Бейнебақылау жүйесіне орнатылатын бағдарламалар
8
9
10
11
Аңдатпа
Дипломдық жұмыста ашық аймақта бейнебақылау жүйесін орнату үшін
IP-камера негізіндегі бейнебақылау жүйесін іске асыру қарастырылады.
Бейнебақылауды қабылдауға негативті әсер ететін негізгі факторлар бақыланып
отырған аумаққа жарық түсудің біркелкі еместігі, ауа райының әртүрлі
жағдайлары және камераның дірілдеуі. Ұсынылып отырған жүйе кескінді
нашар және ашық жарықталған аумақтарда локалды контрасттың сақталуымен
сызықсыз жақсарту арқасында бейнеағынның сапасын жақсарту мүмкіндігін
қарастырады. Кескінді сызықсыз түзетуді қолдану кешкі уақыттарда және
нашар ауа райы жағдайларында бақыланып отырған аймақтың сапасын
жоғарылатуға мүмкіндік береді. Кадрдың дірілдеуін өтеу үшін кеңістікті-
уақыттық өңделуді есепке алғандағы блоктар сәйкестігі әдісіне негізделген
бейнетізбектілікті тұрақтандыру әдісі ұсынылды. Бұл әдісте кескіннің алдын
ала орнатылған аймақтарын таңдау қарастырылған, бұл оның камераның
қозғалысы болмаған жағдайда алгоритмнің тиімділігін жоғарылатуға мүмкіндік
береді. Бақыланып отырған аймақта болып жатқан оқиғаларды операторға
хабардар ету үшін қозғалысты үш деңгейге бөлу әдісі ұсынылды. Қозғалыс
туралы ақпаратты сақтау үшін MJpeg-ағынына негізделген бейнемәліметтерді
сақтау форматы жобаланды. Қозғалыс детекторы үшін тәжірибелер нәтижелері
көрсетілген.
Аннотация
В дипломной работе
рассматривается реализация системы
видеонаблюдения на основе IP-камер, предназначенной для организации
видеонаблюдения на открытой местности. Основными факторами,
оказывающими негативное влияние на восприятие видеоинформации, являются
неравномерность освещения наблюдаемой сцены, погодные условия и
дрожание камеры. Предлагаемая система предусматривает возможность
улучшения качества видеопотока благодаря нелинейному улучшению
изображений с сохранением локального контраста в плохо и ярко освещенных
областях. Использование нелинейной коррекции изображения позволяет
повысить качество наблюдаемой сцены в вечернее время суток и при плохих
погодных условиях. Для компенсации дрожания кадра предложен метод
стабилизации видеопоследовательности, основанный на методе соответствия
блоков с учетом пространственно-временной постобработки. В методе
предусмотрен выбор предустановленных зон изображения, что позволяет
повысить эффективность алгоритма при отсутствии движения камеры. Для
оповещения оператора о происходящих в зоне наблюдения событиях
предложен метод разделения движения на три уровня. Для хранения
информации о движении спроектирован формат хранения видеоданных на
основе MJpeg-потока. Представлены результаты экспериментов для детектора
движения.
12
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1 Бейнебақылау жүйесі туралы жалпы
мағлұматтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.1 Бейнебақылау жүйесінің даму
тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... 15
1.2 Бейнебақылау жүйесінің құрамы мен
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
1.3 Негізгі
сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
1.4 Бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен
кемшіліктері ... ... ... .20
2 Бейнебақылау жүйесіне орнатылатын
бағдарламалар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .23
2.1 QuickCam Ultra
Vision
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
2.2 GOTCHA! Multicam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
2.3 Go1984
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
2.4 Active WebCam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
2.5 WebcamXP бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.6 LuxRiot бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .27
2.7 SupervisionCam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
2.8 VirtGuard бағдарламасыү ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
2.9
IP-бейнебақылаудың гибридті жүйелерін басқару үшін NetStation
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
3
Бейнебақылау жүйесінің бейнекескіндер сапасын жақсартудағы
параметрлерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...31
3.1 Бейнебақылау жүйесінің модульді әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .31
3.2 Бейнебақылау жүйесінің қозғалыс бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .33
3.3 Бейнемәліметтерді тұрақтандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..34
3.4 Кескін сапасын сызықсыз жақсарту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .36
3.5 Кескіннің сапасын жақсартудың басқа алгоритмдері ... ... ... ... ... ... ... .40
3.6 Тәжірибе нәтижелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .41
3.7 Кеңістіктік
уақыттық
2D
Cleaner
қолданумен
тұрақтандыру
сапасы...45
4 Еңбекті қорғау және өміртіршілік
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...47
4.1
Еңбек жағдайын талдау. Оперативті басқару орталығындағы
мониторинг бөлімшесінің еңбек шарттарын
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..47
4.2 Механикалық желдеткішті
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
13
4.3 Өмір
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
тіршілік
4.4 Қоршаған
ортаны қорғау. Сырттағы шудың
зияны ... ... ... ... ... ... ... .. ..58
5 Бизнес жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...64
5.1 Жобаның мақсаттары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
5.2 Саланың сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 65
5.3 Қызметтері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
5.4 Нарық ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
5.5 Маркетинг ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
5.6 Табыс ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
5.7 Эксплуатациялық шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
5.8 Өндірістік
қажеттіліктерге арналған электроэнергия
шығындары ... ..69
5.9 Әлеуметтік сақтандыру қоры ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...70
5.10 Жобаның ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7 1
5.11 Шешімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .74
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .75
Қысқартылған сөздер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..76
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .77
14
Кіріспе
Қауіпсіздікте өмір сүру физиологиялық қажеттіліктерден кейін, Маслоу
ұсынған жалпы қабылданған қажеттіліктердің иерархиялық жүйесіне келіп
тіреледі. Бұл түсінік тек жекелей қауіпсіздікпен шектеліп қана қоймайды, соны-
мен бірге, материалдық құндылықтардың тұрақтылығы мен сақталуы маңызды.
Қазіргі таңдағы заманауи құрылғылардың ішінде бейнебақылау жүйесінің
көптеген артықшылығы бар. Солардың ішіндегі ең негізгісі - жағдайды толығы-
рақ бағалау мүмкіндігі, жалған дабылдардың жоқ болуы және бақыланып отыр-
ған аймақта тұрақты санкционды жүзеге асулардың болуы қылмыстық
оқиғаларды тіркеуге мүмкіндік береді.
Дәл қазір Алматы қаласы қарқынды автомобилизацияны бастан өткеріп
жатыр. Тіпті, автомашина санының өсуі жаңа жолдардың құрылысынан едәуір
асып барады. Бұл әрине, үлкен қалаларда кемшілікті салдарғаа алып барады.
Транспорттардың шектен тыс орналасуы - өзінің ең маңызды қасиеті - күшін
то-лық жоғалтатындай жағдайға дейін қозғалыс жылдамдығы төмендейді.
Келесі кемшілігі - жол көлік апаттар санының ұлғаюы. Бұл апаттар Қазақстан
эконо-микасына бірталай шығын алып келеді - қымбат тұратын техникалар
бұзылады, адамдар зақымданады, қайтыс болады. Міне, осы жағдайлардың
санын азайту үшін, қалаларды жылдам әрі қауіпсіз қозғалыспен қамтамасыз ету
архитек-туралық-жобалық іс-шараларды қолдануды талап етеді.
Мен осы кемшіліктерді азайту үшін, жол көлік апаттарын азайту үшін
қала көшелеріне заманауи стильдегі бейебақылау жүйелерін орнатуды, ондағы
жү-йенің кескіндерді жіберудегі сапасын жақсарту үшін алгоритмдер
қолдануды ұсынамын.
Дипломымның мақсаты - Алматы қаласындағы бейнебақылау жүйесін
заман талабына сай жаңарту, сапасын жақсарту болып табылады. Әрине бұл
жүйе әлі көптеген кемшіліктерге ие болғанымен, жобалау барысында олардың
талдауы мен сол кемшіліктерді жою іс-шараларын ұйымдастыру қарастыры-
лады.
15
1 Бейнебақылау жүйесі туралы жалпы мағлұматтар
1.1 Бейнебақылау жүйесінің даму тарихы
Бейнебақылау жүйесі нақтылай қарқын алған беті 25 жыл бұрын бастау
алған. Олар толығымен аналогтық жүйеден құралып, бертін келе сандыққа
ұласты.
Ал, қорғау телебақылау жүйесі (немесе қарапайым түрде
бейнебақылау) өткен ғасырдың 40-шы жылдардың басында пайда болған.
Бейнебақылау жүйесінің алғашқы монтажы 1942 жылы Siemens AG
компаниясы Германиядағы Фау-2 ракетасын ұшыру кезінде бақылау
мақсатында жасаған болатын. Жобаның іске асып, бейнебақылау монтажына
жауапты - ин-женер Вальтер Брукх болатын.
Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін бейнебақылау жүйесі АҚШ пен Ұлы-
британияда пайда болды, әскери база мен стратегиялық объектілерде, арнайы
қызметтерде қолданылды.
Ал АҚШ-та алғашқы коммерциялық бейнебақылау жүйесі 1949 жылы
жүзеге асты, ол Верикон деп аталатын.
60-шы жылдары орын алған бейнебақылау монтажы принципке сай бол-
ған: әр камераның өзіндік мониторы болатын. Бұл жылдары орнатылған бейне-
бақылау жүйелері ақ-қара түсті және төменгі кеңейтілімді камералардан тұрды,
қазіргі кездегі 0,3 мегапиксельден аз, коаксиалды кабель арқылы байланысқан
рұқсаттылық болатын. Әр камера өзіне тиесілі ақ-қара түсті монитормен байла-
нысты. 16 каналдық бейнебақылау жүйесі 16 мониторды талап ететін, ал бейне-
жазылым туралы ой мүлдем болмаған. Ол кездегі бейнебақылау жүйелері қым-
баттылығына сай, тек коммерциялық және маңызды мемлекеттік стратегиялық
объектілірде ғана қолданылғаны бізге мәлім. Ал, 60-шы жылдары да бейнеба-
қылаудың техникалық дамуы қарқынды серпінмен іске асып жатты. Ең
бастысы, бөлшектеуші жәшіктер пайда болды.
Бөлшектеуші жәшіктер операторға камера аралығында бақылауға мүм-
кіндік беретін. Операторлар бір камера көрсетілімін ғана емес, қатарынан басқа
камера көрсетілімін де көре алатын мүмкіндігіне ие болды.
1968 жылдың қыркүйек айында Нью-Иорк штатындағы Олиэн қаласы -
әлемде құқықбұзушылықпен күрес мақсатында басты көшесіне бейнекамера
орнатқан алғашқы қала болып саналады. Өз кезегінде, бейнебақылау камера-
сынан алынған мәлімет тікелей милиция басқармасына жол тартып отырды.
Бұл іс Олиэн қаласын құқықбұзушылыққа қарсы күресте көшбасшы етті.
70-ші жылдары мультиплексорлар, бейнемагнитофондар мен антивандал-
ды корпустық камералар пайда болды. Мультиплексорлар бір мониторда бірне-
ше камера көрсетілімін көрсететін жағдай туғызды. Бейнемагнитофондар бар-
лық камералардың жазылымын бір мезетке басылуын қамтамасыз етіп, бір
16
мони-торда отырып бір уақытта көрсетіліп тұрған суреттемелер санын
ауыстыру мүмкіндігіне жол ашты.
Бейнебақылаудың Алғашқы ұрпағы кемшіліктерге толы болды. Бұл
әрине 80-ші жылдардағы бейнемагнитофондар ақауларынан туындайды. Бейне-
магнитофондар өте қырсық болатын, жазылым сапасы да өте нашар болатын.
Бейнебақылау камераларының суреттемелері өте сапасыз, бейнелента
нашар болды, ал тағы бір кемшілігі - жақсы түсіріліп алған техникалық
шешімнің өзі жарамсыз болатын, себебі, қисыны жоқ кескіндерді нақтылау
мүмкін емес. Сондықтан да, бейнебақылауға артылған үміт ақталмады деуге
болады. Бейнемагнитофонның жұмыс істеу технологиясы операторға жағдайды
көруге көрімдік бермей, оған қоса жазылым басуға да жағдай туғызбайтын.
Эксплуатациядағы қымбат қондырғылар негізгі түйіндемеге сәйкес жо-
ғарғы функционалдылық пен жұмысты қамтамасыз ете алады, бірақ та бейне-
бақылау монтажы ұйымдастыру кезінде қомақты қондырғылардың қажеті де
қанағаттандырмай шықты.
90-шы жылдардың ортасына қарай, бейнебақылау Екінші ұрпағына
қадам басты. Бұл кезде сандық бейнерегистраторлар пайда бола бастады,
Digital Video Recorders (DVR) - бұл жоғары сапалы бейнекескіндерді жазуға
мүмкіндік берді. Сандық регистратордың қатқыл дискісі бейнетаспаға
қарағанда, ұзақ жасайтын және сыйымдылығы мол болып келді.
Сандық бейнерегистраторлар автоматты түрде жұмыс атқарады және
ешқашан да жазылу үрдісінде пайдаланушыны қажет етпейді. Жазылған бейне-
кескіндерді көрген кезде, регистратор жазылымды тоқтатпай, әрі қарай
жалғастырып жаза береді. Жалпы айтқанда, бейнекөрсетілімді көру және іздеу
оңтайлы шешімін тапты. Бейнебақылау жазылымының екінші ұрпағы бір ғима-
ратты басқарып қана қоймай, сонымен қатар қашықтықтан бақылауға да қол
жетімді болды.
Енді бейнебақылау жүйесінің үшінші ұрпағының заманы орнады: бұл -
IP-бейнебақылау жүйесі - толығымен сандық.
IP-бейне бақылау - бұл бейнесуреттерді өңдеудің және ұқсас технология-
лардың сандық технологияларға заңды ауысуы.
Бейнебақылаудың классикалық аналог жүйесінде бейнесуреттер телек-
амера дереккөзінен коаксиалды желілермен ұқсас формада композитті бейне
дабылға ауысты. Бейнедабыл өңдеуші матрикалық бейнекоммутатор, бейне-
мультиплексор тағы да басқа бейне тіркеу - мамандандырылған бейне үнтаспа
құрылғыларына одан бейне мониторға түсетін. Бұл сызбада ең жақсы теле-
камералармен берілген ең жоғарғы рұқсат бейне тіркеу шығаруға мүмкіндік
бермейтін бейне үнтаспа жіңішке орын болып табылатын телекамералардың
рұқсаты 540 Твл түрлі-түсті суретте, 600 Твл ақ-қара түсті, ал бейне
үнтаспаның ең жоғарғы рұқсаты 400 Твл-ге жетті. Солай болса да, ол әрбір
камера үшін секундына 25 кадр жылдамдықпен бірнеше камераға бейне
дабылдарды жазып алуға қауқарсыз болды. Жазып алудың ең жоғарғы
жылдамдығы секундына 17 кадрға ғана жетті. Алайда, бұл жылдамдық барлық
камераларға ортақ болатын. Типтік жағдайда бейнемультиплексор 16 каналда
17
қолданылады, яғни әрбір камерадан суреттер секундына 1 кадрдан артық
жазылмайды.
Сандық гибридті бейне тіркеудің пайда болуына байланысты жағдай
түбірімен өзгеріп, ұқсас кірістері бар (композитті бейнедабыл) сандық түрде
қатты дисктерде жинақталатын болды. Бір жағдайда стандартты
операциялық жүйелердің басқаруымен Бейне басып алу мамандандырылған
платалары орналасқан және бейне тіркеу үшін арнайы бағдарламалармен
қамтамасыз етілген дербестендірілген компьютерлер қолданылса, келесі
жағдайда сандық бейнетіркегіштер IP-бейнебақылаудың мамандандырылған
жабдықтары болып табылады. Бейнетіркеу тапсырмасына лайықталған
құрылғылар, яғни барынша жеңілдетілген операциялық жүйелері бар арнайы
жабдықталған сандық құрылғы (Linux,Windows Embeded және т.б.) сәйкесінше
барынша сенімдірек болады. Сандық гибридті бейнетіркегіштер телекамерамен
берілетін бейне тіркеулердің барынша сапалы болуын - 540 Твл түрлі-түсті
және 600 Твл ақ-қара яғни әрбір каналға секундына 25 кадр, яғни тіркеудің
жалпы жылдамдығы 16 каналға - секундына 400 кадрға жетуін жүзеге асырады.
Бұл ретте бейне тіркеу
-
М-JPEG,
MPEG-2,
MPEG-4, Н.264 сығу
алгоритмдерінің бірін қолданумен жүргізіледі. Осылайша, бейнесуреттердің
сандық өңдеу технологиясында са-паның басқа сапалы деңгейіне көшудің даму
бағыты байқалды. Бірақ бейне-суреттердің жеткізілім технологиясы бұрынғыға
ұқсас күйінде қалды.
Кабельдік желі бойынша дабылдың ұқсас жолдануы әлсіреп зақымдалған,
(біржолата жойылу) төмен кедергілерден қорғана алады. Яғни, айталық 200
метр кабельдік желіге қосылған телекамераға қарағанда, бейнемониторға
қосылған телекамераны көру кезінде суреттің сапасы әлдеқайда жоғары
болады. Дабылды жолдаудың сандық технологиясына көшуде
телекамералардың коммутациялық
белсенді құрылғылары біржолата
жойылуларды толықтай тоқтатып және бейне-суретті алғашқы қалпында
жеткізуге мүмкіндік береді.
IP-бейне бақылау жабдықтарында бейнесуреттерді жолдаудың сандық
технологиясы ретінде аса белгілі әрі кеңірек қолданылатын жергілікті-сандық
желілер(ЖСЖ) - Ethernet TCPIP хаттамасы пайдаланылады. IP-телекамерасы
өзі бейнесуреттерді сандық форматта M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, Н.264. сығу
алгоритмінде сандық түрде береді. Яғни, әрбір IP-құрылғы - IP-бейнекамера,
бейнетіркеуіш, бейнесуреттерді көрсетуге арналған жұмыс станциясы (ком-
пьютер) - сандық мекенжай құрылғылары болып табылады және бейне ақпарат-
тар ағынын сақтау және айырбастау сандық түрде жойылусыз жүзеге асыры-
лады. Сонымен қатар, IP-бейне бақылау жүйесінде жоғары рұқсатты заманауи
телекамералар 1024х720 (720р), 1920х1080 (1080р, Full HD), 3 МП, 4МП, 8МП
және т.б. секундына 25 кадр жылдамдықты телекамералар қолданылуы мүмкін-
дігі болады.
IP- бейнебақылау технологиясына көшу (сандық бағдарлама) жергілікті-
сандық желілердің кеңірек қолданылуына мүмкіндік береді.
Олардың кейбіреулері:
18
-IP-бейнебақылау
-
екі жақты байланыс параметрін қашықтан
конфигурир-леуден өту мүмкіндігі;
-Бейне ағындар көптеген соңғы тұтынушыларға таралу мүмкіндігі -
multicasting, жұмыс станциялары (компьютерлер) және серверлердің аппарат
бөлігіне талаптарды төмендетіп әрі желідегі трафиктерді азайтады;
-Магистральді байланыс желісін резирвирлеу мүмкіндігі - белсенді
комму-тациялық активтер арасында
байланыс желісін. желілік
коммутаторларға, бейне-тіркегіштерге т.б. көшіру;
-IP- бейнебақылау интернет арқылы бейне ақпараттарды (бейне ағындар)
үлкен қашықтықтан арналар арқылы тарату мүмкіндігі;
-Power over Ethernet (РоЕ) - IP- бейнебақылау электрлі қоректенуі (48В)
бейне материалдарды жолдауда тағы сол арна арқылы жүріп, бұл әрбір теле-
камераға жеке қоректену кабельіне аралығын салуды қажеттілігінен алынып
үлкен бөліну жүйесінде өте тиімді болып табылады.(Бұл мүмкіндіктердің қол-
данылуы РоЕ функциясы бар желілік коммутаторды орнатуға мүмкіндік
береді);
-Бейнетіркелулерді ISCSI RAID массивтерінде жүзеге асыру мүмкіндігі
тікелей белсенді коммутациялық құрылғыларға - желілік коммутаторларға
қосы-лып, яғни, бейне ағындар тікелей iSCSI RAID массивтеріне жолданып,
кон-фигурирлеу және басқару жеке серверде орнатылған арнайы
бағдарламалармен қамтамасыз етіледі.
Мәліметтерді сандық тасымалдау (Ethernet TCPIP хаттамасы) мыс кабе-
лімен 90 метр, бейне дабылдың коакисальды кабелі RG-59 (бұл қашықтық 250
метрді құрайды) бойынша ұқсас тасымалы болған жағдайда шектеуге ие
болады. IP-бейне бақылау жүйесіндегі қашықтықты үлкейту RG-59 (450 м.
дейін)
коаксиальді
кабельдері немесе Ethernet медиаконверторларын
қолданумен мүм-кін болады.
IP-бейне бақылау жүйелерін жобалау кезінде бейне бақылау үшін сәйкес
жабдықтарды таңдаудан басқа IP-бейнеағынындағы бейне камералар мен желі-
лік тіркегіштерден өтуін қамтамасыз ету үшін жергілікті-есептеуіш желілердің
өнімділігін есептеу қажет.
IP-бейне бақылаудың жобасы мен жүйе монтажы жергілікті-есептеуіш
желілердің қажетті санатын қамтамасыз ету бойынша талаптардың нақты орын-
далуын ғаламтор арқылы болуын талап етеді.
IP-бейне бақылаудың даяр шешімдеріне техникалық қызмет көрсету және
пайдалану жоғары білікті қызметкерлермен орындалуы тиіс, сонымен қатар
жер-гілікті-есептеуіш желілердің пассив компоненттерін тестілеу үшін арнайы
құрал-жабдықтарды талап етеді.
IP-технологиялар негізінде құрылған бейнебақылау жүйесі бүгінгі таңда
бейне бақылау жүйесіндегі перспективалы және заманға сай, прогрессивті,
барынша сапалы болып табылады.
IP-бейне бақылау жүйесінің жобасы 220 кВ электрстанциясына жақын.
IP-телекамераларының орналасу сызбасына мысал келесі суретте көрсе-
тілген.
19
1-сурет. IP-телекамераларының орналасу сызбасы
IP-бейне бақылау технологиясы бойынша орындалған қосалқы бекеттегі
телевизиялық бақылау жүйесі 5 функционалдық бөлімнен: сыртқы күзет бейне
бақылау жүйесі, сыртқы технологиялық бейне бақылау жүйесі, сандық бейне
тіркелімдердің жүйесі (аппараттық, ОПУ ғимараты), бақылау бекеті - АРМ
КПП (күзет бекеті).
Сыртқы күзет бейне бақылау жүйесі 8 стационар телекамераларымен 1
айналмалы телекамералары базасында құрастырылған.
Сыртқы стационарлық IP-бейнекамералары қосалқы бекет аумағында
жеке тұрған бағандарда орнатылып, қосалқы бекет көлемі маңындағы және
оған жақын аумақты бақылауды қамтамасыз етеді.
Сыртқы айналмалы телекамера қосалқы бекет қақпасындағы жеке бағанға
орнатылып, бекет аумағына және оған жақын жердегі аймаққа кірген-шық-
қандарды бақылауға алуды қамтамасыз етеді.
Сыртқы технологиялық IP-бейне бақылаудың қосалқы бекеті
5
айналмалы IP-бейнекамералары базасында құрылған.
Сыртқы айналмалы телекамералар қосалқы бекеттің технологиялық жаб-
дықтардың метталл құрылымдарында орнатылып және қосалқы бекеттің
барлық аумағында технологиялық процестерді бақылауды қамтамасыз етеді.
Барлық сыртқы телекамералар - 40С-тан +50 С температуралық
өзгерістен атмосфералық жауын-шашыннан автоматты жылытқышты
қаптамада қорғауды қамтамасыз етеді.
Телекамералардың аса үлкен қашықтықта орналасқанын (90м.аса) және
қосалқы бекеттегі жоғары кедергі жағдайларды ескере отырып, өнеркәсіптік
Ethernet медиоконверторлары көше орындауындағы телекамераға тікелей
жақын орналастыру қарастырылған. Барлық теелекамерадағы IP-бейнеағындар
ме-диаконверторларға экрандалған 5 санатты патч-корд бойынша жеткізіледі.
20
Барлық стационарлық телекамералар варифокальді объективтермен жаб-
дықталған, бұл әрбір телекамералардың шолу бұрышын айтарлықтай икемді
реттеуге мүмкіндік береді.
Сандық бейнетіркелімдердің қосалқы жүйелерінің жабдықтары (аппарат-
тық, ОПУ ғимараты) негізгі болып табылады. Ол Ethernet медиоконверторлары
өнеркәсіп крейттерінен, гигабит желілік коммутаторлары және резервирленген
диск массивтерімен (RAID-5 деңгейлі) кіріктірілген желілік сандық бейнетір-
келімдерден тұрады.
Негізгі жабдық келесілерді қамтамасыз етеді: каналға секундына 25 кадр
жылдамдықты барлық телекамералар (Н.264) IP-ағындарын тәулік бойы сандық
бейнетіркелімдерін; орташа мерзімді бейнеархивті 7 тәуліктен кем сақтамау,
кез-келген телекамерадан IP-ағындарының жоғалуын анықтау, қолмен және
авто-матты режімде оқиғалардың уақытын, мерзімін, телекамералардың атын
немесе нөмірін көрсете отырып хаттама толтыру; IP-ағындарын (Н.264) АРМ
және орта-ша мерзімді мұрағат телекамераларынан шығару мүмкіндігі.
Бақылау бекеті - АРМ КПП (күзет бекеті) дербестендірілген СК-монитор-
лы компьютер базасында құрылған. АРМ КПП күзет бекетіндегі сандық перне-
тақта джойстикпен басқарылады.
IP-бейне бақылау жүйесінің бақылау бекеті қамтамасыз етеді:
-Толық экранды суреттерді немесе кез-келген 14 телекамерадағы мульт
суретті АРМ мониорында қосалқы бекет жоспарында көру;
-Телекамерадағы байланысты жойылуы, детектор қозғалысының іске қо-
сылуы - сәйкесінше қорқынышты оқиғамен телекамераның суретін шығару;
-Сандық пернетақталы айналмалы телекамераларды джойстикпен
басқару.
ФБС-Восток компаниясы IP-бейнебақылау жобаларын құру саласында
және монтаждау мен әріқарай қызмет көрсетуде кәсіби қызметтерді ұсынады.
1.2 Бейнебақылау жүйесінің құрамы мен түрлері
Бейнебақылау жүйесі (CCTV - Closed Circuit Television - томаға-тұйық
теледидар жүйесі) жауапты объектілерде бейнебақылауларды ұйымдастыруға
арналған жүйе. Бейнебақылау жүйесі қолданылып отырған жабдық типіне бай-
ланысты аналогты және цифрлық болып бөлінеді.
Аналогты жүйелер әдетте ақпаратты бейнемагнитофонға біруақытта жа-
зуға арналған бейнебақылауларда қолданылады. Бейнебақылаудың цифрлық
жүйелері, ереже бойынша, жинақталған қауіпсіздік жүйелерінде интегралда-
нады. Мұндай жинақтар бейнекамералардан, қорғау және өрт датчик-терінен
келіп түскен ақпараттарды тіркейді, жазып алады және талдайды, сонымен
қатар қорғалып отырған объектіге өзіндік шешім қабылдау зияткерлігіне ие.
Бейнебақылау жүйесінің минималды кескін үйлесіміне (конфигурация)
кіретіндер:
- бейнекамералар;
21
-бейнесигналдарды өңдеу құрылғысы (квадраторлар, мультиплексорлар
және т.б);
- жазып алушы жабдықтар (бейне-үнжазба, бейнетіркеуші);
- кескіндерді шығару құрылғылары (бейнемониторлар).
Аса ірі бейнебақылау жүйелерінде қосымша басқару және көмекші
құрыл-ғылар - матрицалық коммутаторларда, бейнекамераларды басқару
пернетақта-ларында, термопринтерларда, үлестіруші күшейткіштерде,
модуляторларда және т.б. қолданылуы мүмкін.
Бейнекамералар зарядталған байланыс арқылы қабылдау матрицасына
келіп түсетін және объектив арқылы өтетін жарық ағынын бейнесигналға
қалып-тастыратын құрылғы. Бейнекамералардың аналогты және цифрлық
түрлері ажыратылады (1-2-суреттерді қараңыз).
Аналогты бейнекамералар оптикалық кескінді бейнебақылау жүйесіндегі
аналогты бейнесигналға түрлендіруге арналған. Аналогты бейнекамералар бей-
небақылаудың аналогты жүйесінің өзекті сыңары болып табылады.
Цифрлық бейнекамералар кескінді бейнебақылау жүйесіндегі цифрлық
бейнесигналға түрлендіруге арналған. Цифрлық бейнекамералар аналогты бей-
некамераларға қарағанда күрделі әрі қымбат болып келеді.
1-сурет. Аналогты бейнекамералар
22
2-сурет. Сандық бейнекамералар
Бейнекамераларға оның жұмысының ұзақтығын үлкейтіп көрсететін, тех-
никалық сипаттамаларын жақсартатын объективтер орналастырылады. Қоз-
ғалып отырған объектіні бақылау үшін ауыспалы арақашықтықты - трансфока-
тор объективі қолданылады.
Жалпы менің бұл жұмысымда ашық төңіректе бейнебақылау жүйесін іске
асыру үшін IP-камерлар негізіндегі бейнебақылау жүйесін жүзеге асыру қарас-
тырылады. Бейнеақпаратты қабылдауға кері әсерін тигізетін ең негізгі
факторлар - бақыланып отырған аумақтың жарық көзінің біркелкі еместігі, ауа
райы және камераның дірілдеуі болып табылады. Яғни менің мақсатым - осы
бейнебақы-лаудың бейне кескіндерді жіберудегі сапасын жақсарту жүйесін
қарастыру. Ұсынылып отырған жүйе нашар және жақсы жарықтандырылған
аумақтарда локалды қарама қарсылықты сақтаумен кескінді сызықсыз жақсарту
арқасында бейнеағынның сапасын жақсарту мүмкіндігін қарастырады. Кескінге
сызықсыз түзетуді қолдану кешкі уақыттарда және қолайсыз ауа райында
бақыланып отырған аумақтың сапасын жоғарылатуға мүмкіндік береді.
Кадрдың діріліне өтем үшін бейнетізбектіліктің тұрақтылық әдісі ұсынылған.
Бұл әдіс жазық-тықты-уақыттық өңдеу есепке алынған блоктар сәйкестілік
амалына негізделген. Ұсынылған әдісте кескін аймақтарын таңдау
қарастырылған, бұл оның камера қозғалысы болмаған жағдайда алгоритм
тиімділігін жоғарылатады. Ал бақы-ланып отырған аймақта орын алған
оқиғаларды операторға хабарлау үшін қозғалысты үш деңгейге бөлу әдісі
ұсынылады.
Келесі суретте аналогты және IP-бейнекамералардың желіге қосылуының
сызбасы келтірілген:
23
2-сурет. Желілік бейнерегистратормен байланысқан аналогты және IP-
бейнебақылау жүйелері
1.3 Негізгі сипаттамалары
Бейнекамералар. Объектив арқылы және зарядты байланысы бар қабыл-
дағыш матрицаға түсетін жарықтық ағынынан бейнесигнал құратын құрылғы.
Аналогты бейнекамералар және сигналды цифрлық өңдейтін бейнека-
мералар болып бөлінеді. SenTECH, WATEC, JVC, Video Controls Limited (VCL)
өндірушілерінің бейнекамералары бейнебақылаудың құрылымы мен міндетте-
ріне байланысты келесілерге бөлінеді:
- корпуссыз;
- кіші көлемді;
- жоғары сезгіштік;
- күмбезді;
- желілік (күмбезді бейнекамераның мүмкіндіктерін және кіші көлемді
бейнекамераның өлшемдерін сәйкестендіреді).
Бейнекамералардың техникалық сипаттамаларын жақсартатын және бей-
некамераның жұмыс істеу ара-қашықтығын ұлғайтуға мүмкіндік беру үшін
объективтер орнатылады. Қозғалыстағы объектілерді бақылау үшін ауыспалы
24
фокустық ара-қашықтығы бар - трансфокатор объективі қолданылады. Тез
ауыс-палы жарық жағдайларында автодиафрагмасы бар объективтер
қолданылады.
Бейнебақылау камерасының анықтылығы.
Кез-келген камераның
анықты-лығы телевизиондық сызықтарда өлшенеді (ТВЛ - телевизионные
линии, TVL). Сонымен бірге, камераның анықтылығы көлденең және тігінен
бақылау бойын-ша бөлінеді. Көлденең бойынша анықтылық - бұл камера тарата
алатын тік сы-зықтардың максимал саны, мысалы, бейнемониторларда. Ол
бірінші кезекте көлденең бойынша ПЗС-матрицасындағы пиксельдер санымен
анық-талады, сонымен қатар, камераның электронды сұлбасы бойынша. Ереже
бойынша, бұл параметр 0,75-ке көбейтілген жолақтағы пиксельдер санынан
аспайды. Тігінен бойынша анықтылығы телевизиялық стандарт - бейнекескінді
электронды түрде кодтау әдісі арқылы анықталады. Ресейде ССIR (түрлі-түссіз
камера үшін) және
PAL (түрлі-түсті камера үшін) стандарттары
пайдаланылады. Екі стандарт та тігінен бойынша 625 жол қарастырады.
Бейнебақылау камерасының сезгіштігі. Камераның сезгіштігі ретінде
көбі-несе камераның шығысында амплитудасы 1 В болатын және сигналшу
қаты-насы орнатылған модуляцияның белгілі тереңдігінде құрылатын
бейнесигнал-дың бақыланып отырған аймақтағы минималды жарықтығын
түсінеміз. Бұдан басқа, егер анықтылығы өлшенген объективтің қатысты
саңылауы көрсетілген болса, онда әртүрлі саңылаулары бар объективтер үшін
ПЗС-матрицаға түсетін жарық санын есептеуге және бақылау камераларының
анықтылығын салыс-тыруға болады. Анықтылықты бағалау кезінде, сонымен
бірге объектінің шағы-лысу қасиетін ескерген жөн, себебі, ашық түсті заттар
күңгірт түсті заттарға қарағанда қараңғыда жақсы көрінеді.
Күшейткішті автоматты түрде реттеу. Бақылау камерасының ПЗС-
матрицасы әрқашан жеткілікті амплитудадағы сигналды өңдей бермейді, сон-
дықтан камерада автоматты түзеткіші бар күшейткіштің (АТК) бар болуы
шығыс сигналды 1 В деңгейіне дейін апаруға мүмкіндік береді. Дегенмен,
бейнесиг-налды күшейту арқылы, АТК бірдей деңгейде сигналшу қатынасты
өзгер-тусіз қалдыра отырып, шуды да күшейтетінін ескере кету қажет.
Автодиафрагма және автоэлектронды ысырма. Көп жағдайда бақылау
камералары бақыланып отырған объект жарықтығының жиі өзгеру
жағдайында жұмыс істейді. Сондықтан, камерадан сапалы бейнесигналды алу
үшін, екі тіз-бектелген есептеулер арасындағы кезеңде, ПЗС-матрицасына
түсетін жарық кванттарының санын белгілі бір деңгейде қолдау міндетті. Бұл
жағдайда бақылау камерасының автодиафрагмасы объективтің оптикалық
жүйесінің кіріс саңы-лауының өлшемін өзгерте отырып, өзінің ПЗС-
матрицасының жарықтығын өз-гертеді. Ал камераның электронды ысырмасы
ПЗС-матрицада заряд жинақ-талатын уақытын өзгертеді. Сомен, заряд
жинақталу уақытын 150c-тан 1100000c-қа дейін түзете отырып, жарықтықты
2000 есе өзгерте алады.
Сигналшу қатынасы. Сигналшу қатынасы бақылау камерасының шығыс
сигналының сапасы жайында айтады. Ол децибелмен өлшенеді және бейнесиг-
25
нал кернеуінің амплитудасының 20-ға көбейтілген орта кернеуінің орташа
квадратына қатынасының ондық логарифміне тең. Камерадағы кескінде шу
көзге қар ретінде көрінеді. Сигналшу қатынасы 45дБ кезінде онша
байқалмайды.
Бақылау камерасының сигналшу жоғары қатынасы, сәйкесінше, сапалы
бейнекескін, бақылау камерасының электронды сұлбаларында жоғары сапалы
ПЗС-матрицасын және шуды цифрлық сүзгілеуді қолдануы бар жоғары оптика
арқылы, бақылау объектісінің белгілі бір жеткілікті деңгейде жарықталуына
же-те алады.
Үстеме жарықтандыруды қайта қалпына келтіру. Бақылау жүйелерінде
көбінесе кескіннің қараңғы аймақтарын жарық ортада жіберу міндеті жиі кезде-
седі. Мысалы, егер бақылау камерасына қарама-қарсы бағытта фарасы
жағылған автомобиль келе жатса, онда кескінде тек екі фарасының жарықтары
ғана көрі-неді. Жоғарыда айтылып кеткен, үстеме жарықтандыруды қайта
қалпына келті-рудің бар болуы осы кемшілікті жояды. Қарапайым жағдайда
бақылау камера-сының электронды жүйесі автодиафрагма, электронды ысырма
және АТК орна-тады. Бұл бағдарламалық берілетін орта немесе облыс болуы
мүмкін. Сонда, бейнемониторға фарадан түскен жарық пен нормаланған
контрасттағы автомо-биль кескіні жіберіледі.
Ақ теңгерімі. Бейнебақылау камерасы объект түсін анық көрсету үшін, ол
объектінің жарықтандыру көзінен тәуелсіз, бейнесигнал ақ теңгерім жүйесімен
өңделеді. Ақ теңгерім баптауларының параметрлері автоматты түрде немесе
қолмен орнатылады. Автоматты түрдегі ақ теңгерімінде бақылау камерасы бұл
параметрлерді бір рет қана анықтап, оны ары қарайғы жұмыстарда қолданады.
Егер объект жарықтығы бір тәулік ішінде жиі өзгерсе, онда автоматты ақ тең-
герімі бар бақылау камерасын қолданады.
Гамма-түзету. Көптеген бейнемониторлар сызықсыз тәуелділіктерге ие
болып келеді. Камераның гамма-түзету жүйесі бастапқы бейнесигналды осы
сызықсыздықты жоятындай етіп өзгертеді. Нәтижесінде дұрыс контрасттағы
кескін алынады.
1.4 Бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен кемшіліктері
Аналогты және IP-бейнебақылау жүйелері өз кезегінде белгілі бір артық-
шылықтарға да, әртүрлі кемшіліктерге де ие. Солар жайында тоқтала кетсек.
Аналогты бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Артықшылығы:
-Камера бағасы - аналогты камералар желілік IP-камерелардан арзан тұра-
ды;
-Бейнекамераның үлкен модельді қатары
-
сатылымда аналогты
камералар IP-камереларға қарағанда көптеп кездеседі;
-Әртүрлі өндірістегі аналогты бейнекамералардың функционалды сәйкес-
тігі;
26
-Бейнекамераны қолданудағы қарапайымдылық - аналогты бейнекамера-
лар жұмыс алгоритмдерінің аз санына байланысты оңай бағдарламаланады;
-Орнату мен жүйені іске қосудың арзандығы.
Кемшіліктері:
-Функциялары шектеулі - аналогты бейнекамералардын көбісі заманауи
мүмкіндіктермен қамтылмаған;
-Басқа күзет жүйелерімен интеграция шектеулігінде;
-Бейнесигналды шифрлау мүмкіндігінің жоқтығы;
-Технологияның техникалық жағынан да, моральдік жағынан да ескіруі.
IP-бейнебақылау жүйелерінің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Артықшылықтары:
-Бейнесигналдың жоғары рұқсаттылығы - сигналдың тігінен рұқсаттылы-
ғына шектіктің болмауы, бұл камерадағы кескіндерді оңай көруге мүмкіндік
береді;
-Алыстатылған қатынауды қарапайым орнату;
-Аудиоарнаның көпфункционалды интеграциясы;
-Камераға қорек көзін беруді қарапайым орнату;
Кемшіліктері:
-IP-бейнебақылау жүйелерінің бағасының қымбат тұруы - дегенмен,
қазір-гі бейнебақылау құрылғыларының тұрақты дамуы мен прогресі
арқасында жа-қын арада бағалары төмендейді.
27
2 Бейнебақылау жүйесіне орнатылатын бағдарламалар
2.1 QuickCam Ultra Vision бағдарламасы
Қазіргі кезде нарыққа web-камералардың жаңа, жетілдірілген модельдері
шығып жатыр, және әрбір пайдаланушы осы камералар негізінде қарапайым,
бірақ сенімді күзет жүйесін орната алады.
Мұндай тапсырмаларды қозғалыс бар кездегі детектрлеу алгоритмінің
көмегімен шешуге болады. Сенімділік үшін, оларды периодтық және
хаотикалық қозғалыстарды сезбейтіндей етіп, қозғалыстарын аз және үлкен
жылдамдықтарға ауыстыру керек.
Мысалы, Logitech компаниясы өндірген - QuickCam Ultra Vision - жаңа-
ланған бағдарламалық Logitech QuickCam Software қарапайым интерфейс қам-
сыздандыруымен қамтамасыз етілген. Бұл бағдарламаның көмегімен өте қара-
пайым күзет функцияларын баптауға болады. Сонымен бірге, бұл құрылғы
күзет бейнебақылауына арналған жаңа дамыған функцияға ие: объективінің
қақпағы ашылған кезде, камера бейнесигналды хабарламамен ауысу арқылы
кез-келген бағдарлама арқылы жібереді (Windows Live Messenger, Skype Video,
Yahoo Messenger немесе AOL Instant Messenger). Logitech бағдарламасы өзінің
кескін-дерінің сапасының жақсарғанымен мақтана алады, бұл жақсару камера
объек-тивіндегі кішкентай жарықөткізгіштігі бар, бөлшектерінің көбісі мине-
ралды шыныдан жасалған үлкен көлемді бес линзаның арқасында болып табы-
лады. Бұл шынылар анық және жарықталған бейнетүсірілімді қамтамасыз етеді.
Сонымен бірге, Logitech RightLight2 фирмалық технологиясы камера баптаула-
рын жарықтандыру жағдайларына автоматты түрде бейімдейді, ал Logitech
RightSound - дыбыстың таза және анық естілуіне жауап береді. Біз айтып кет-
кендей, QuickCam Ultra Vision High Defenition (HD) форматын ұста-натын және
бейнені кеңформатты режимде қабылдай алатын 1,3-мегапиксельді сенсормен
жабдықталған.
Айта кету керек, QuickCam сызғышының web-камераларының басқа да
модельдері орнатылған. Оларға бейнекоммуникация және олардың сапасын
жақ-сарту үшін, жаңа функциялар мен технологиялар енгізілген. Сызғыштың
кілттік өнімдері - Logitech QuickCam Fusion, QuickCam Sphere және QuickCam
Pro 5000 web-камералары - енді олар да RightLight2 ұстанады және бейнелерді
HD фор-матында жаза алады. Сөзсіз, web-камералар үшін базалық
бағдарламалар про-фессионалды күзет жүйелерімен салыстыруға келмейді.
Бірақ элементарлы күзеттік ескерту функцияларын және кескіннің
интеллектуалды талдауын ол орындай алады. Сонымен бірге, алыстатылған
камерасы бар цифрлық жүйе де жаман емес, себебі оның жұмысқа қабілеттілігі
бақылаудан тыс аймақтағы дербес компьютерлерге тәуелді болып келеді.
28
Америкалық эксперттердің хабар-лауы бойынша, 70% құқықбұзушылар күзет
жүйесінің бар болу есебінен жобалау стадиясында кездеседі екен. Шынында да,
егер қылмыскерлер жоғары деңгейдегі күзет жүйесін байқаса, бастапқы іске
асыруларынан бас тартуы мүмкін.
2.2 GOTCHA! Multicam бағдарламасы
Бейнебақылау жүйелері үшін әмбебап бағдарламалардың ішінде ең көп
тарағаны - GOTCHA! Multicam бағдарламасы.
2.1-сурет. GOTCHA! Multicam бағдарламасы
Бұл бағдарлама өте қарапайым және қолжетімді, бірақ оған қарамай, бір-
неше бейнекамераларды қосуға мүмкіндік береді және кадрдағы қозғалыстың
басын немесе қозғалыс тоқтап қалған жағдайда пайдаланушы тілегіне сәйкес
іске қоса алады. Қозғалыс детекторы
-
бұл камера бақылауындағы
объектілердің қоз-ғалуын бақылайтын бағдарламалық модуль. Детектор
объектінің габарит-терін және қозғалыс жылдамдығын анықтайды. Оның
шектеулі жалған минимал-ды іске қосылулары мен дабылды өңдеудің логикасы
арқылы объектілердің орын ауыстыруын қадағалайтынын баптауға болады
(дабылды жазылым, басқа күзет құрылғысымен интеграция). Бұл бағдарлама өз
қарапайымдылығына қарамас-тан, оның бойында профессионалды күзет
жүйелеріне тән барлық негізгі функциялар бар. GOTCHA! Multicam
29
бағдарламасы жұмыс нәтижесін кадрдағы түсірілім уақытының көрсетілуімен,
сосын өз плеерінде ойнала-тын өзінің mv2 форматында файлдарға жазады.
2.3 Go1984 бағдарламасы
Go1984 бағдарламасы да камералардың жұмысы үшін әмбебап жүйе
болып табылады және бейнебақылау жүйесі мен мәліметтерді тіркеу үшін
ойлап табыл-ды.
Go1984
сервисті бағдарламасында профессионалды
бейнебақылау жүйесіне қажетті функциялардың барлығы бар, сонымен қатар
ұялы телефонға хабарла-маларды (дабыл сигналы) жіберу функциясы да бар.
2.2-сурет. Go1984 бағдарламасы
2.4 Active WebCam бағдарламасы
ActiveWebCam бағдарламасы камерадан сигналдарды алып, оларды ком-
пьютердің қатқыл дискіне жазады. Алынған сигналды бағдарлама форматын -
дағы сияқты, жүйеде орнатылған басқа да кез - келген кодекте сақтауға болады.
Бағдарлама пайдаланушымен анықталған хабарландыруды тапсырылған
оқиғаға әрекеті ретінде жібере алады, бұл Active WebCam - ды күзет жүйесі
ретінде пай-далануға мүмкіндік береді.
30
2.3-сурет. Active WebCam бағдарламасы
2.5 WebcamXP бағдарламасы
WebcamXP бағдарламасы ондаған кескіндерді бақылау мүмкіндігі бар
мониторға, қозғалыс детекторына, рекордер және кескіндерді интернетке шыға -
руға арналған web- серверге ие. Детектор сезгіштік пен сұраныс жиілігін
баптауға мүмкіндік беретін бірнеше параметрге ие. Қалаған жағдайда
бақылауда маңызды рөл алатын ғимараттың нақты бөлігін көрсетуге болады.
Ол үшін, кескіннің масштабталуын және ауысуын қамтамасыз ететін бірнеше
батырмалар бар. Дабыл болған жағдайда, WebcamXP кескінге түсіре алады,
бейнені жаза алады, суретті web-парақшаға орналастыра алады және оны e -mail
адресі арқылы жібере алады. Интернетке үнемі қосылып тұрған кезде, ішкі
серверді жөндеп тран - сляциялай алады. Арнайы Overlay Editor мәтіндік және
графиктік блок - тардың, интерактивті элементтердің қосылуын меңгереді.
Әртүрлі эффекттер мен баптаулар кескінді аударуға, түнгі көріністі қосуға,
кескінді ақ - қара етуге және түстерін түрлендіруге мүмкіндік береді. Осының
барлығы ешбір тосқа-уылсыз нақты уақыт аралығында болады.
31
2.4-сурет. WebcamXP бағдарламасы
2.6 LuxRiot бағдарламасы
LuxRiot бағдарламасы бейнежазба және Интернет арқылы алыстатылған
бейнебақылау жүйесіне арналған. Өнім екі модульден тұрады: сервер және
клиент. Сервер - бұл бірнеше жинақталған көздерден бейнені алып, қозғалысын
талдап, локалды дисктерге жазып, оны әрі қарай клиенттерге аударатын
Windows- сервис. Клиент - бірнеше серверді бірдей уақытта олардың
конфигура - циясы үшін, жазылған бейнелерді көру үшін, AVI- файлдардағы
роликтер экс -перті үшін Интернет арқылы қосылуына мүмкіндік беретін
Windows- қа арналған қосымша. Алыстатылған бейнебақылау үшін web -клиент
арқылы Internet Explo - rer қолдануға болады. Shareware -нұсқасы толығымен
функционалды, яғни уақыт бойынша шектеулігі жоқ және бейнеағындарда
ешқандай өзгеріс болмайды. Бірақ, бұл тегін нұсқа Windows- сервис сияқты
жұмыс істей алмайды және онда жазылған бейнеге
алыстатылған қатынауы болмайды.
32
TCPIP арқылы
2.5-сурет. LuxRiot бағдарламасы
2.7 SupervisionCam бағдарламасы
SupervisionCam бағдарламасы дербес компьютер базасында бейнелердің
кез- келген көздерін қолдану арқылы бақылау жүйесін құруға арналған. Бұл бағ -
дарлама компьютерге немесе Интернетке қосылған бейнекамералардан түс -кен
бейнелерді салыстырумен айналысады және кескінде кез - келген өзгерісті бай -
қаған кезде бейнені түсіруді бастайды. SupervisionCam экрандағы кескіндерді
үздіксіз белгілі уақыт аралықтарында сақтай алады. Бағдарлама мен кескінді
қадағалауды күндізгі басқаруды кәдімгі web -браузер арқылы жүзеге асыруға
болады. Бағдарлама кез - келген бейнеқұрылғымен жұмыс істейді - ең бастысы,
құрылғы үшін драйверлер орнатылып және ОС Windows оны бейнелерді енгізу
құрылғысы ретінде көрсе болды. IEEE - 1394 интерфейсіне қосылған ТВ - тюнер
қолдауы, бейнені алудың әртүрлі платалары, USB - камералар және басқа да
цифрлық камералар айтылды. Бұл бағдарлама толықтай тегін шешім болып
табылады. Бағдарламада мұрағат жолы мен оның өлшемі бапталады. Мұрағат
мәзірі интуитивті түсінікті, бірақ сонымен қатар, функционалды жарық бап -
тауларды ұсынады. Әр жазылым каналы үшін SupervisionCam бағдарламасы бо -
лып жатқан оқиғаны оңай қадағалап отыратын өзінің уақыттық бөлігін құруға
мүмкіндік береді. Мұрағаттың бақылау панелі жазылымдарды үш
жылдамдықта кез -келген бағытта айналдыруға мүмкіндік береді. Сонымен
қатар, автоматты түрде белгіленген аймақтарда қозғалысты іздестіру
қарастырылған. Ескере кету керек, бейнебақылау камераларынан арнайы
альбомдар жасалады, онда белгілермен қорғалған бейнелер болады.
33
2.6-сурет. SupervisionCam бағдарламасы
2.8 VirtGuard бағдарламасы
VirtGuard немесе Виртуалды күзетшілер бағдарламасы web-камераның
қымбат емес моделінің базасында бейнебақылау жүйесін орнатуға арналған.
Камера ретінде бейнені алу картасына немесе ТВ- тюнерге қосылған бейне көзі
бола алады.
2.7-сурет. VirtGuard бағдарламасы
34
2.9 IP-бейнебақылаудың гибридті жүйелерін басқару үшін NetStation
бағдарламасы
Кәсіпқой NetStation бағдарламасы аналогты-цифрлық бейнебақылау
жүйе-сін құруға арналған көпфункционалды бағдарламалық өнім. Ол Smartec
марка-сындағы барлық IP-камералармен және IP-серверлармен жұмыс істей
алады, сонымен бірге, мегапиксельді камералармен де, сондықтан жүйені
конфигу-рациялауда кең мүмкіншіліктерге ие. NetStation бағдарламасы 32
бейне және дыбыстық арнаға есептелген, ал мультисервисті конфигурация
мүмкіндігі көме-гімен шектеусіз масштабтағы жүйелерді жасауға болады. Ол
келесі суретте көр-сетілген:
2.8-сурет. Бағдарламаның әртүрлі масштабтағы мүмкіншілігі
NetStation бағдарламасы желілік немесе аналогты бейнебақылау камера-
сынан келіп түскен бейне және аудиоақпаратты мониторингілеуге арналған.
NetStation бағдарламасы бірдей деңгейде 4 камерадан құралған кіші
жүйе-лерді құру үшін, және де жүздеген камера қосылған жүйелерді құру үшін
де лайық келеді.
Бейнені мұрағаттау және іздеу мүмкіншіліктерін кеңейту. Бағдарламада
мұрағат жолы мен оның өлшемі бапталады. Мұрағат мәзірі интуитивті
түсінікті, бірақ сонымен қатар, функционалды жарық баптауларды ұсынады. Әр
жазылым каналы үшін SupervisionCam бағдарламасы болып жатқан оқиғаны
оңай қада - ғалап отыратын өзінің уақыттық бөлігін құруға мүмкіндік береді.
Мұрағаттың бақылау панелі жазылымдарды үш жылдамдықта кез - келген
бағытта айнал -дыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, автоматты түрде
белгіленген аймақ -тарда қозғалысты іздестіру қарастырылған. Ескере кету
35
керек, бейнебақылау камераларынан арнайы альбомдар жасалады, онда
белгілермен қорғалған бейне-лер болады.
Бағдарламаның дабылға әрекет етуі. NetStation бағдарламасы 32 камер-
аларға дейін басқаруды қамтамасыз етеді. PTZ-функцияларымен басқару перне-
тақта, джойстик, тышқан немесе бағдарлама мәзірі арқылы қол жетімді.
36
3 Бейнебақылау жүйесінің бейнекескіндер сапасын жақсартудағы
параметрлерін есептеу
3.1 Бейнебақылау жүйесінің модульді әдістері
Заманауи бейнебақылау жүйесінің тиімділігін арттыру қызметкерлердің
еңбек шығынын төмендетуге мүмкіндік береді. Бірақ көп жағдайларда мұндай
жүйелерді қолдану бейнекамераларды орнатумен шектеледі, жәни сонымен
қатар операторға үнемі бірнеше камераларда орын алған жайттарды бақылап
отыру қажет. Сондықтан бейнебақылау жүйесін автотұрақтарда, жанармай құю
станцияларында, күрделі қозғалыстағы көше қиылыстарында орнатқан кезде
мұндай жүйелерге аналитикалық қолдау көрсету қажет. Сонымен бірге, бейне-
бақылау жүйелерін ашық аймақтарда орналастырған кезде қолайсыз ауа райы
жағдайларына байланысты қиындықтар туындайтынын да есепке ала кеткен
дұрыс.
Бейнебақылау жүйелеріне негізгі талап ретінде кадрлардың немесе бейне
тізбектіліктер жиыны түрінде орын алған оқиғалар журналын жүргізу болып
табылады. Бұл ойлап табылған бағдарламалық жүйе жарықтандырудың күрделі
жағдайларында алынған бейне мәтіннің сапасын жақсартуға арналған (мысалы,
жанармай құю станцияларында, аулаларда, автокөлікті қою орындарында және
т.с.с.). Жүйеде кадрдағы жағдайды үш түрге бөлетін: қозғалыс жоқ, орташа
қозғалыс және күшті қозғалыс, үш сатылы қозғалыс детекторы алынған.
Қозғалыс детекторындағы мәселеге байланысты, ал дәлірек айтқанда, ауа райы
жағдайларына аса үлкен сезгіштігіне, камераның дірілдеуіне және кадрдағы
кедергілерге байланысты, мұндай әсерлерге тұрақтылығын жоғарылатын
бейнені тұрақтандыру алгоритмі ұсынылады. MSR әдісін түрлі түсті кескін-
дердің сапасын жақсарту үшін қолдану кешкі уақыттарда бейнемәліметтерді
қабылдау сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.
Жүйені ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
9
10
11
Аңдатпа
Дипломдық жұмыста ашық аймақта бейнебақылау жүйесін орнату үшін
IP-камера негізіндегі бейнебақылау жүйесін іске асыру қарастырылады.
Бейнебақылауды қабылдауға негативті әсер ететін негізгі факторлар бақыланып
отырған аумаққа жарық түсудің біркелкі еместігі, ауа райының әртүрлі
жағдайлары және камераның дірілдеуі. Ұсынылып отырған жүйе кескінді
нашар және ашық жарықталған аумақтарда локалды контрасттың сақталуымен
сызықсыз жақсарту арқасында бейнеағынның сапасын жақсарту мүмкіндігін
қарастырады. Кескінді сызықсыз түзетуді қолдану кешкі уақыттарда және
нашар ауа райы жағдайларында бақыланып отырған аймақтың сапасын
жоғарылатуға мүмкіндік береді. Кадрдың дірілдеуін өтеу үшін кеңістікті-
уақыттық өңделуді есепке алғандағы блоктар сәйкестігі әдісіне негізделген
бейнетізбектілікті тұрақтандыру әдісі ұсынылды. Бұл әдісте кескіннің алдын
ала орнатылған аймақтарын таңдау қарастырылған, бұл оның камераның
қозғалысы болмаған жағдайда алгоритмнің тиімділігін жоғарылатуға мүмкіндік
береді. Бақыланып отырған аймақта болып жатқан оқиғаларды операторға
хабардар ету үшін қозғалысты үш деңгейге бөлу әдісі ұсынылды. Қозғалыс
туралы ақпаратты сақтау үшін MJpeg-ағынына негізделген бейнемәліметтерді
сақтау форматы жобаланды. Қозғалыс детекторы үшін тәжірибелер нәтижелері
көрсетілген.
Аннотация
В дипломной работе
рассматривается реализация системы
видеонаблюдения на основе IP-камер, предназначенной для организации
видеонаблюдения на открытой местности. Основными факторами,
оказывающими негативное влияние на восприятие видеоинформации, являются
неравномерность освещения наблюдаемой сцены, погодные условия и
дрожание камеры. Предлагаемая система предусматривает возможность
улучшения качества видеопотока благодаря нелинейному улучшению
изображений с сохранением локального контраста в плохо и ярко освещенных
областях. Использование нелинейной коррекции изображения позволяет
повысить качество наблюдаемой сцены в вечернее время суток и при плохих
погодных условиях. Для компенсации дрожания кадра предложен метод
стабилизации видеопоследовательности, основанный на методе соответствия
блоков с учетом пространственно-временной постобработки. В методе
предусмотрен выбор предустановленных зон изображения, что позволяет
повысить эффективность алгоритма при отсутствии движения камеры. Для
оповещения оператора о происходящих в зоне наблюдения событиях
предложен метод разделения движения на три уровня. Для хранения
информации о движении спроектирован формат хранения видеоданных на
основе MJpeg-потока. Представлены результаты экспериментов для детектора
движения.
12
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1 Бейнебақылау жүйесі туралы жалпы
мағлұматтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.1 Бейнебақылау жүйесінің даму
тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... 15
1.2 Бейнебақылау жүйесінің құрамы мен
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
1.3 Негізгі
сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
1.4 Бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен
кемшіліктері ... ... ... .20
2 Бейнебақылау жүйесіне орнатылатын
бағдарламалар ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .23
2.1 QuickCam Ultra
Vision
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
2.2 GOTCHA! Multicam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
2.3 Go1984
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
2.4 Active WebCam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
2.5 WebcamXP бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
2.6 LuxRiot бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .27
2.7 SupervisionCam бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
2.8 VirtGuard бағдарламасыү ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
2.9
IP-бейнебақылаудың гибридті жүйелерін басқару үшін NetStation
бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
3
Бейнебақылау жүйесінің бейнекескіндер сапасын жақсартудағы
параметрлерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...31
3.1 Бейнебақылау жүйесінің модульді әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .31
3.2 Бейнебақылау жүйесінің қозғалыс бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .33
3.3 Бейнемәліметтерді тұрақтандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..34
3.4 Кескін сапасын сызықсыз жақсарту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .36
3.5 Кескіннің сапасын жақсартудың басқа алгоритмдері ... ... ... ... ... ... ... .40
3.6 Тәжірибе нәтижелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .41
3.7 Кеңістіктік
уақыттық
2D
Cleaner
қолданумен
тұрақтандыру
сапасы...45
4 Еңбекті қорғау және өміртіршілік
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...47
4.1
Еңбек жағдайын талдау. Оперативті басқару орталығындағы
мониторинг бөлімшесінің еңбек шарттарын
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..47
4.2 Механикалық желдеткішті
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..52
13
4.3 Өмір
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57
тіршілік
4.4 Қоршаған
ортаны қорғау. Сырттағы шудың
зияны ... ... ... ... ... ... ... .. ..58
5 Бизнес жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...64
5.1 Жобаның мақсаттары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 64
5.2 Саланың сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 65
5.3 Қызметтері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
5.4 Нарық ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
5.5 Маркетинг ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
5.6 Табыс ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
5.7 Эксплуатациялық шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..67
5.8 Өндірістік
қажеттіліктерге арналған электроэнергия
шығындары ... ..69
5.9 Әлеуметтік сақтандыру қоры ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...70
5.10 Жобаның ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7 1
5.11 Шешімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .74
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .75
Қысқартылған сөздер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..76
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .77
14
Кіріспе
Қауіпсіздікте өмір сүру физиологиялық қажеттіліктерден кейін, Маслоу
ұсынған жалпы қабылданған қажеттіліктердің иерархиялық жүйесіне келіп
тіреледі. Бұл түсінік тек жекелей қауіпсіздікпен шектеліп қана қоймайды, соны-
мен бірге, материалдық құндылықтардың тұрақтылығы мен сақталуы маңызды.
Қазіргі таңдағы заманауи құрылғылардың ішінде бейнебақылау жүйесінің
көптеген артықшылығы бар. Солардың ішіндегі ең негізгісі - жағдайды толығы-
рақ бағалау мүмкіндігі, жалған дабылдардың жоқ болуы және бақыланып отыр-
ған аймақта тұрақты санкционды жүзеге асулардың болуы қылмыстық
оқиғаларды тіркеуге мүмкіндік береді.
Дәл қазір Алматы қаласы қарқынды автомобилизацияны бастан өткеріп
жатыр. Тіпті, автомашина санының өсуі жаңа жолдардың құрылысынан едәуір
асып барады. Бұл әрине, үлкен қалаларда кемшілікті салдарғаа алып барады.
Транспорттардың шектен тыс орналасуы - өзінің ең маңызды қасиеті - күшін
то-лық жоғалтатындай жағдайға дейін қозғалыс жылдамдығы төмендейді.
Келесі кемшілігі - жол көлік апаттар санының ұлғаюы. Бұл апаттар Қазақстан
эконо-микасына бірталай шығын алып келеді - қымбат тұратын техникалар
бұзылады, адамдар зақымданады, қайтыс болады. Міне, осы жағдайлардың
санын азайту үшін, қалаларды жылдам әрі қауіпсіз қозғалыспен қамтамасыз ету
архитек-туралық-жобалық іс-шараларды қолдануды талап етеді.
Мен осы кемшіліктерді азайту үшін, жол көлік апаттарын азайту үшін
қала көшелеріне заманауи стильдегі бейебақылау жүйелерін орнатуды, ондағы
жү-йенің кескіндерді жіберудегі сапасын жақсарту үшін алгоритмдер
қолдануды ұсынамын.
Дипломымның мақсаты - Алматы қаласындағы бейнебақылау жүйесін
заман талабына сай жаңарту, сапасын жақсарту болып табылады. Әрине бұл
жүйе әлі көптеген кемшіліктерге ие болғанымен, жобалау барысында олардың
талдауы мен сол кемшіліктерді жою іс-шараларын ұйымдастыру қарастыры-
лады.
15
1 Бейнебақылау жүйесі туралы жалпы мағлұматтар
1.1 Бейнебақылау жүйесінің даму тарихы
Бейнебақылау жүйесі нақтылай қарқын алған беті 25 жыл бұрын бастау
алған. Олар толығымен аналогтық жүйеден құралып, бертін келе сандыққа
ұласты.
Ал, қорғау телебақылау жүйесі (немесе қарапайым түрде
бейнебақылау) өткен ғасырдың 40-шы жылдардың басында пайда болған.
Бейнебақылау жүйесінің алғашқы монтажы 1942 жылы Siemens AG
компаниясы Германиядағы Фау-2 ракетасын ұшыру кезінде бақылау
мақсатында жасаған болатын. Жобаның іске асып, бейнебақылау монтажына
жауапты - ин-женер Вальтер Брукх болатын.
Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін бейнебақылау жүйесі АҚШ пен Ұлы-
британияда пайда болды, әскери база мен стратегиялық объектілерде, арнайы
қызметтерде қолданылды.
Ал АҚШ-та алғашқы коммерциялық бейнебақылау жүйесі 1949 жылы
жүзеге асты, ол Верикон деп аталатын.
60-шы жылдары орын алған бейнебақылау монтажы принципке сай бол-
ған: әр камераның өзіндік мониторы болатын. Бұл жылдары орнатылған бейне-
бақылау жүйелері ақ-қара түсті және төменгі кеңейтілімді камералардан тұрды,
қазіргі кездегі 0,3 мегапиксельден аз, коаксиалды кабель арқылы байланысқан
рұқсаттылық болатын. Әр камера өзіне тиесілі ақ-қара түсті монитормен байла-
нысты. 16 каналдық бейнебақылау жүйесі 16 мониторды талап ететін, ал бейне-
жазылым туралы ой мүлдем болмаған. Ол кездегі бейнебақылау жүйелері қым-
баттылығына сай, тек коммерциялық және маңызды мемлекеттік стратегиялық
объектілірде ғана қолданылғаны бізге мәлім. Ал, 60-шы жылдары да бейнеба-
қылаудың техникалық дамуы қарқынды серпінмен іске асып жатты. Ең
бастысы, бөлшектеуші жәшіктер пайда болды.
Бөлшектеуші жәшіктер операторға камера аралығында бақылауға мүм-
кіндік беретін. Операторлар бір камера көрсетілімін ғана емес, қатарынан басқа
камера көрсетілімін де көре алатын мүмкіндігіне ие болды.
1968 жылдың қыркүйек айында Нью-Иорк штатындағы Олиэн қаласы -
әлемде құқықбұзушылықпен күрес мақсатында басты көшесіне бейнекамера
орнатқан алғашқы қала болып саналады. Өз кезегінде, бейнебақылау камера-
сынан алынған мәлімет тікелей милиция басқармасына жол тартып отырды.
Бұл іс Олиэн қаласын құқықбұзушылыққа қарсы күресте көшбасшы етті.
70-ші жылдары мультиплексорлар, бейнемагнитофондар мен антивандал-
ды корпустық камералар пайда болды. Мультиплексорлар бір мониторда бірне-
ше камера көрсетілімін көрсететін жағдай туғызды. Бейнемагнитофондар бар-
лық камералардың жазылымын бір мезетке басылуын қамтамасыз етіп, бір
16
мони-торда отырып бір уақытта көрсетіліп тұрған суреттемелер санын
ауыстыру мүмкіндігіне жол ашты.
Бейнебақылаудың Алғашқы ұрпағы кемшіліктерге толы болды. Бұл
әрине 80-ші жылдардағы бейнемагнитофондар ақауларынан туындайды. Бейне-
магнитофондар өте қырсық болатын, жазылым сапасы да өте нашар болатын.
Бейнебақылау камераларының суреттемелері өте сапасыз, бейнелента
нашар болды, ал тағы бір кемшілігі - жақсы түсіріліп алған техникалық
шешімнің өзі жарамсыз болатын, себебі, қисыны жоқ кескіндерді нақтылау
мүмкін емес. Сондықтан да, бейнебақылауға артылған үміт ақталмады деуге
болады. Бейнемагнитофонның жұмыс істеу технологиясы операторға жағдайды
көруге көрімдік бермей, оған қоса жазылым басуға да жағдай туғызбайтын.
Эксплуатациядағы қымбат қондырғылар негізгі түйіндемеге сәйкес жо-
ғарғы функционалдылық пен жұмысты қамтамасыз ете алады, бірақ та бейне-
бақылау монтажы ұйымдастыру кезінде қомақты қондырғылардың қажеті де
қанағаттандырмай шықты.
90-шы жылдардың ортасына қарай, бейнебақылау Екінші ұрпағына
қадам басты. Бұл кезде сандық бейнерегистраторлар пайда бола бастады,
Digital Video Recorders (DVR) - бұл жоғары сапалы бейнекескіндерді жазуға
мүмкіндік берді. Сандық регистратордың қатқыл дискісі бейнетаспаға
қарағанда, ұзақ жасайтын және сыйымдылығы мол болып келді.
Сандық бейнерегистраторлар автоматты түрде жұмыс атқарады және
ешқашан да жазылу үрдісінде пайдаланушыны қажет етпейді. Жазылған бейне-
кескіндерді көрген кезде, регистратор жазылымды тоқтатпай, әрі қарай
жалғастырып жаза береді. Жалпы айтқанда, бейнекөрсетілімді көру және іздеу
оңтайлы шешімін тапты. Бейнебақылау жазылымының екінші ұрпағы бір ғима-
ратты басқарып қана қоймай, сонымен қатар қашықтықтан бақылауға да қол
жетімді болды.
Енді бейнебақылау жүйесінің үшінші ұрпағының заманы орнады: бұл -
IP-бейнебақылау жүйесі - толығымен сандық.
IP-бейне бақылау - бұл бейнесуреттерді өңдеудің және ұқсас технология-
лардың сандық технологияларға заңды ауысуы.
Бейнебақылаудың классикалық аналог жүйесінде бейнесуреттер телек-
амера дереккөзінен коаксиалды желілермен ұқсас формада композитті бейне
дабылға ауысты. Бейнедабыл өңдеуші матрикалық бейнекоммутатор, бейне-
мультиплексор тағы да басқа бейне тіркеу - мамандандырылған бейне үнтаспа
құрылғыларына одан бейне мониторға түсетін. Бұл сызбада ең жақсы теле-
камералармен берілген ең жоғарғы рұқсат бейне тіркеу шығаруға мүмкіндік
бермейтін бейне үнтаспа жіңішке орын болып табылатын телекамералардың
рұқсаты 540 Твл түрлі-түсті суретте, 600 Твл ақ-қара түсті, ал бейне
үнтаспаның ең жоғарғы рұқсаты 400 Твл-ге жетті. Солай болса да, ол әрбір
камера үшін секундына 25 кадр жылдамдықпен бірнеше камераға бейне
дабылдарды жазып алуға қауқарсыз болды. Жазып алудың ең жоғарғы
жылдамдығы секундына 17 кадрға ғана жетті. Алайда, бұл жылдамдық барлық
камераларға ортақ болатын. Типтік жағдайда бейнемультиплексор 16 каналда
17
қолданылады, яғни әрбір камерадан суреттер секундына 1 кадрдан артық
жазылмайды.
Сандық гибридті бейне тіркеудің пайда болуына байланысты жағдай
түбірімен өзгеріп, ұқсас кірістері бар (композитті бейнедабыл) сандық түрде
қатты дисктерде жинақталатын болды. Бір жағдайда стандартты
операциялық жүйелердің басқаруымен Бейне басып алу мамандандырылған
платалары орналасқан және бейне тіркеу үшін арнайы бағдарламалармен
қамтамасыз етілген дербестендірілген компьютерлер қолданылса, келесі
жағдайда сандық бейнетіркегіштер IP-бейнебақылаудың мамандандырылған
жабдықтары болып табылады. Бейнетіркеу тапсырмасына лайықталған
құрылғылар, яғни барынша жеңілдетілген операциялық жүйелері бар арнайы
жабдықталған сандық құрылғы (Linux,Windows Embeded және т.б.) сәйкесінше
барынша сенімдірек болады. Сандық гибридті бейнетіркегіштер телекамерамен
берілетін бейне тіркеулердің барынша сапалы болуын - 540 Твл түрлі-түсті
және 600 Твл ақ-қара яғни әрбір каналға секундына 25 кадр, яғни тіркеудің
жалпы жылдамдығы 16 каналға - секундына 400 кадрға жетуін жүзеге асырады.
Бұл ретте бейне тіркеу
-
М-JPEG,
MPEG-2,
MPEG-4, Н.264 сығу
алгоритмдерінің бірін қолданумен жүргізіледі. Осылайша, бейнесуреттердің
сандық өңдеу технологиясында са-паның басқа сапалы деңгейіне көшудің даму
бағыты байқалды. Бірақ бейне-суреттердің жеткізілім технологиясы бұрынғыға
ұқсас күйінде қалды.
Кабельдік желі бойынша дабылдың ұқсас жолдануы әлсіреп зақымдалған,
(біржолата жойылу) төмен кедергілерден қорғана алады. Яғни, айталық 200
метр кабельдік желіге қосылған телекамераға қарағанда, бейнемониторға
қосылған телекамераны көру кезінде суреттің сапасы әлдеқайда жоғары
болады. Дабылды жолдаудың сандық технологиясына көшуде
телекамералардың коммутациялық
белсенді құрылғылары біржолата
жойылуларды толықтай тоқтатып және бейне-суретті алғашқы қалпында
жеткізуге мүмкіндік береді.
IP-бейне бақылау жабдықтарында бейнесуреттерді жолдаудың сандық
технологиясы ретінде аса белгілі әрі кеңірек қолданылатын жергілікті-сандық
желілер(ЖСЖ) - Ethernet TCPIP хаттамасы пайдаланылады. IP-телекамерасы
өзі бейнесуреттерді сандық форматта M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, Н.264. сығу
алгоритмінде сандық түрде береді. Яғни, әрбір IP-құрылғы - IP-бейнекамера,
бейнетіркеуіш, бейнесуреттерді көрсетуге арналған жұмыс станциясы (ком-
пьютер) - сандық мекенжай құрылғылары болып табылады және бейне ақпарат-
тар ағынын сақтау және айырбастау сандық түрде жойылусыз жүзеге асыры-
лады. Сонымен қатар, IP-бейне бақылау жүйесінде жоғары рұқсатты заманауи
телекамералар 1024х720 (720р), 1920х1080 (1080р, Full HD), 3 МП, 4МП, 8МП
және т.б. секундына 25 кадр жылдамдықты телекамералар қолданылуы мүмкін-
дігі болады.
IP- бейнебақылау технологиясына көшу (сандық бағдарлама) жергілікті-
сандық желілердің кеңірек қолданылуына мүмкіндік береді.
Олардың кейбіреулері:
18
-IP-бейнебақылау
-
екі жақты байланыс параметрін қашықтан
конфигурир-леуден өту мүмкіндігі;
-Бейне ағындар көптеген соңғы тұтынушыларға таралу мүмкіндігі -
multicasting, жұмыс станциялары (компьютерлер) және серверлердің аппарат
бөлігіне талаптарды төмендетіп әрі желідегі трафиктерді азайтады;
-Магистральді байланыс желісін резирвирлеу мүмкіндігі - белсенді
комму-тациялық активтер арасында
байланыс желісін. желілік
коммутаторларға, бейне-тіркегіштерге т.б. көшіру;
-IP- бейнебақылау интернет арқылы бейне ақпараттарды (бейне ағындар)
үлкен қашықтықтан арналар арқылы тарату мүмкіндігі;
-Power over Ethernet (РоЕ) - IP- бейнебақылау электрлі қоректенуі (48В)
бейне материалдарды жолдауда тағы сол арна арқылы жүріп, бұл әрбір теле-
камераға жеке қоректену кабельіне аралығын салуды қажеттілігінен алынып
үлкен бөліну жүйесінде өте тиімді болып табылады.(Бұл мүмкіндіктердің қол-
данылуы РоЕ функциясы бар желілік коммутаторды орнатуға мүмкіндік
береді);
-Бейнетіркелулерді ISCSI RAID массивтерінде жүзеге асыру мүмкіндігі
тікелей белсенді коммутациялық құрылғыларға - желілік коммутаторларға
қосы-лып, яғни, бейне ағындар тікелей iSCSI RAID массивтеріне жолданып,
кон-фигурирлеу және басқару жеке серверде орнатылған арнайы
бағдарламалармен қамтамасыз етіледі.
Мәліметтерді сандық тасымалдау (Ethernet TCPIP хаттамасы) мыс кабе-
лімен 90 метр, бейне дабылдың коакисальды кабелі RG-59 (бұл қашықтық 250
метрді құрайды) бойынша ұқсас тасымалы болған жағдайда шектеуге ие
болады. IP-бейне бақылау жүйесіндегі қашықтықты үлкейту RG-59 (450 м.
дейін)
коаксиальді
кабельдері немесе Ethernet медиаконверторларын
қолданумен мүм-кін болады.
IP-бейне бақылау жүйелерін жобалау кезінде бейне бақылау үшін сәйкес
жабдықтарды таңдаудан басқа IP-бейнеағынындағы бейне камералар мен желі-
лік тіркегіштерден өтуін қамтамасыз ету үшін жергілікті-есептеуіш желілердің
өнімділігін есептеу қажет.
IP-бейне бақылаудың жобасы мен жүйе монтажы жергілікті-есептеуіш
желілердің қажетті санатын қамтамасыз ету бойынша талаптардың нақты орын-
далуын ғаламтор арқылы болуын талап етеді.
IP-бейне бақылаудың даяр шешімдеріне техникалық қызмет көрсету және
пайдалану жоғары білікті қызметкерлермен орындалуы тиіс, сонымен қатар
жер-гілікті-есептеуіш желілердің пассив компоненттерін тестілеу үшін арнайы
құрал-жабдықтарды талап етеді.
IP-технологиялар негізінде құрылған бейнебақылау жүйесі бүгінгі таңда
бейне бақылау жүйесіндегі перспективалы және заманға сай, прогрессивті,
барынша сапалы болып табылады.
IP-бейне бақылау жүйесінің жобасы 220 кВ электрстанциясына жақын.
IP-телекамераларының орналасу сызбасына мысал келесі суретте көрсе-
тілген.
19
1-сурет. IP-телекамераларының орналасу сызбасы
IP-бейне бақылау технологиясы бойынша орындалған қосалқы бекеттегі
телевизиялық бақылау жүйесі 5 функционалдық бөлімнен: сыртқы күзет бейне
бақылау жүйесі, сыртқы технологиялық бейне бақылау жүйесі, сандық бейне
тіркелімдердің жүйесі (аппараттық, ОПУ ғимараты), бақылау бекеті - АРМ
КПП (күзет бекеті).
Сыртқы күзет бейне бақылау жүйесі 8 стационар телекамераларымен 1
айналмалы телекамералары базасында құрастырылған.
Сыртқы стационарлық IP-бейнекамералары қосалқы бекет аумағында
жеке тұрған бағандарда орнатылып, қосалқы бекет көлемі маңындағы және
оған жақын аумақты бақылауды қамтамасыз етеді.
Сыртқы айналмалы телекамера қосалқы бекет қақпасындағы жеке бағанға
орнатылып, бекет аумағына және оған жақын жердегі аймаққа кірген-шық-
қандарды бақылауға алуды қамтамасыз етеді.
Сыртқы технологиялық IP-бейне бақылаудың қосалқы бекеті
5
айналмалы IP-бейнекамералары базасында құрылған.
Сыртқы айналмалы телекамералар қосалқы бекеттің технологиялық жаб-
дықтардың метталл құрылымдарында орнатылып және қосалқы бекеттің
барлық аумағында технологиялық процестерді бақылауды қамтамасыз етеді.
Барлық сыртқы телекамералар - 40С-тан +50 С температуралық
өзгерістен атмосфералық жауын-шашыннан автоматты жылытқышты
қаптамада қорғауды қамтамасыз етеді.
Телекамералардың аса үлкен қашықтықта орналасқанын (90м.аса) және
қосалқы бекеттегі жоғары кедергі жағдайларды ескере отырып, өнеркәсіптік
Ethernet медиоконверторлары көше орындауындағы телекамераға тікелей
жақын орналастыру қарастырылған. Барлық теелекамерадағы IP-бейнеағындар
ме-диаконверторларға экрандалған 5 санатты патч-корд бойынша жеткізіледі.
20
Барлық стационарлық телекамералар варифокальді объективтермен жаб-
дықталған, бұл әрбір телекамералардың шолу бұрышын айтарлықтай икемді
реттеуге мүмкіндік береді.
Сандық бейнетіркелімдердің қосалқы жүйелерінің жабдықтары (аппарат-
тық, ОПУ ғимараты) негізгі болып табылады. Ол Ethernet медиоконверторлары
өнеркәсіп крейттерінен, гигабит желілік коммутаторлары және резервирленген
диск массивтерімен (RAID-5 деңгейлі) кіріктірілген желілік сандық бейнетір-
келімдерден тұрады.
Негізгі жабдық келесілерді қамтамасыз етеді: каналға секундына 25 кадр
жылдамдықты барлық телекамералар (Н.264) IP-ағындарын тәулік бойы сандық
бейнетіркелімдерін; орташа мерзімді бейнеархивті 7 тәуліктен кем сақтамау,
кез-келген телекамерадан IP-ағындарының жоғалуын анықтау, қолмен және
авто-матты режімде оқиғалардың уақытын, мерзімін, телекамералардың атын
немесе нөмірін көрсете отырып хаттама толтыру; IP-ағындарын (Н.264) АРМ
және орта-ша мерзімді мұрағат телекамераларынан шығару мүмкіндігі.
Бақылау бекеті - АРМ КПП (күзет бекеті) дербестендірілген СК-монитор-
лы компьютер базасында құрылған. АРМ КПП күзет бекетіндегі сандық перне-
тақта джойстикпен басқарылады.
IP-бейне бақылау жүйесінің бақылау бекеті қамтамасыз етеді:
-Толық экранды суреттерді немесе кез-келген 14 телекамерадағы мульт
суретті АРМ мониорында қосалқы бекет жоспарында көру;
-Телекамерадағы байланысты жойылуы, детектор қозғалысының іске қо-
сылуы - сәйкесінше қорқынышты оқиғамен телекамераның суретін шығару;
-Сандық пернетақталы айналмалы телекамераларды джойстикпен
басқару.
ФБС-Восток компаниясы IP-бейнебақылау жобаларын құру саласында
және монтаждау мен әріқарай қызмет көрсетуде кәсіби қызметтерді ұсынады.
1.2 Бейнебақылау жүйесінің құрамы мен түрлері
Бейнебақылау жүйесі (CCTV - Closed Circuit Television - томаға-тұйық
теледидар жүйесі) жауапты объектілерде бейнебақылауларды ұйымдастыруға
арналған жүйе. Бейнебақылау жүйесі қолданылып отырған жабдық типіне бай-
ланысты аналогты және цифрлық болып бөлінеді.
Аналогты жүйелер әдетте ақпаратты бейнемагнитофонға біруақытта жа-
зуға арналған бейнебақылауларда қолданылады. Бейнебақылаудың цифрлық
жүйелері, ереже бойынша, жинақталған қауіпсіздік жүйелерінде интегралда-
нады. Мұндай жинақтар бейнекамералардан, қорғау және өрт датчик-терінен
келіп түскен ақпараттарды тіркейді, жазып алады және талдайды, сонымен
қатар қорғалып отырған объектіге өзіндік шешім қабылдау зияткерлігіне ие.
Бейнебақылау жүйесінің минималды кескін үйлесіміне (конфигурация)
кіретіндер:
- бейнекамералар;
21
-бейнесигналдарды өңдеу құрылғысы (квадраторлар, мультиплексорлар
және т.б);
- жазып алушы жабдықтар (бейне-үнжазба, бейнетіркеуші);
- кескіндерді шығару құрылғылары (бейнемониторлар).
Аса ірі бейнебақылау жүйелерінде қосымша басқару және көмекші
құрыл-ғылар - матрицалық коммутаторларда, бейнекамераларды басқару
пернетақта-ларында, термопринтерларда, үлестіруші күшейткіштерде,
модуляторларда және т.б. қолданылуы мүмкін.
Бейнекамералар зарядталған байланыс арқылы қабылдау матрицасына
келіп түсетін және объектив арқылы өтетін жарық ағынын бейнесигналға
қалып-тастыратын құрылғы. Бейнекамералардың аналогты және цифрлық
түрлері ажыратылады (1-2-суреттерді қараңыз).
Аналогты бейнекамералар оптикалық кескінді бейнебақылау жүйесіндегі
аналогты бейнесигналға түрлендіруге арналған. Аналогты бейнекамералар бей-
небақылаудың аналогты жүйесінің өзекті сыңары болып табылады.
Цифрлық бейнекамералар кескінді бейнебақылау жүйесіндегі цифрлық
бейнесигналға түрлендіруге арналған. Цифрлық бейнекамералар аналогты бей-
некамераларға қарағанда күрделі әрі қымбат болып келеді.
1-сурет. Аналогты бейнекамералар
22
2-сурет. Сандық бейнекамералар
Бейнекамераларға оның жұмысының ұзақтығын үлкейтіп көрсететін, тех-
никалық сипаттамаларын жақсартатын объективтер орналастырылады. Қоз-
ғалып отырған объектіні бақылау үшін ауыспалы арақашықтықты - трансфока-
тор объективі қолданылады.
Жалпы менің бұл жұмысымда ашық төңіректе бейнебақылау жүйесін іске
асыру үшін IP-камерлар негізіндегі бейнебақылау жүйесін жүзеге асыру қарас-
тырылады. Бейнеақпаратты қабылдауға кері әсерін тигізетін ең негізгі
факторлар - бақыланып отырған аумақтың жарық көзінің біркелкі еместігі, ауа
райы және камераның дірілдеуі болып табылады. Яғни менің мақсатым - осы
бейнебақы-лаудың бейне кескіндерді жіберудегі сапасын жақсарту жүйесін
қарастыру. Ұсынылып отырған жүйе нашар және жақсы жарықтандырылған
аумақтарда локалды қарама қарсылықты сақтаумен кескінді сызықсыз жақсарту
арқасында бейнеағынның сапасын жақсарту мүмкіндігін қарастырады. Кескінге
сызықсыз түзетуді қолдану кешкі уақыттарда және қолайсыз ауа райында
бақыланып отырған аумақтың сапасын жоғарылатуға мүмкіндік береді.
Кадрдың діріліне өтем үшін бейнетізбектіліктің тұрақтылық әдісі ұсынылған.
Бұл әдіс жазық-тықты-уақыттық өңдеу есепке алынған блоктар сәйкестілік
амалына негізделген. Ұсынылған әдісте кескін аймақтарын таңдау
қарастырылған, бұл оның камера қозғалысы болмаған жағдайда алгоритм
тиімділігін жоғарылатады. Ал бақы-ланып отырған аймақта орын алған
оқиғаларды операторға хабарлау үшін қозғалысты үш деңгейге бөлу әдісі
ұсынылады.
Келесі суретте аналогты және IP-бейнекамералардың желіге қосылуының
сызбасы келтірілген:
23
2-сурет. Желілік бейнерегистратормен байланысқан аналогты және IP-
бейнебақылау жүйелері
1.3 Негізгі сипаттамалары
Бейнекамералар. Объектив арқылы және зарядты байланысы бар қабыл-
дағыш матрицаға түсетін жарықтық ағынынан бейнесигнал құратын құрылғы.
Аналогты бейнекамералар және сигналды цифрлық өңдейтін бейнека-
мералар болып бөлінеді. SenTECH, WATEC, JVC, Video Controls Limited (VCL)
өндірушілерінің бейнекамералары бейнебақылаудың құрылымы мен міндетте-
ріне байланысты келесілерге бөлінеді:
- корпуссыз;
- кіші көлемді;
- жоғары сезгіштік;
- күмбезді;
- желілік (күмбезді бейнекамераның мүмкіндіктерін және кіші көлемді
бейнекамераның өлшемдерін сәйкестендіреді).
Бейнекамералардың техникалық сипаттамаларын жақсартатын және бей-
некамераның жұмыс істеу ара-қашықтығын ұлғайтуға мүмкіндік беру үшін
объективтер орнатылады. Қозғалыстағы объектілерді бақылау үшін ауыспалы
24
фокустық ара-қашықтығы бар - трансфокатор объективі қолданылады. Тез
ауыс-палы жарық жағдайларында автодиафрагмасы бар объективтер
қолданылады.
Бейнебақылау камерасының анықтылығы.
Кез-келген камераның
анықты-лығы телевизиондық сызықтарда өлшенеді (ТВЛ - телевизионные
линии, TVL). Сонымен бірге, камераның анықтылығы көлденең және тігінен
бақылау бойын-ша бөлінеді. Көлденең бойынша анықтылық - бұл камера тарата
алатын тік сы-зықтардың максимал саны, мысалы, бейнемониторларда. Ол
бірінші кезекте көлденең бойынша ПЗС-матрицасындағы пиксельдер санымен
анық-талады, сонымен қатар, камераның электронды сұлбасы бойынша. Ереже
бойынша, бұл параметр 0,75-ке көбейтілген жолақтағы пиксельдер санынан
аспайды. Тігінен бойынша анықтылығы телевизиялық стандарт - бейнекескінді
электронды түрде кодтау әдісі арқылы анықталады. Ресейде ССIR (түрлі-түссіз
камера үшін) және
PAL (түрлі-түсті камера үшін) стандарттары
пайдаланылады. Екі стандарт та тігінен бойынша 625 жол қарастырады.
Бейнебақылау камерасының сезгіштігі. Камераның сезгіштігі ретінде
көбі-несе камераның шығысында амплитудасы 1 В болатын және сигналшу
қаты-насы орнатылған модуляцияның белгілі тереңдігінде құрылатын
бейнесигнал-дың бақыланып отырған аймақтағы минималды жарықтығын
түсінеміз. Бұдан басқа, егер анықтылығы өлшенген объективтің қатысты
саңылауы көрсетілген болса, онда әртүрлі саңылаулары бар объективтер үшін
ПЗС-матрицаға түсетін жарық санын есептеуге және бақылау камераларының
анықтылығын салыс-тыруға болады. Анықтылықты бағалау кезінде, сонымен
бірге объектінің шағы-лысу қасиетін ескерген жөн, себебі, ашық түсті заттар
күңгірт түсті заттарға қарағанда қараңғыда жақсы көрінеді.
Күшейткішті автоматты түрде реттеу. Бақылау камерасының ПЗС-
матрицасы әрқашан жеткілікті амплитудадағы сигналды өңдей бермейді, сон-
дықтан камерада автоматты түзеткіші бар күшейткіштің (АТК) бар болуы
шығыс сигналды 1 В деңгейіне дейін апаруға мүмкіндік береді. Дегенмен,
бейнесиг-налды күшейту арқылы, АТК бірдей деңгейде сигналшу қатынасты
өзгер-тусіз қалдыра отырып, шуды да күшейтетінін ескере кету қажет.
Автодиафрагма және автоэлектронды ысырма. Көп жағдайда бақылау
камералары бақыланып отырған объект жарықтығының жиі өзгеру
жағдайында жұмыс істейді. Сондықтан, камерадан сапалы бейнесигналды алу
үшін, екі тіз-бектелген есептеулер арасындағы кезеңде, ПЗС-матрицасына
түсетін жарық кванттарының санын белгілі бір деңгейде қолдау міндетті. Бұл
жағдайда бақылау камерасының автодиафрагмасы объективтің оптикалық
жүйесінің кіріс саңы-лауының өлшемін өзгерте отырып, өзінің ПЗС-
матрицасының жарықтығын өз-гертеді. Ал камераның электронды ысырмасы
ПЗС-матрицада заряд жинақ-талатын уақытын өзгертеді. Сомен, заряд
жинақталу уақытын 150c-тан 1100000c-қа дейін түзете отырып, жарықтықты
2000 есе өзгерте алады.
Сигналшу қатынасы. Сигналшу қатынасы бақылау камерасының шығыс
сигналының сапасы жайында айтады. Ол децибелмен өлшенеді және бейнесиг-
25
нал кернеуінің амплитудасының 20-ға көбейтілген орта кернеуінің орташа
квадратына қатынасының ондық логарифміне тең. Камерадағы кескінде шу
көзге қар ретінде көрінеді. Сигналшу қатынасы 45дБ кезінде онша
байқалмайды.
Бақылау камерасының сигналшу жоғары қатынасы, сәйкесінше, сапалы
бейнекескін, бақылау камерасының электронды сұлбаларында жоғары сапалы
ПЗС-матрицасын және шуды цифрлық сүзгілеуді қолдануы бар жоғары оптика
арқылы, бақылау объектісінің белгілі бір жеткілікті деңгейде жарықталуына
же-те алады.
Үстеме жарықтандыруды қайта қалпына келтіру. Бақылау жүйелерінде
көбінесе кескіннің қараңғы аймақтарын жарық ортада жіберу міндеті жиі кезде-
седі. Мысалы, егер бақылау камерасына қарама-қарсы бағытта фарасы
жағылған автомобиль келе жатса, онда кескінде тек екі фарасының жарықтары
ғана көрі-неді. Жоғарыда айтылып кеткен, үстеме жарықтандыруды қайта
қалпына келті-рудің бар болуы осы кемшілікті жояды. Қарапайым жағдайда
бақылау камера-сының электронды жүйесі автодиафрагма, электронды ысырма
және АТК орна-тады. Бұл бағдарламалық берілетін орта немесе облыс болуы
мүмкін. Сонда, бейнемониторға фарадан түскен жарық пен нормаланған
контрасттағы автомо-биль кескіні жіберіледі.
Ақ теңгерімі. Бейнебақылау камерасы объект түсін анық көрсету үшін, ол
объектінің жарықтандыру көзінен тәуелсіз, бейнесигнал ақ теңгерім жүйесімен
өңделеді. Ақ теңгерім баптауларының параметрлері автоматты түрде немесе
қолмен орнатылады. Автоматты түрдегі ақ теңгерімінде бақылау камерасы бұл
параметрлерді бір рет қана анықтап, оны ары қарайғы жұмыстарда қолданады.
Егер объект жарықтығы бір тәулік ішінде жиі өзгерсе, онда автоматты ақ тең-
герімі бар бақылау камерасын қолданады.
Гамма-түзету. Көптеген бейнемониторлар сызықсыз тәуелділіктерге ие
болып келеді. Камераның гамма-түзету жүйесі бастапқы бейнесигналды осы
сызықсыздықты жоятындай етіп өзгертеді. Нәтижесінде дұрыс контрасттағы
кескін алынады.
1.4 Бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен кемшіліктері
Аналогты және IP-бейнебақылау жүйелері өз кезегінде белгілі бір артық-
шылықтарға да, әртүрлі кемшіліктерге де ие. Солар жайында тоқтала кетсек.
Аналогты бейнебақылау жүйесінің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Артықшылығы:
-Камера бағасы - аналогты камералар желілік IP-камерелардан арзан тұра-
ды;
-Бейнекамераның үлкен модельді қатары
-
сатылымда аналогты
камералар IP-камереларға қарағанда көптеп кездеседі;
-Әртүрлі өндірістегі аналогты бейнекамералардың функционалды сәйкес-
тігі;
26
-Бейнекамераны қолданудағы қарапайымдылық - аналогты бейнекамера-
лар жұмыс алгоритмдерінің аз санына байланысты оңай бағдарламаланады;
-Орнату мен жүйені іске қосудың арзандығы.
Кемшіліктері:
-Функциялары шектеулі - аналогты бейнекамералардын көбісі заманауи
мүмкіндіктермен қамтылмаған;
-Басқа күзет жүйелерімен интеграция шектеулігінде;
-Бейнесигналды шифрлау мүмкіндігінің жоқтығы;
-Технологияның техникалық жағынан да, моральдік жағынан да ескіруі.
IP-бейнебақылау жүйелерінің артықшылықтары мен кемшіліктері.
Артықшылықтары:
-Бейнесигналдың жоғары рұқсаттылығы - сигналдың тігінен рұқсаттылы-
ғына шектіктің болмауы, бұл камерадағы кескіндерді оңай көруге мүмкіндік
береді;
-Алыстатылған қатынауды қарапайым орнату;
-Аудиоарнаның көпфункционалды интеграциясы;
-Камераға қорек көзін беруді қарапайым орнату;
Кемшіліктері:
-IP-бейнебақылау жүйелерінің бағасының қымбат тұруы - дегенмен,
қазір-гі бейнебақылау құрылғыларының тұрақты дамуы мен прогресі
арқасында жа-қын арада бағалары төмендейді.
27
2 Бейнебақылау жүйесіне орнатылатын бағдарламалар
2.1 QuickCam Ultra Vision бағдарламасы
Қазіргі кезде нарыққа web-камералардың жаңа, жетілдірілген модельдері
шығып жатыр, және әрбір пайдаланушы осы камералар негізінде қарапайым,
бірақ сенімді күзет жүйесін орната алады.
Мұндай тапсырмаларды қозғалыс бар кездегі детектрлеу алгоритмінің
көмегімен шешуге болады. Сенімділік үшін, оларды периодтық және
хаотикалық қозғалыстарды сезбейтіндей етіп, қозғалыстарын аз және үлкен
жылдамдықтарға ауыстыру керек.
Мысалы, Logitech компаниясы өндірген - QuickCam Ultra Vision - жаңа-
ланған бағдарламалық Logitech QuickCam Software қарапайым интерфейс қам-
сыздандыруымен қамтамасыз етілген. Бұл бағдарламаның көмегімен өте қара-
пайым күзет функцияларын баптауға болады. Сонымен бірге, бұл құрылғы
күзет бейнебақылауына арналған жаңа дамыған функцияға ие: объективінің
қақпағы ашылған кезде, камера бейнесигналды хабарламамен ауысу арқылы
кез-келген бағдарлама арқылы жібереді (Windows Live Messenger, Skype Video,
Yahoo Messenger немесе AOL Instant Messenger). Logitech бағдарламасы өзінің
кескін-дерінің сапасының жақсарғанымен мақтана алады, бұл жақсару камера
объек-тивіндегі кішкентай жарықөткізгіштігі бар, бөлшектерінің көбісі мине-
ралды шыныдан жасалған үлкен көлемді бес линзаның арқасында болып табы-
лады. Бұл шынылар анық және жарықталған бейнетүсірілімді қамтамасыз етеді.
Сонымен бірге, Logitech RightLight2 фирмалық технологиясы камера баптаула-
рын жарықтандыру жағдайларына автоматты түрде бейімдейді, ал Logitech
RightSound - дыбыстың таза және анық естілуіне жауап береді. Біз айтып кет-
кендей, QuickCam Ultra Vision High Defenition (HD) форматын ұста-натын және
бейнені кеңформатты режимде қабылдай алатын 1,3-мегапиксельді сенсормен
жабдықталған.
Айта кету керек, QuickCam сызғышының web-камераларының басқа да
модельдері орнатылған. Оларға бейнекоммуникация және олардың сапасын
жақ-сарту үшін, жаңа функциялар мен технологиялар енгізілген. Сызғыштың
кілттік өнімдері - Logitech QuickCam Fusion, QuickCam Sphere және QuickCam
Pro 5000 web-камералары - енді олар да RightLight2 ұстанады және бейнелерді
HD фор-матында жаза алады. Сөзсіз, web-камералар үшін базалық
бағдарламалар про-фессионалды күзет жүйелерімен салыстыруға келмейді.
Бірақ элементарлы күзеттік ескерту функцияларын және кескіннің
интеллектуалды талдауын ол орындай алады. Сонымен бірге, алыстатылған
камерасы бар цифрлық жүйе де жаман емес, себебі оның жұмысқа қабілеттілігі
бақылаудан тыс аймақтағы дербес компьютерлерге тәуелді болып келеді.
28
Америкалық эксперттердің хабар-лауы бойынша, 70% құқықбұзушылар күзет
жүйесінің бар болу есебінен жобалау стадиясында кездеседі екен. Шынында да,
егер қылмыскерлер жоғары деңгейдегі күзет жүйесін байқаса, бастапқы іске
асыруларынан бас тартуы мүмкін.
2.2 GOTCHA! Multicam бағдарламасы
Бейнебақылау жүйелері үшін әмбебап бағдарламалардың ішінде ең көп
тарағаны - GOTCHA! Multicam бағдарламасы.
2.1-сурет. GOTCHA! Multicam бағдарламасы
Бұл бағдарлама өте қарапайым және қолжетімді, бірақ оған қарамай, бір-
неше бейнекамераларды қосуға мүмкіндік береді және кадрдағы қозғалыстың
басын немесе қозғалыс тоқтап қалған жағдайда пайдаланушы тілегіне сәйкес
іске қоса алады. Қозғалыс детекторы
-
бұл камера бақылауындағы
объектілердің қоз-ғалуын бақылайтын бағдарламалық модуль. Детектор
объектінің габарит-терін және қозғалыс жылдамдығын анықтайды. Оның
шектеулі жалған минимал-ды іске қосылулары мен дабылды өңдеудің логикасы
арқылы объектілердің орын ауыстыруын қадағалайтынын баптауға болады
(дабылды жазылым, басқа күзет құрылғысымен интеграция). Бұл бағдарлама өз
қарапайымдылығына қарамас-тан, оның бойында профессионалды күзет
жүйелеріне тән барлық негізгі функциялар бар. GOTCHA! Multicam
29
бағдарламасы жұмыс нәтижесін кадрдағы түсірілім уақытының көрсетілуімен,
сосын өз плеерінде ойнала-тын өзінің mv2 форматында файлдарға жазады.
2.3 Go1984 бағдарламасы
Go1984 бағдарламасы да камералардың жұмысы үшін әмбебап жүйе
болып табылады және бейнебақылау жүйесі мен мәліметтерді тіркеу үшін
ойлап табыл-ды.
Go1984
сервисті бағдарламасында профессионалды
бейнебақылау жүйесіне қажетті функциялардың барлығы бар, сонымен қатар
ұялы телефонға хабарла-маларды (дабыл сигналы) жіберу функциясы да бар.
2.2-сурет. Go1984 бағдарламасы
2.4 Active WebCam бағдарламасы
ActiveWebCam бағдарламасы камерадан сигналдарды алып, оларды ком-
пьютердің қатқыл дискіне жазады. Алынған сигналды бағдарлама форматын -
дағы сияқты, жүйеде орнатылған басқа да кез - келген кодекте сақтауға болады.
Бағдарлама пайдаланушымен анықталған хабарландыруды тапсырылған
оқиғаға әрекеті ретінде жібере алады, бұл Active WebCam - ды күзет жүйесі
ретінде пай-далануға мүмкіндік береді.
30
2.3-сурет. Active WebCam бағдарламасы
2.5 WebcamXP бағдарламасы
WebcamXP бағдарламасы ондаған кескіндерді бақылау мүмкіндігі бар
мониторға, қозғалыс детекторына, рекордер және кескіндерді интернетке шыға -
руға арналған web- серверге ие. Детектор сезгіштік пен сұраныс жиілігін
баптауға мүмкіндік беретін бірнеше параметрге ие. Қалаған жағдайда
бақылауда маңызды рөл алатын ғимараттың нақты бөлігін көрсетуге болады.
Ол үшін, кескіннің масштабталуын және ауысуын қамтамасыз ететін бірнеше
батырмалар бар. Дабыл болған жағдайда, WebcamXP кескінге түсіре алады,
бейнені жаза алады, суретті web-парақшаға орналастыра алады және оны e -mail
адресі арқылы жібере алады. Интернетке үнемі қосылып тұрған кезде, ішкі
серверді жөндеп тран - сляциялай алады. Арнайы Overlay Editor мәтіндік және
графиктік блок - тардың, интерактивті элементтердің қосылуын меңгереді.
Әртүрлі эффекттер мен баптаулар кескінді аударуға, түнгі көріністі қосуға,
кескінді ақ - қара етуге және түстерін түрлендіруге мүмкіндік береді. Осының
барлығы ешбір тосқа-уылсыз нақты уақыт аралығында болады.
31
2.4-сурет. WebcamXP бағдарламасы
2.6 LuxRiot бағдарламасы
LuxRiot бағдарламасы бейнежазба және Интернет арқылы алыстатылған
бейнебақылау жүйесіне арналған. Өнім екі модульден тұрады: сервер және
клиент. Сервер - бұл бірнеше жинақталған көздерден бейнені алып, қозғалысын
талдап, локалды дисктерге жазып, оны әрі қарай клиенттерге аударатын
Windows- сервис. Клиент - бірнеше серверді бірдей уақытта олардың
конфигура - циясы үшін, жазылған бейнелерді көру үшін, AVI- файлдардағы
роликтер экс -перті үшін Интернет арқылы қосылуына мүмкіндік беретін
Windows- қа арналған қосымша. Алыстатылған бейнебақылау үшін web -клиент
арқылы Internet Explo - rer қолдануға болады. Shareware -нұсқасы толығымен
функционалды, яғни уақыт бойынша шектеулігі жоқ және бейнеағындарда
ешқандай өзгеріс болмайды. Бірақ, бұл тегін нұсқа Windows- сервис сияқты
жұмыс істей алмайды және онда жазылған бейнеге
алыстатылған қатынауы болмайды.
32
TCPIP арқылы
2.5-сурет. LuxRiot бағдарламасы
2.7 SupervisionCam бағдарламасы
SupervisionCam бағдарламасы дербес компьютер базасында бейнелердің
кез- келген көздерін қолдану арқылы бақылау жүйесін құруға арналған. Бұл бағ -
дарлама компьютерге немесе Интернетке қосылған бейнекамералардан түс -кен
бейнелерді салыстырумен айналысады және кескінде кез - келген өзгерісті бай -
қаған кезде бейнені түсіруді бастайды. SupervisionCam экрандағы кескіндерді
үздіксіз белгілі уақыт аралықтарында сақтай алады. Бағдарлама мен кескінді
қадағалауды күндізгі басқаруды кәдімгі web -браузер арқылы жүзеге асыруға
болады. Бағдарлама кез - келген бейнеқұрылғымен жұмыс істейді - ең бастысы,
құрылғы үшін драйверлер орнатылып және ОС Windows оны бейнелерді енгізу
құрылғысы ретінде көрсе болды. IEEE - 1394 интерфейсіне қосылған ТВ - тюнер
қолдауы, бейнені алудың әртүрлі платалары, USB - камералар және басқа да
цифрлық камералар айтылды. Бұл бағдарлама толықтай тегін шешім болып
табылады. Бағдарламада мұрағат жолы мен оның өлшемі бапталады. Мұрағат
мәзірі интуитивті түсінікті, бірақ сонымен қатар, функционалды жарық бап -
тауларды ұсынады. Әр жазылым каналы үшін SupervisionCam бағдарламасы бо -
лып жатқан оқиғаны оңай қадағалап отыратын өзінің уақыттық бөлігін құруға
мүмкіндік береді. Мұрағаттың бақылау панелі жазылымдарды үш
жылдамдықта кез -келген бағытта айналдыруға мүмкіндік береді. Сонымен
қатар, автоматты түрде белгіленген аймақтарда қозғалысты іздестіру
қарастырылған. Ескере кету керек, бейнебақылау камераларынан арнайы
альбомдар жасалады, онда белгілермен қорғалған бейнелер болады.
33
2.6-сурет. SupervisionCam бағдарламасы
2.8 VirtGuard бағдарламасы
VirtGuard немесе Виртуалды күзетшілер бағдарламасы web-камераның
қымбат емес моделінің базасында бейнебақылау жүйесін орнатуға арналған.
Камера ретінде бейнені алу картасына немесе ТВ- тюнерге қосылған бейне көзі
бола алады.
2.7-сурет. VirtGuard бағдарламасы
34
2.9 IP-бейнебақылаудың гибридті жүйелерін басқару үшін NetStation
бағдарламасы
Кәсіпқой NetStation бағдарламасы аналогты-цифрлық бейнебақылау
жүйе-сін құруға арналған көпфункционалды бағдарламалық өнім. Ол Smartec
марка-сындағы барлық IP-камералармен және IP-серверлармен жұмыс істей
алады, сонымен бірге, мегапиксельді камералармен де, сондықтан жүйені
конфигу-рациялауда кең мүмкіншіліктерге ие. NetStation бағдарламасы 32
бейне және дыбыстық арнаға есептелген, ал мультисервисті конфигурация
мүмкіндігі көме-гімен шектеусіз масштабтағы жүйелерді жасауға болады. Ол
келесі суретте көр-сетілген:
2.8-сурет. Бағдарламаның әртүрлі масштабтағы мүмкіншілігі
NetStation бағдарламасы желілік немесе аналогты бейнебақылау камера-
сынан келіп түскен бейне және аудиоақпаратты мониторингілеуге арналған.
NetStation бағдарламасы бірдей деңгейде 4 камерадан құралған кіші
жүйе-лерді құру үшін, және де жүздеген камера қосылған жүйелерді құру үшін
де лайық келеді.
Бейнені мұрағаттау және іздеу мүмкіншіліктерін кеңейту. Бағдарламада
мұрағат жолы мен оның өлшемі бапталады. Мұрағат мәзірі интуитивті
түсінікті, бірақ сонымен қатар, функционалды жарық баптауларды ұсынады. Әр
жазылым каналы үшін SupervisionCam бағдарламасы болып жатқан оқиғаны
оңай қада - ғалап отыратын өзінің уақыттық бөлігін құруға мүмкіндік береді.
Мұрағаттың бақылау панелі жазылымдарды үш жылдамдықта кез - келген
бағытта айнал -дыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, автоматты түрде
белгіленген аймақ -тарда қозғалысты іздестіру қарастырылған. Ескере кету
35
керек, бейнебақылау камераларынан арнайы альбомдар жасалады, онда
белгілермен қорғалған бейне-лер болады.
Бағдарламаның дабылға әрекет етуі. NetStation бағдарламасы 32 камер-
аларға дейін басқаруды қамтамасыз етеді. PTZ-функцияларымен басқару перне-
тақта, джойстик, тышқан немесе бағдарлама мәзірі арқылы қол жетімді.
36
3 Бейнебақылау жүйесінің бейнекескіндер сапасын жақсартудағы
параметрлерін есептеу
3.1 Бейнебақылау жүйесінің модульді әдістері
Заманауи бейнебақылау жүйесінің тиімділігін арттыру қызметкерлердің
еңбек шығынын төмендетуге мүмкіндік береді. Бірақ көп жағдайларда мұндай
жүйелерді қолдану бейнекамераларды орнатумен шектеледі, жәни сонымен
қатар операторға үнемі бірнеше камераларда орын алған жайттарды бақылап
отыру қажет. Сондықтан бейнебақылау жүйесін автотұрақтарда, жанармай құю
станцияларында, күрделі қозғалыстағы көше қиылыстарында орнатқан кезде
мұндай жүйелерге аналитикалық қолдау көрсету қажет. Сонымен бірге, бейне-
бақылау жүйелерін ашық аймақтарда орналастырған кезде қолайсыз ауа райы
жағдайларына байланысты қиындықтар туындайтынын да есепке ала кеткен
дұрыс.
Бейнебақылау жүйелеріне негізгі талап ретінде кадрлардың немесе бейне
тізбектіліктер жиыны түрінде орын алған оқиғалар журналын жүргізу болып
табылады. Бұл ойлап табылған бағдарламалық жүйе жарықтандырудың күрделі
жағдайларында алынған бейне мәтіннің сапасын жақсартуға арналған (мысалы,
жанармай құю станцияларында, аулаларда, автокөлікті қою орындарында және
т.с.с.). Жүйеде кадрдағы жағдайды үш түрге бөлетін: қозғалыс жоқ, орташа
қозғалыс және күшті қозғалыс, үш сатылы қозғалыс детекторы алынған.
Қозғалыс детекторындағы мәселеге байланысты, ал дәлірек айтқанда, ауа райы
жағдайларына аса үлкен сезгіштігіне, камераның дірілдеуіне және кадрдағы
кедергілерге байланысты, мұндай әсерлерге тұрақтылығын жоғарылатын
бейнені тұрақтандыру алгоритмі ұсынылады. MSR әдісін түрлі түсті кескін-
дердің сапасын жақсарту үшін қолдану кешкі уақыттарда бейнемәліметтерді
қабылдау сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.
Жүйені ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz