Wizyjny detektor ruchu VMD01 (rys. 1) służy do wykrywania poruszających się obiektów w sygnale wizyjnym kamer stacjonarnych. W urządzeniu zastosowano adaptacyjny, wielopoziomowy algorytm wykrywania, dzięki czemu detektor może być wykorzystywany zarówno w aplikacjach wewnętrznych jak i zewnętrznych.
Sygnał wizyjny jest monitorowany pod kątem zmian jaskrawości w obszarze czułości, w którym możliwe jest dowolne konfigurowanie położenia wielkości i podziału. Alarm wyzwalany jest w przypadku, gdy obiekt wejdzie w obszar detekcji i przemieści się.
Zmiany w scenie wywołane przez krzaki, drzewa, liście lub poruszającą się trawę nie wywołują alarmów. Wykrywane obiekty otaczane są linią widoczną na ekranie monitora, a na podstawie przemieszczania się obiektu wykreślana jest jego trajektoria. Dodatkową funkcją jest możliwość zachowania w podręcznej pamięci urządzenia obrazów występujących przed, po i w trakcie ostatniego alarmu oraz odtworzenie ich w dowolnym czasie.
[Rys. 1 Wizyjny detektor ruchu VMD01]
Opis działania
Metoda wykrywania zastosowana w wizyjnym detektorze ruchu
[Rys. 2 Algorytm działania detektora VMD01]
Ze względu na algorytm adaptacyjny zastosowany w detektorze VMD01 możliwe jest dostosowanie do obserwowanej sceny w taki sposób, że niepożądane informacje są eliminowane, niezawodnie są jednak wykrywane rzeczywiste sytuacje alarmowe. Detektor VMD01 wykrywa zmiany w obrazie i bada ich przyczynę, dzięki czemu możliwe jest podjęcie odpowiedniej decyzji o wyzwoleniu alarmu lub nie. Aby zwiększyć możliwości wykrywania, detektor analizuje nie tylko chronologiczne zmiany w obrazie, ale również cechy wypełnienia (tekstury) i ruch obiektu. Algorytm działania detektora został pokazany na rysunku nr 2.
Sygnalizacja alarmu
[Rys. 3 Sposób oznaczania na obrazie wykrywanych obiektów]
Wykrywane obiekty zaznaczane są na obrazie przy pomocy różnych kolorów (rys. 3). Oznaczenia takie widoczne są w wyjściowym sygnale wizyjnym uzyskiwanym na żywo a także w zapisanych obrazach alarmowych. Żółta linia oznacza pozycję obiektu, przy której został wyzwolony alarm, czerwona zaś wskazuje jego aktualną pozycję. Zielona linia oznacza ruch obiektu i ułatwia analizę trasy poruszania się. W przypadku kilku poruszających się obiektów wykreślane są linie dla każdego z nich. W przypadku stosowania kamer monochromatycznych wyświetlane są linie o wysokim kontraście.
W urządzeniu może być zachowana jedna sekwencja obrazów alarmowych. W zależności od trybu pracy może to być bieżący alarm lub też najstarszy, jeszcze niepotwierdzony. Obrazy zachowane w pamięci alarmów przesyłane są na analogowe wyjście wizyjne jako sekwencja pojedynczych kadrów (obrazy zatrzymane). Możliwe jest przewijanie obrazów do przodu i do tyłu przy pomocy elementów sterujących dostępnych w urządzeniu lub pilota zdalnego sterowania. Znacznik na obrazie wskazuje, czy aktualnie wyświetlane obrazy zostały zapisane przed, czy po wystąpieniu alarmu.
W czasie wyświetlania pojedynczego obrazu z pamięci alarmów nałożone linie znikną po 5 s. Dzięki temu wyświetlany obraz nie jest niczym przysłonięty. Znacznik obrazów zapisanych przed i po wystąpieniu alarmu miga w czasie znikania linii. Po przejściu do następnego obrazu zapisanego w pamięci linie zostaną ponownie wyświetlone.
Alarmy sygnalizowane są przez przekaśnik alarmowy. Dostępne jest również dodatkowe wyjście sygnalizujące wykrycie obiektu. Zapewnia to sygnalizację wykrycia innych obiektów nawet, gdy na wyjściu sygnalizowany jest trwający alarm. Możliwe jest skonfigurowanie, czy wyjście aktywne będzie w czasie całego okresu wykrywania (detekcji), czy będzie to tylko jeden impuls na początku wykrywania.
Tryby pracy
Możliwe jest ustawienie trzech trybów pracy. Różnią się one sposobem potwierdzania alarmów oraz wyświetlania zdarzenia alarmowego. Tryby te są następujące:
- Resetowanie alarmów: automatyczne; Normalna praca: na wyjściu wizyjnym obraz na żywo; Wykrycie obiektu: nakładanie masek obiektu na obrazie na żywo (najnowszy alarm w pamięci obrazów).
- Resetowanie alarmów: ręczne; Normalna praca: na wyjściu wizyjnym obraz na żywo; Wykrycie obiektu: nakładanie masek obiektu na obrazie na żywo (najstarszy, niepotwierdzony alarm w pamięci obrazów).
- Resetowanie alarmów: ręczne; Normalna praca: na wyjściu wizyjnym obraz na żywo; Wykrycie obiektu: automatyczne przełączanie na pamięć obrazów alarmowych / obraz wyzwalający alarm z nakładaniem masek obiektu na obrazie na wyjściu wizyjnym (najstarszy, niepotwierdzony alarm w pamięci obrazów).
W trakcie odtwarzania sekwencji operator może przejść do obrazu na żywo i w dowolnej chwili powrócić do przeglądania pamięci obrazów alarmowych. Pamięć obrazów jest nadpisywana po potwierdzeniu alarmu (przy pomocy elementu sterującego lub pilota zdalnego sterowania). W trybie 1 (automatyczne resetowanie) pamięć obrazów jest nadpisywana natychmiast po wykryciu nowego obiektu.
Konfiguracja
[Rys. 4 Trzy kroki konfiguracji detekcji w detektorze VMD01]
Do konfiguracji urządzenia służy menu ekranowe z graficznym interfejsem użytkownika, które jest przesyłane wraz z wyjściowym sygnałem wizyjnym i może być wyświetlane na monitorze CCTV. Konfigurowanie urządzenia odbywa się przy pomocy myszy dołączanej do portu szeregowego. Dzięki temu konfiguracja jest oddzielona od zwykłej obsługi urządzenia. Dostęp do interfejsu konfiguracji jest chroniony hasłem.
Dzięki algorytmowi adaptacyjnemu urządzenia, konfiguracja detektora VMD01 ogranicza się do 3 wpisów:
- Określenie obszaru czułości.
- Wprowadzenie minimalnej i maksymalnej wielkości obiektu (branej do przeliczenia perspektywy).
- Określenie kierunku ruchu, przy którym nie jest wyzwalany alarm (możliwe również określenie kierunku przeciwnego i ustawienie tolerancji pól).
Parametry detektora mogą być zapisane w dwóch profilach, które mogą być uaktywniane poprzez wejście przekaźnikowe. Bez potrzeby ponownej konfiguracji detektor np. w funkcji czasu może zmieniać swoje właściwości, tzn. mogą być wykorzystane inne pola czułości lub dopuszczalne kierunki ruchu.
Inne parametry takie jak tryby pracy, język obsługi oraz zachowanie sygnału na kontakcie wyjściowym (normalnie zwarty lub normalnie rozwarty) ustawiane są w innych częściach menu konfiguracyjnego.
Dzięki interfejsowi szeregowemu RS232 możliwe jest zapisanie danych konfiguracyjnych w komputerze PC (system operacyjny Windows XP, NT, 2000 lub 98) i pobranie ich stamtąd w razie potrzeby.
Zewnętrzne styki i złącza
Na płycie tylnej detektora wyprowadzone są następujące kontakty oraz złącza:
wejście kontaktów I uzbrajania / rozbrajania, wejście kontaktów II wyboru zestawu parametrów, wyjście I typu otwarty kolektor do sygnalizacji wykrycia obiektu (konfigurowane: impuls 1-sekundowy, impuls okresowy lub na czas trwania detekcji obiektu), wejście II typu otwarty kolektor do sygnalizacji nieprawidłowego sygnału wizyjnego, przekaźnik I do sygnalizacji błędu urządzenia (kontakt standby), przekaźnik II do sygnalizacji trwającego alarmu (z automatycznym potwierdzeniem co najmniej 1 s), kontakty zdalnego sterowania elementu sterującego (pojedyncze kontakty do obrotu w lewo, obrotu w prawo i naciśnięcie przycisku) do obsługi pamięci obrazów alarmowych oraz potwierdzania alarmu (przełączanie czasu potwierdzenia: co najmniej 3 s). Montaż
Wizyjny detektor ruchu VMD01 może pracować w pozycji pionowej lub poziomej. W przypadku pozycji poziomej możliwe jest ustawienie na sobie 4 urządzeń mocowanych przy pomocy klipsów (sprężyn zatrzaskowych).
Urządzenie może być montowane na ścianie lub suficie przy użyciu ściennego wspornika montażowego (VMD-WM).
Trzecią możliwością montażu jest zabudowa w szafie typu Rack 19. Do tego celu dostępne są szafy typu Rack 19 umożliwiające montaż 8 detektorów VMD01 (VMD-RA90 / VMDRA-00).
Cechy użytkowe
Automatyczna adaptacja wizyjnego detektora ruchu do obserwowanej sceny. Wyzwalanie alarmu tylko w przypadku znaczącego ruchu w obrazie. Brak alarmu w przypadku ruchu traw, drzew, gałęzi, chmur, opadów deszczu, śniegu, itd. Brak alarmu w przypadku zmian w oświetleniu całego obrazu. Brak alarmu w przypadku niewielkich ruchów kamery wywołanych np. poruszeniem masztu. Wykrywanie perspektyw obiektu. Wykrywanie i brak alarmu w przypadku małych zwierząt. Linia otaczająca obiekty w obrazach przed i po wystąpieniu alarmu (maskowanie). Ruch obiektu uwidaczniany przy pomocy zielonej linii Kolorowe maski obiektu (żółta – pierwsze wykrycie, czerwona – bieżące położenie); w przypadku kamer monochromatycznych wyświetlane są linie o wysokim kontraście. Możliwość dołączenia kamer monochromatycznych, kolorowych lub pracujących w podczerwieni. Wyświetlanie obrazu na żywo z nałożonymi maskami na wykrytym obiekcie. Wyświetlanie obrazu alarmowego na wyjściu wizyjnym z nałożonymi maskami obiektu oraz liczbą obrazów alarmowych (1 obraz alarmowy, 5 obrazów przed i 10 po wystąpieniu alarmu). Monitorowanie:
zaniku sygnału wizyjnego, zakrycia kamery, niewłaściwego oświetlenia sceny, stosunku sygnał / szum (zbyt dużego zaszumienia obrazu), automatyczne monitorowanie funkcji detektora. Standard: PAL/CCIR, złącze: BNC (BAS/FBAS: 0,7 – 1 Vpp, 75 ).
Wnioski
Rzeczywistą efektywność detektorów ruchu można docenić tylko wówczas, gdy oferują one najwyższe prawdopodobieństwo detekcji w zestawieniu ze stosunkowo niskim współczynnikiem fałszywych alarmów. W przeciwieństwie do konwencjonalnych detektorów ruchu, takich jak czujki podczerwieni, czujki ultradźwiękowe lub bariery optyczne, detektor VMD01 wizualizuje nadzorowaną scenę: w przypadku alarmu uruchamiana jest sygnalizacja alarmu i zapisana zostaje sekwencja obrazów alarmowych w celu późniejszej analizy przez operatora. Zapewnia to maksimum możliwości wykrycia niepożądanych ruchomych obiektów, a także znaczące zmniejszenie liczby fałszywych alarmów w takich obiektach jak (rys. 5):
- lotniska
- zakłady karne
- fabryki
- magazyny, itp.
Przykładowe obszary zastosowań detektora VMD01 Rys. 5 Przykładowe obszary zastosowań detektora VMD01 Autor: Bosch Security Systems