ГлавнаяПрактикаСравнение и выбор

Выбираем камеру наблюдения с искусственным интеллектом

01.06.2021Автор Сергей Грицачук
Выбираем камеру наблюдения с искусственным интеллектом
Для эффективной работы системы безопасности на предприятии необходимо правильно подобрать камеры для СВН: среди прочих предпочтение следует отдать IP-решениям, имеющим зачатки искусственного интеллекта.

Именно они позволяют расширить и дополнить систему видеонаблюдения весьма полезными функциями, в числе которых самая, пожалуй, востребованная — идентификация персонала (выполняемая посредством подсистемы распознавания лиц) и последующее выполнение связанных действий, от простейших (разблокировка пропускного устройства) до весьма сложных алгоритмов. Каких именно — зависит только от набора решаемых задач и предпочтений службы контроля и управления персоналом. Важно знать, что существуют камеры, способные автономно выполнять эти функции, в частности распознать лицо (или объект), после чего, например, уведомить оператора, поднять тревогу или совершить иные действия без подключения к видеорегистратору или другой системе обработки данных.

Важно знать, что при выборе камеры с искусственным интеллектом существенную роль играет система формирования изображения (СФИ), состоящая из оптической части (объектива и подсветки) и электронной матрицы, создающей цифровое изображение. Напомним, что алгоритм состоит из пяти типовых действий:

  • обнаружение лица и его захват в кадре,

  • вычленение определенных зон на лице и установление связей между ними,

  • формирование описательного цифрового шаблона,

  • анализ шаблона,

  • выполнение действий сообразно таблице правил.

Таким образом, именно возможности СФИ определяют качество работы прибора. Соответственно, надо знать, какие именно параметры требуют наиболее пристального внимания. Рассмотрим их все по отдельности.

Разрешающая способность и размер матрицы

Здесь не действует принцип «чем больше, тем лучше!» — параметр зависимый и расчетный, для того, чтобы его знать точно, следует определить расстояние, достаточное для обеспечения необходимой плотности пикселей в кадре. В технических условиях, предъявляемых к системам распознавания лиц, указано, что минимальное рекомендуемое значение этого показателя должно составлять 500 пикселей на метр (pix/m) во всей заявленной зоне захвата и обработки. Только в этом случае можно гарантировать качественное распознавание лиц. Размер матрицы камеры тоже обозначен: он должен составлять не менее ⅓ дюйма, менее качественного изображения будет недостаточно. Брать «как можно больше» не вариант, потому что избыточность не будет востребована, а расходы станут чрезмерными — попросту говоря, деньги будут потрачены впустую. Но и запасом пренебрегать не следует, хотя бы процентов 10–15 надо заложить обязательно.

Требования к объективу

Главная характеристика, непосредственно определяющая пригодность камеры для распознавания лиц, не может быть отделена от предыдущего параметра — это, разумеется, фокусное расстояние объектива. Для точного расчета придется воспользоваться специальными калькуляторами объективов, которые можно найти на сайтах разработчиков видеокамер. Важно, чтобы в них был задействован параметр «плотность пикселей». Но это не всё: также не обойтись без знания расстояния «объектив — объект», точной информации о фокусном расстоянии объектива и допустимых значений его диафрагмы. Только грамотный учет этих переменных способен обеспечить точное знание того, как сможет (и сможет ли) обеспечить прибор должную глубину резкости в зоне распознавания лица. Рассчитать это нужно до приобретения, разумеется, и тут лучше обратиться к производителям, заручившись их письменными рекомендациями к выбору. Кстати, они наверняка учтут и многие другие особенности — например, то, что угол отклонения оси камеры не может превышать 15° как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости относительно лица человека. Среди дополнительных требований — возможность корректировки окна диафрагмы, ручной или программной (в ситуации с АРД, разумеется) и светосила объектива не меньше чем F/1,4 (предпочтительнее, конечно, F/1,2). Использовать ли камеры с вариофокальным объективом? Это не противопоказано, поскольку возможность оптически увеличивать зону распознавания в ряде ситуаций может стать единственным способом соблюсти условия по углу наклона и размеру лица в кадре. Но, разумеется, не в ущерб количеству пикселей — должно быть хотя бы 150×150 нативных (не аппроксимированных).

Примеры камер

Владея указанной выше информацией, можно подобрать подходящую IP-камеру у любого вендора. Или наоборот, исключить его продукцию из списка имеющихся предложений. В особенностях выбора сознательно не отдается предпочтение типу камер: наружные, внутренние, защищенные, «ночные», антивандальные — к описываемой теме конструкция отношения не имеет, хотя исключать из рассмотрения ее, разумеется, никак нельзя. Так что далее акцент на конструктив делать не станем — камеры будут самые различные.

Например, ставшая уже чуть ли не классической GV-BX4700-FD, имеющая CMOS-датчик размером 1/3", с прогрессивной разверткой и поддержкой низкой освещенности. Поддержка кодека H.265 помогает ощутимо улучшить качество передаваемого видео в сжатом состоянии, что полезно при низкой пропускной способности сети. Тем более что она поддерживает три потока: с H.265, H.264 и MJPEG, до 20 к/с при разрешении 2592×1520 пикселей или до 30 к/с при разрешении 2048×1520 точек. Диафрагму можно регулировать автоматически, с помощью привода P-Iris. Есть выход «Тревога», встроенный микрофон и двусторонняя передача звука. Несмотря на то что в камере предполагается распознавание лиц с участием стороннего сервера, она также предоставляет возможность локального хранения данных — есть слот для карт micro SD (SD/SDHC/SDXC/UHS-I). Характерная особенность — наличие WDR Pro, расширяющего динамический диапазон, системы предотвращения запотевания, а также трехмерное шумоподавление и «ночной цвет». Объектив варифокальный, моторизированный, фокус и увеличение — настраиваемые, с блокировкой. Максимальная апертура — 1,5. Возможна работа в паре с датчиком входного условия — так камера может начинать запись при открытии двери.

То, что видеокамера Tyto IPC 2B2812s-TSM-50 AI способна принимать деятельное участие в распознавании лиц, легко определить по наличию фирменного суффикса AI в названии. В данном случае камера уличная, оснащенная сенсором в 2 МП и способная продуцировать видео с разрешением до 1920×1080 (50 к/с). Ее сенсор, Sony IMX 307 Starvis, известен тем, что не теряет возможности передавать детализированное изображение даже в условиях низкой освещенности. О том, что камера способна ловить изображение в широком диапазоне расстояний, говорит моторизированный вариофокальный объектив с автофокусом в диапазоне 2,8–12 мм. Предусмотрена возможность установки резервной SD-карты, емкостью до 128 Гбайт, порты тревожного подключения и многое другое. Но наиболее интересно то, что камера поддерживает WDR 120 дБ (а еще 3D DNR, HLC, BLC, ROI и Private zone) и имеет функцию видеоаналитики глубокого обучения. Последняя, Deep Learning, позволяет снизить количество ложных тревог уведомлений и повысить точность распознавания. Благодаря развитым возможностям искусственного интеллекта на камеру этой модели можно возложить не только контрольно-пропускные функции, но и контроль периметра, обнаружение оставленных или исчезнувших объектов, подсчет посетителей и многие другие задачи.

Разумеется, камера не обязательно должна быть столь мощной и многофункциональной: DIVITEC AI DT-IP515AF-IR IP (тоже имеет в названии AI, но в качестве префикса). Она конструктивно выполнена купольной и предназначена для монтирования вне помещений. Но отличия от продвинутых внешних камер, можно сказать, косметические: матрица Sony IMX335 имеет размер 1/3", максимально достижимое разрешение составляет 5 MП (2560×1920 при 15 к/с), также можно повысить частоту кадров до 25 к/с, выбрав режим 3 MП (2048×1536) или 1080P. Объектив у камеры моторизированный вариофокальный, с фокусным расстоянием 2,7–12 мм, обладает также мощной ICR-подсветкой, действенной на расстоянии до 40 м. Как и в других случаях, сжатие видеопотока достигается новейшими алгоритмами — H.265+/H.264, DWDR, 3D DNR и BLC. Примечательно, что камера способна одновременно следить за 10 лицами, а ее встроенный аналитический модуль — осуществить не только захват, но и слежение за объектами. Дополнительный бонус — в камере имеется пылевлагозащита IP67, так что она может устанавливаться в промышленных зонах, в том числе на складах и запыленных производствах.

Не обошли вниманием новые технологии и такие гранды, как Samsung. По умолчанию IP-камера Wisenet QND-6010RP 2,8 мм не имеет управляемого объектива — он фиксированный, с углами обзора 110° по горизонтали и 61° по вертикали. Но есть и версия с вариофокальным: какую предпочесть, зависит только от условий эксплуатации. Ее матрица, можно сказать, компромиссная: 1:2,9″, с разрешением 2,19 МП, создает видео с разрешением 1984×1105 (1920×1080) и частотой 30 к/с. Компрессия видеопотока — традиционная (H.265/H.264), заявлена поддержка сжатия WiseStream, мультипоточная передача присутствует. Есть и WDR (120dB), вдобавок к нему реализована компенсация задней засветки (BLC). В числе используемых алгоритмов присутствуют детекторы движения, внешнего воздействия и расфокусировки, которые могут использоваться внешними серверами. Среди опций расширения — линейный вход для микрофона, слот для флеш-накопителя и возможность питания от Ethernet-кабеля (РоЕ). Никакой особенной защищенности от атмосферных воздействий камера не имеет; реализовано минимальное антивандальное исполнение (ІР08). Наиболее вероятная область ее применения — внутри офисных и складских помещений с нормальными условиями эксплуатации, в магазинах и организациях — там, где температура не будет подниматься выше +55 °С и опускаться ниже –10 °С.

Выводы

Как видно, камеры, оснащенные искусственным интеллектом, — изделия не единичные и во многом схожие между собой. Это неудивительно: производители стараются сделать их максимально универсальными, чтобы наиболее полно охватить максимальную часть аудитории. Конечно, это не самый лучший вариант — одна модель на все случаи жизни, поэтому у каждого вендора их много. Те, что мы привели в качестве наглядных примеров, лишь небольшая демонстрация наиболее характерных черт и особенностей. В то же время есть и намного более дорогие решения, обладающие массой продвинутых функций, есть и совсем простые, «комнатные» модификации. Так или иначе, все они обладают искусственным интеллектом и умеют распознавать лица, номерные знаки, следить за объектами, улавливать движения, поэтому при приобретении важно определится, что важно, а что второстепенно, и только тогда покупка станет удачной.

Похожие статьи