Kamery termowizyjne w nowoczesnych systemach monitoringu wizyjnego zwiększają poziom bezpieczeństwa. Obraz termalny przy wsparciu modułów analityki obrazu znacząco wpływa na dokładność wykrycia intruza a w połączeniu z detekcją ognia pozwala na odpowiednią reakcję w momencie pojawienia się zagrożenia. Alerty systemowe w połączeniu z fragmentem nagrania stają się dodatkowo materiałem, który może posłużyć do wyjaśnienia przyczyn powstania potencjalnego zagrożenia.
W dzisiejszych czasach systemy monitoringu wizyjnego oparte o standardowe kamery oraz rejestrator są powszechnie znanym rozwiązaniem. Zapewniają ochronę oraz bezpieczeństwo zarówno dla osób/firm prywatnych jak i dla instytucji publicznych.
Nierzadko jednak zdarza się sytuacja, gdzie nawet najlepsze kamery IP (z bardzo czułymi przetwornikami widzącymi w kolorze przy minimalnym oświetleniu w warunkach nocnych) nie są wstanie sprostać wymaganiom stawianym przez np. sektor przemysłowy, budowlany, obronny czy np. nadleśnictwo.
Wymagania, o których jest mowa to zakres widzialności:
- duże odległości monitorowanych obiektów bądź spore zagęszczenie obiektów, które ciężko rozpoznać w słabych warunkach oświetleniowych (np. las, tereny lotniskowe itp.)
- szczegóły dotyczące obiektów, których oko ludzkie czy obiektyw kamery nie są w stanie wykryć (ciepło wytwarzane przez pracujące maszyny/urządzenia, ulatniające się gazy itp.)
W takich przypadkach coraz częściej wykorzystywanym rozwiązaniem jest zastosowanie kamer termowizyjnych, które posiadają inny zakres długości fali (inny zakres widzialności podczerwonej) w stosunku do kamer stacjonarnych:
Zakres widzialności dla ludzkiego oka wynosi 400–700nm. Kamery stacjonarne w większości przypadków posiadają wbudowane diody IR, dlatego oprócz pasma widzialnego (400-700nm) przy przełączeniu w tryb nocny i włączeniu diod IR zwiększają zasięg widzialności do 850nm.
Kamery termowizyjne pracują natomiast w zakresie 7-14µm dlatego można powiedzieć, że działają pasywnie tzn. światło widzialne nie jest brane pod uwagę a w związku z tym zakłócenia związane z widmem są niwelowane (promienie słoneczne, cienie, mgła, smog itd.). Dzięki temu są on w stanie zaobserwować zupełnie inny zakres pola obserwacji niedostępny dla innych urządzeń (ciepło). Trudno jest również oszukać obraz termowizyjny – żaden ze sposobów nie daje 100% pewności. Koce maskujące, folia aluminiowa (tutaj akurat ciepło jest odpowiednio maskowane lecz pozostaje jeszcze kwestia oddychania dla organizmów żywych …) czy też elementy wykonane z szyby zniekształcają obraz termowizyjny, lecz nie uchronią obiektu maskującego się przed całkowitym brakiem wykrycia.
Dodatkowo zmiany cieplne spowodowane pojawieniem się lub zniknięciem obiektu pozostają przez pewien czas widoczne (zdjęcie poniżej), dlatego termowizja staje się coraz bardziej popularnym narzędziem przy tworzeniu nowoczesnych systemów nadzoru wizyjnego.
Wybór wśród urządzeń termowizyjnych na rynku jest spory. W dzisiejszym materiale przybliżę bardzo ciekawą kamerę Dahua TPC-BF2120, która oprócz sporej funkcjonalności wyróżnia się również ceną detaliczną wynoszącą zaledwie 5050zł netto. Patrząc na rynek urządzeń termowizyjnych można by rzec: niewiele za tak wiele!
Dahua TPC-BF2120 jest kamerą bispektralną tzn. z wbudowanymi dwoma przetwornikami dającymi obraz zarówno standardowy (wizyjny w rozdzielczości Full HD) jak i termowizyjny jednocześnie.
Model TPC-BF2120 posiada rozdzielczość przetwornika termalnego wynoszącą 160x120px, lecz dzięki zastosowaniu drugiego przetwornika (wizyjnego) możliwa jest „fuzja”, czyli nałożenie obrazu termowizyjnego na obraz wizyjny. Dzięki takiemu połączeniu obraz w kadrze jest czytelny (dzięki zastosowaniu rozdzielczości wizyjnej), a elementy termowizyjne są w znacznym stopniu lepiej zobrazowane (obraz w kadrze zawiera znacznie więcej szczegółów niż przy zastosowaniu standardowego przetwornika termowizyjnego).
Sam proces „fuzji” można jeszcze podzielić na dwie pozycje:
- Fusion (nałożenie maski termowizji na obraz wizyjny)
Fusion Margin (wyodrębnienie szczegółów przy nałożeniu maski termowizyjnej, filtr górnoprzepustowy)
Poniżej porównanie widoków „Oryginalnego termicznego”, „Fusion” oraz „Fusion Margin”.
Jak widać na powyższych zdjęciach sam obraz termowizyjny w rozdzielczości 160×120 px (jest to rozdzielczość termowizyjna, a rozdzielczość kadru była ustawiona na 1280×720 px) daje informacje, które można wykorzystać (mowa o odpowiednim punkcie odniesienia nt. rozstawienia obiektów czy też otoczenia emitującego ciepło), jednakże zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest połączenie obrazów (fuzja). W trybie „Fusion” oraz „Fusion Margin” użytkownik dostaje obraz „przyjemniejszy dla oka” co również ma swoje odzwierciedlenie w ilości szczegółów w kadrze – detekcja ruchu działa lepiej. Maksymalna rozdzielczość jaką można ustawić na obrazie termowizyjnym to 1280×960 px (1.3Mpx), zaś na obrazie wizyjnym 1920×1080 px.
Domyślnym trybem zobrazowania barwy ciepła jest „Color1”. Z listy rozwijanej można wybrać kolor barwy ciepła pod własne upodobania oraz dostosować wybraną paletę barw względem jasności oraz ostrości:
Najczęściej wykorzystywane barwy:
„Color1” -> standard, domyślny profil
„Ironbow1” / „Ironbow2” -> przemysł
„White hot” -> przemysł / ogólne zastosowania
Trzeba pamiętać, że z racji dwóch przetworników kamerę BF2120 należy traktować jako rozwiązanie 2 w 1. W związku z tym każdy parametr kamery ustawia się osobno – zarówno dla kanału 1 (kanał wizyjny) jak i dla kanału 2 (kanał termalny). Kanał można w bardzo prosty sposób przestawić klikając odpowiedni numer przy interesującym Nas ustawieniu w GUI kamery (np. przy ustawieniu kodowania, wyborze harmonogramu nagrywania, ustawienie detekcji ruchu itd.).
Kamera termowizyjna oprócz zalet związanych z dodatkowym źródłem obrazu (ciepło zobrazowane odpowiednią barwą kolorów) pozwala także na wykrycie ognia, dzięki czemu staje się niezwykle przydatna przy wykorzystaniu jej w Parkach Narodowych, terenach leśnych czy np. w przemyśle.
Włączenie/Ustawienie wykrycia ognia: Setting -> Smart Thermal -> Fire Warning
Wykrycie ognia powoduje pojawienie się alarmu, który może wyzwolić różnego rodzaju dodatkowe zdarzenia, takie jak:
- uruchomienie wyjść alarmowych w kamerze,
- wysłanie powiadomienia E-mail wraz ze zdjęciem w chwili wywołania zdarzenia
- wysłanie monitu po SNMP do wcześniej skonfigurowanego centrum zarządzania
- włączenie nagrywania
- aktywacja presetu na kamerze PTZ
Detekcja następuje, przy minimalnej wielkości płomienia wynoszącej 10×10 px.
Należy również odnieść się do zalet jakie niesie ze sobą obraz termowizyjny – jest on pozbawiony zniekształceń widma światła widzialnego, w związku z tym kamery termowizyjne z dużym powodzeniem są wykorzystywane do analityki obrazu IVS (do wykrycia intruza który naruszył chronioną strefę, czy też po prostu do wykrycia ruchu w kadrze).
Minimalna wielkość obiektu (podobnie jak w przypadku detekcji ognia) dla reguły IVS wynosi 10×10 px co w połączeniu np. z obrazem w scenie nocnej w zalesionym miejscu sprawia, że kamera termowizyjna o wiele lepiej poradzi sobie z wykryciem intruza niż kamera stacjonarna nawet po włączeniu diod IR.
Ustawienia reguł IVS dokonuje się w identyczny sposób jak w kamerach standardowych:
Włączenie: Settings -> Smart Thermal -> Smart Plan
Ustawienia: Setting -> Smart Thermal -> IVS
Dla przykładu w warunkach testowych został sprawdzony algorytm wykrywający intruza w strefie (kolor obrazujący barwę ciepła ustawiony na „Ironbowl2”, aby odróżnić regułę IVS od otoczenia). Analityka zadziałała prawidłowo.
Kamera Dahua BF2120 jest ciekawym produktem, gdyż w parze z rozsądną ceną otrzymujemy mnóstwo funkcjonalności. Jest to model kamery termowizyjnej z serii Lite dedykowany dla każdego kto niekoniecznie dysponuje dużym budżetem na tego typu rozwiązania a chciałby zwiększyć poziom bezpieczeństwa we własnej firmie.
Na sam koniec warto zaznaczyć jeszcze jedną informację nt. testowanego modelu – na pokładzie została zainstalowana karta pamięci 128GB, dzięki czemu od razu można ją wykorzystać do przechowywania nagrań czy też zdjęć. Jest to niewątpliwie duży plus, że takie rozwiązanie zostało przewidziane.
Zapraszamy do kontaktu na adres monitoring@fen.pl
[simple-author-box]
