Нормативная документация
Системы охранного телевидения. Методическое пособие, 2008

Содержание

Предисловие

1 Основы техники видеонаблюдения

1.1 Введение

1.2 Телевизионные стандарты

1.3 Объективы

1.3.1 Принцип работы автоматической диафрагмы

1.3.2 Разрешающая способность

1.3.3 Контраст и функция передачи модуляции

1.3.4 Фокусное расстояние

1.3.5 F-число объектива

1.3.6 Относительное отверстие

1.3.7 Крепление объектива

1.3.8 Настройки и регулировки объектива

1.3.8.1 Настройка обратного фокуса

1.3.8.2 Настройка ALC

1.3.8.3 Настройка «Level»

1.3.8.4 Глубина резкости

1.3.8.5 Выбор расстояний наводки на резкость

1.3.9 Термины и определения

1.4 Видеокамеры

1.4.1 Основные параметры видеокамеры

1.4.1.1 Градации яркости

1.4.1.2 Разрешающая способность

1.4.1.3 Резкость изображения (Переходная характеристика)

1.4.1.4 Чувствительность

1.4.1.5 Отношение сигнал/шум (S/N RatIo, SIgnal/NoIse)

1.4.1.6 Динамический диапазон

1.4.1.7 Минимальная освещенность

1.4.1.8 Система автоматической регулировки усиления (Gain Control)

1.4.1.9 Гамма–коррекция (Gamma Correction)

1.4.1.10 Компенсация встречной засветки (BLC – Back Light Compensation)

1.4.1.11 Электронный затвор (Shutter)

1.4.1.12 Синхронизация видеокамер (SynchronIzatIon)

1.4.1.13 Диапазон рабочих температур (OperatIng Tempeature)

1.4.1.14 Термины и определения

1.5 Видеомониторы

1.6 Каналообразующий тракт передачи видеосигнала [8]

1.7 Источники вторичного питания

1.8 Видеомагнитофоны

1.9 Устройства обработки видеоизображения

1.9.1 Свитчеры

1.9.2 Видеоквадраторы

1.9.3 Мультиплексоры

1.9.4 Видеодетектор активности, движения

1.9.5 Матричный коммутатор [5]

1.10 Структура видеосигнала

1.11 Проектирование видеосистем с учетом требований к безопасности объекта

1.12 Постулаты для монтажных организаций

2 Общие подходы при проектировании и развертывании СОТ

2.1 Введение

2.2 Анализ нормативной базы (ГОСТ и РД) по применению СОТ в целях обеспечения безопасности

2.2.1 ГОСТ Р 51558-2000 Системы охранные телевизионные общие технические требования и методы испытаний

2.2.1.1 Требования к функциональным характеристикам систем

2.2.1.2 Требования к техническим характеристикам

2.2.1.3 Требования к электромагнитной совместимости

2.2.1.4 Требования по устойчивости к НСД

2.2.1.5 Требования к электропитанию

2.2.1.6 Требования безопасности

2.2.1.7 Требования к конструкции

2.2.1.8 Выводы

2.2.2 Р 78.36.002–99 Выбор и применение ТВ систем видеоконтроля

2.2.2.1 Классификация ТСВ. Критерии оценки системы

2.2.2.2 Модули ТСВ

2.2.2.3 Общие требования к системе

2.2.2.4 Выводы

2.2.3 Р 78.36.008-99 Проектирование и монтаж СОТ и домофонов. Рекомендации

2.2.4 Европейский стандарт EN50132–2-1

2.2.5 Стандарт Британии BS EN 50132-7:1997

2.3 Анализ опыта эксплуатации СОТ

2.3.1 Результаты обследования объектов санаторно-курортного комплекса России

2.3.2 Сберкасса

2.3.3 Гипермаркет

2.3.4 Научно-исследовательское учреждение

2.3.5 Аэропорт международного класса

2.4 Выявление технических проблем, возникающих при эксплуатации СОТ

2.5 Исследование эффективности прямого наблюдения и нагрузки на оператора теленаблюдения

2.6 Выработка критериев отбора оборудования в соответствии с требованиями криминалистических исследований

3 Общий вывод

4 Перспективы развития охранного телевидения

4.1 Распределенная цифровая система видеонаблюдения для объектов класса бизнес-центр, банк и т.д. фирмы ООО «Навиком»

4.1.1 Общие подходы реализуемые ООО «Навиком»

4.1.2 Введение

4.1.3 Постановка задачи

4.1.4 Выбор решения. Структурная схема

4.1.5 Оборудование. Краткое описание элементов системы. Создание транспортной сети для связи элементов системы

4.2 Технология HDRC

4.3 CMOS Сенсоры компании Pixim (технология Digital Pixel System (DPS))

Приложение 1

Приложение 2

Типовой проект (пояснительная записка)

1 Общая часть

2 Перечень и характеристика защищаемых объектов


3 Основные технические решения, принятые в проекте

4 Работа СТН

5 Кабельная сеть и монтаж электропроводок


6 Электропитание и заземление

7 Сведения об организации производства и ведении монтажных работ

8 Проведение технического надзора


Список литературы















4 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОХРАННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ.

Перспективы развития охранного телевидения прогнозировать довольно сложно из-за стремительного развития технологий (см. Приложение «CMOS Сенсоры компании Pixim»). Очевидно, будет резко снижаться стоимость ТВ-матриц, расти их разрешение за счет использование мегапиксельных форматов. Причем данные улучшения будут наблюдаться в ближайшей перспективе.

Вопрос значительного улучшения чувствительности и шумов ТВ-матриц следует ожидать в среднесрочной перспективе, поскольку он затрагивает фундаментальные свойства используемых материалов или физику явления. Однако, достаточно четко наблюдается тенденция параллельного развития ПЗС и KMOS матриц. Их характеристики будут сближаться по своим свойствам, т.е. ПЗС-матрицы будут получать мегапиксельный формат по приемлемым ценам, а KMOS-матрицы значительно снижать свои шумы и повышать чувствительность. Думается, что, несмотря на сближение своих характеристик, ПЗС-матрицы будут менее шумными, а KMOS-матрицы останутся более дешевыми.

Для KMOS-матриц наблюдается значительное расширение динамического диапазона, так использование HDRC-матрицы позволяет получить диапазон изменения освещения в 170 дБ (см. Приложение «Технология HDRC»).

Отдельным направлением развития СОТ является комбинация телекамеры с электронно-оптическим преобразователем. На настоящее время наиболее совершенными ЭОП считаются приборы, построенные на базе микроканальной пластине (МКП).

Усилитель яркости включает в себя фотокатод, микроканальную пластину и фосфорный экран. Фотоны, попадающие на фотокатод, выбивают электроны, которые при попадании в каналы МКП порождают лавину электронов. Эти электроны попадают на фосфорный экран и вызывают его свечение. Затем изображение с фосфорного экрана переносится на матрицу видеокамеры. Таким образом, при максимальном усилении, такая система может работать даже в режиме счёта одиночных фотонов.

Схема наиболее совершенного ЭОП III поколения представлена на рис. 78, где 1 – фотокатод с отрицательным электронным сродством (на основе GaAs), нанесенный на стеклянное входное окно; 2, 3 – микроканальная пластина; 4 – экран, нанесенный на выходное стеклянное окно 5 (рис. а) или на волоконно-оптическую пластину 6 (рис. б) без оборачивания изображения для стыковки с матрицей ПЗС телевизионной (ТВ) камеры, либо на волоконно-оптическую пластину 7 (рис. в) с оборачиванием изображения на 180°.



Рис. 78 Схема ЭОП III поколения

Поскольку на отечественном рынке представлены разнообразные ЭОП (в основном устаревших моделей) приводим таблицу характеристик наиболее совершенных импортных ЭОП III и IV поколений фирмы ITT (США).

Таблица 42 - Сравнительные параметры ЭОП III и IV поколений фирмы ITT (США)

Модель ЭОП OMNI I и II OMNI III OMNI IV и V IV поколение (Gen IV)

Интегральная чувствительность фотокатода, мкА/лм

1000 1350 1800 1800

Отношение сигнал/шум

16,2 19,0 21,0 26,0

Разрешающая способность, штр/мм

36 45 64 64

Процент улучшения по сравнению со стандартным ЭОП III поколения, %

0 40 70 188

Дальность действия очков ночного видения на базе ЭОП, м

170 – 240 300 350 500

Год начала производства

1986 1988 1996 2000


Примечание - Обратите внимание на разрешающую способность 64штр/мм ЭОП IV поколения. Объективности ради надо отметить, что изображения ЭОП отличается не высоким качеством (прежде всего из-за геометрических искажений изображения и невысокой контрастности) по сравнению с ПЗС-камерой. Поэтому, скорее всего, разрешающая способность 64 штр/мм, получена по центру изображения.



Рис. 79 - Фотоизображение, полученное ночью с помощью ЭОП

Типичное фотоизображение, полученное ночью с помощью ЭОП, несмотря на довольно приличное разрешение по центру наблюдаются искажение типа «бочка» по краям картинки.



Рис. 80 - Зависимость изображения в ЭОП от уровня естественной подсветки объекта наблюдения

Четкость изображения в ЭОП на прямую зависит от уровня естественной подсветки объекта наблюдения. В данном случае снижен уровень освещения по сравнению с рисунком выше (или наоборот объект пересвечен), что сказалось на контрастности изображения.

Следует также отметить, что ЭОП из-за большого коэффициента усиления критичны к засветкам и имеют тенденцию к потери своей чувствительности от времени. Так, например, считается, что если при работе ЭОП в течение 12000 часов (менее 1,5 года) чувствительность фотокатода падает на 50%, то мы получили хороший результат. С данной проблемой разработчики ЭОП усилено борются и в последних разработках острота проблемы значительно снята. Однако, Вам, как потребителю, знать об этих проблемах необходимо.

Можно также отметить попытки разработчиков сместить рабочий диапазона ЭОП в область спектра свыше 1,6 мкм. Поскольку ЭОП работает только при внешней подсветки цели, вероятности получения определенного уровня света от естественных источников освещения чрезвычайно важны. Так вот, процент обеспеченности освещенностью в течение всего года для естественной ночной освещенности в пределах 5х10-3 – 5х10-4 лк для области спектра 1,4 – 1,8 мкм также почти в 2 раза выше, чем для 0,4 – 0,9 мкм.

Кроме того, улучшается прозрачность атмосферы: при метеорологической дальности видимости 10 км пропускание толщи атмосферы 1 км на длине волны 600 нм составляет 0,72, а в центре области спектра 1,4 – 1,8 мкм – 0,93. При этом яркость атмосферной дымки снижается больше чем на порядок в области спектра 1,4 – 1,8 мкм по сравнению с видимой областью спектра. Величина контраста объекта наблюдения с фоном в этой области спектра более стабильна и выше в 1,4 – 1,5 раза, чем в области спектра 0,4 – 0,9 мкм.

Далее, как пример комбинации ЭОП с ТВ - камерой, приведена телекамера FastVideo-250.



Рис. 81 - Скоростная видеокамера FastVideo-250

Скоростная видеокамера FastVideo-250 (комбинация ЭОП+КМОП-матрица)

Технические характеристики видеокамера FastVideo-250:

• 1/2", разрешение 640х480, 10 бит, монохромная или цветная, с прогрессивным сканированием;

• Размер сенсора 6,3 мм х 4,7 мм (1/2 дюйма);

• Размер пиксела 9,9 мкм х 9,9 мкм;

• Подключение скоростной видеокамеры к компьютеру по протоколу Camera Link;

• Полноэкраннное сканирование с частотой от 30 до 250 кадров в секунду (10 бит);

• Режим выборки с уменьшенным разрешением по вертикали: при сканировании всей матрицы через строку получается частота до 500 Гц;

• Отношение сигнал/шум не хуже 61 дБ;

• ЭОП на базе МКП;

• Эффективный диаметр МКП - 17 мм;

• Пространственное разрешение усилителя яркости составляет 40 пар линий/мм (что дает разрешение порядка 480 ТВЛ);

• Спектральный диапазон 380 нм - 850 нм (возможно от ультрафиолета до ближнего ИК);

• Максимум спектральной характеристики излучения экрана 520 нм - 540 нм;

• Время послесвечения люминофора до уровня 10% не более 1 мсек;

• Коэффициент усиления по яркости от 2000 до 30000;

• Блок ЭОП снабжается узлом для согласования рабочего поля ЭОП (17 мм) с матрицей 1/2" с помощью оптики переноса;

• Ресурс ЭОП не менее 1000 часов;

• Питание электронного затвора усилителя яркости - 12 Вольт.

Иные телекамеры со встроенными ЭОП



Рис. 82 - Телекамера «Photon» (Великобритания, фирма «EEV»)




Рис. 83 - Телекамера VNC-702 (РФ, фирма «ЭВС»)




Рис. 84 - Телекамера SCC-B2003P (Япония, фирма «Samsung»)

Другим перспективным направлением развития СОТ является комбинация прибора ночного видения (ПНВ) с источником импульсной подсветки.

Действие активно-импульсных (АИ) ПНВ основано на импульсном методе наблюдения, предложенном академиком А.А. Лебедевым в 1936 г. (обратите внимание на год создания этого метода наблюдения). Сущность метода сводится к следующему. Объект наблюдения освещается короткими световыми импульсами, длительность которых значительно меньше времени распространения света до объекта и обратно. При этом объект наблюдается в оптический прибор, снабженный быстродействующим затвором, открывающимся в такт с посылкой световых импульсов на определенное время. В том случае, когда временная задержка между моментом излучения импульса и моментом открывания затвора равна удвоенному времени, необходимому для прохождения светом расстояния до объекта и обратно, наблюдатель будет видеть только сам объект и участок пространства, непосредственно его окружающий. Глубина этого пространства определяется как временем открытого состояния затвора, так и длительностью светового импульса.

АИ ПНВ независимо от блок-схемы позволяют повысить контраст в изображении наблюдаемого объекта, а значит, и дальность действия прибора за счет:

- отсечения задержкой излучения обратного рассеяния, которое в обычных активных ПНВ накладывается на изображение наблюдаемого объекта и снижает контраст в его изображении даже при нормальной или при незначительно ухудшенной прозрачности атмосферы;

- ослабления, равного скважности работы прибора, рассеянного в атмосфере излучения, определяемого уровнем естественной освещенности.

На фото (рис. 85) показан характер наблюдения в АИ ПНВ ночью в туман ростового макета фигуры человека при работе прибора в пассивном (а), активно-непрерывном (б) – осветитель работает, затвор ЭОП открыт – и АИ-режимах (в). Преимущество АИ-режима здесь очевидно.



а) пассивный режим работы;




б) активно-непрерывный режим работы – осветитель работает, затвор ЭОП открыт;




в) активно-импульсный режим работы, ростовая фигуры человека рядом с ее мишенью.

Рис. 85 - Характер наблюдения в АИ ПНВ ночью в туман ростового макета фигуры человека при работе АИ ПНВ

Так как объект наблюдения воспринимается в пределах очень узкой глубины просматриваемого пространства, то фон за объектом отсекается. Это позволяет наблюдать малоконтрастные объекты, которые не видны ни ночью в пассивные или активные оптико-электронные приборы, ни даже днем в обычные оптические наблюдательные приборы. Например, в АИ ПНВ отчетливо были видны сооружения из снега (вал) или фигуры людей в белых халатах на фоне снежной целины.

За счет работы в импульсном режиме любая длительная световая помеха (излучение прожекторов, фар, пламя костров и пр.) ослабляется в число крат, равное скважности работы прибора. Так осуществляется временная селекция наблюдаемого объекта на фоне помех. Дополнительная помехозащищенность достигается применением в блоке наблюдения полосового (или отсекающего) фильтра с полосой пропускания, соответствующей рабочей области спектра лазерного осветителя. Реальные значения степени защиты от помех за счет указанной спектрально-временной селекции могут достигать 105 – 107. Этого достаточно для того, чтобы наблюдение не нарушалось при воздействии на прибор прожектора с силой света до 4х106 кд, а также для ведения наблюдения и в дневных условиях при уровне естественной освещенности 5х104 – 105 лк – ясный солнечный день. Таким образом, АИ-режим позволяет реализовать круглосуточное наблюдение.

Недостатком АИ-режима является ограниченность глубины просматриваемого пространства, определяемой длительностью строба, а также тем, что поле зрения в АИ-режиме равно только углу подсвета лазерного осветителя. Из энергетических соображений этот угол не может быть большим и обычно не превышает 1 – 3°. Большинство существующих и импортных активно-импульсных ПНВ с краткими техническими характеристиками приведены в Приложении к настоящему пособию. В данном разделе мы не будем подробно останавливаться и разбирать их технические особенности, чтобы не перегружать материал второстепенными деталями.

В данном направлении аналогичные работы проводятся и рядом фирм, занимающихся разработкой ТВ-камер. В частности фирма «ЭВС» разрабатывает ТВ-камеру со стробируемой подсветкой и строчным суммированием заряда. К сожалению, в настоящее время это приводит к четырехкратному снижению скорости считывания (порядка 6 кадров/с) и выводу изображения по полукадру т.е. разрешение по вертикали порядка 288 пикселей. Таким образом, опять мы наблюдаем обмен чувствительности ТВ - камеры на её разрешение.

В настоящее время наблюдается все более широкое использование для целей СОТ дополнительных спектральных диапазонов.

Надо отметить, что мысль использовать многоспектральные приемники для наблюдения не нова, и в военной технике используется с середины 70-х годов. Допустим, для космических спутников наблюдения использовалось одновременно для наблюдения более чем 6 диапазонов спектра, начиная от ультрафиолетового (0,26 – 0,38 мкм) диапазона и заканчивая длинноволновым (8-14 мкм) инфракрасным светом.

Основным останавливающим фактором такого подхода была цена вопроса, но технологии стремительно развиваются и то, что раньше было безумно дорого, в настоящее время становится доступно для бытового применения.

Тепловизоры

К сожалению, тепловизор это дорогостоящий прибор. Цена тепловизора на российском рынке колеблется от 3 до 100 тыс. $.

Стоимость тепловизоров на основе InGaAs в настоящее время не превышает $10 – 15 тыс., и ожидается снижение их цены до уровня $5 тыс. При этом обеспечивается регистрация излучения в области спектра 0,9 – 1,7 мкм при превышении температуры объекта над фоном в 1 °С.

На стоимость тепловизора влияют технические такие характеристики, как: размер матрицы термо-детекторов тепловизора, диапазон регистрируемых температур, температурная чувствительность, вид фотоприемника наличие или отсутствия охлаждения матрицы приемника, рабочая температура холодильника и т.д.

Таблица 43 - Фотоприемники в зависимости от принимаемого спектрального диапазона

Спектральный диапазон 1 2 3 4 5 6
Длина волны, мкм 0,4-1 1-2 2-3 3-5 8-12 8-14
Материал Si (кремний) Ge (германий) InAs (арсенид индия)
PbS (сульфид свинца)
InSb (индий стибиум или антимонид индия) КРТ (кадмий-ртуть-теллур) КРТ (кадмий-ртуть-теллур)
Тип фотоприемника фотодиод фотодиод фотодиод
фоторезистор
фотодиод фотодиод фоторезистор


Наиболее совершенными приемниками излучения из этого ряда являются приемники на основе КРТ. По неофициальным данным США на исследования, разработку и запуск в серийное производство данного вида фотоприемников затратили несколько миллиардов долларов.

СССР данный фотоприемник обошелся гораздо дешевле, дело в том, что в ту пору хорошо работала военная разведка.

В последнее время стали развиваться приемники излучения на основе тройного и четвертного соединения элементов типа InGaAs, AlGaAs или GaInAsP. Надо отметить, что развитие технологии производства фотоприемников позволила перейти от единичных элементов к матричным приемникам.

Ещё одним перспективным направлением является создание матричных приемников на основе фотоприемников на квантовых ямах (ФКЯ).

Чаще всего матричные приемники для бытового применения реализуются на болометрических и пироэлектрических приемниках излучения. Происходит это, прежде всего, из-за простоты реализации данной технологии и из-за возможности работать в диапазонах 8-14 мкм.

Тепловизоры позволяют регистрировать изображение в полной темноте, т.е. не требуют подсветки. Ни один ТВ - преемник (ПЗС, или матрица на базе КМОП-структуры) не может работать в темноте без подсветки. Поэтому типовая конструкция низкоуровневой камеры на ПЗС содержит инфракрасный осветитель на рис. 86 установлены слева и права от кожуха поворотной камеры.



Рис. 86 - Светодиодный инфракрасный осветитель (отделен от блока телекамеры)




Рис. 87 - Низкоуровневая телекамера с двумя ИК - осветителями

Необходимость в подсветки для телекамер связана с фундаментальными законами физики.

Мы только остановимся коротко на них, максимально упростив суть вопроса.

В 1879 г Йозеф Стефан на основе анализа экспериментальных данных пришел к заключению, что интегральная светимость R(T) пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры T: R(T)=σT4.

Несколько позднее, в 1884 году, Л.Больцман теоретически получил эту зависимость из термодинамических соображений. Этот закон получил название закона Стефана–Больцмана. Числовое значение постоянной σ, по современным измерениям, составляет σ=5,671·10–8 Вт/(м2·К4).



Рис. 88 - Спектральное распределение r(λ,T) излучения при различных температурах

При каждом значении температуры T зависимость r(λ,T) имеет ярко выраженный максимум. С уменьшением температуры максимум смещается в область длинных волн, и интенсивность излучения падает по закону T4.

Поэтому человеческое тело излучает (рабочая температура 310 К) в области 8-14 мкм (с учетом окна прозрачности атмосферы для инфракрасного излучения) и почти ничего не излучает в области 0,4-1 мкм (область рабочих длин волн ПЗС-матрицы).

Далее, как пример, приведены образцы тепловизионного оборудования фирмы «FLIR» (США), поскольку большинство отечественных разработчиков и производителей тепловизоров находятся в состоянии длительной и мучительной агонии.



Рис. 89 - Тепловизор «Photon» на основе микроболометрической матрицы 320 х 240 элементов (240 х 180 ТВЛ)

Обратите внимание на габариты тепловизора (51,5 х 49,8 х 45 мм). Рабочий диапазон 7,5-13,5 мкм.

Примечание - Микроболометр не требует охлаждения. Поэтому и удалось получить такие характеристики.



Рис. 90 - Изображение буксира полученного с помощью тепловизора «Photon»




Рис. 91 - Тепловизор «Ranger II/III» на основе матрицы InSb

Матрица 320x240 или 640x480 элементов (соответственно 240х180 ТВЛ и 480х360 ТВЛ). Тепловизор дополнительно оборудован телекамерой на базе матрицы 1/4" (честно говоря, матрица могла бы быть и 1/2"). Рабочий диапазон 3-5 мкм. Потребляемая мощность 80 Вт при питании от 12 В. Следует обратить внимание на приличное значение потребляемой мощности и на рабочий диапазон в 3-5 мкм.



Рис. 92 - Изображение, полученное с помощью тепловизора «Ranger II/III»




Рис 93 - Тепловизор «Security HD»

Матрица 320x240 микроболометр (соответственно 240х180 ТВЛ). Тепловизор дополнительно оборудован телекамерой с чувствительностью 0.7 люкс и разрешением 460 ТВЛ. Рабочий диапазон 7.5-13 мкм. Потребляемая мощность 50 Вт при питании от 24 В.



Рис. 94 - Телевизионная картинка от телекамеры тепловизор «Security HD»




Рис. 95 - Тепловизионная картинка тепловизора «Security HD»




Рис. 96 - Тепловизор «ThermoVision 2000/3000»

Матрица 320x240 и 640x480 элементов на основе фотоприемника на квантовых ямах (QWIP) соответственно 240х180 и 480х360 ТВЛ. Тепловизор дополнительно оборудован телекамерой. Рабочий диапазон 8-9.2 мкм. Потребляемая мощность 31 Вт при питании от 18 В.



Рис. 97 - Тепловизионная картинка тепловизора «ThermoVision 2000/3000»

Далее рассмотрим тепловизоры отечественного производства.

Неохлаждаемые малогабаритные тепловизоры на пироэлектрической (“ТН-4604 МП”) и микроболометрической матрицах (“ТН-4604 МБ”). Разработчик НИИИН МНПО «СПЕКТР».



Рис. 98 - Тепловизор «ТН-4604 МБ»

Таблица 44 - Технические характеристики тепловизора «ТН-4604 МБ, МП»

Наименование Значение

Тип приемника излучения

Микроболометрическая (или пиро-электрическая) матрица

Число чувствительных элементов приемника излучения

320х240

Рабочий спектральный диапазон

8…13 мкм

Минимальное температурное разрешение

0,1°С

Регистрируемый тепловой диапазон

-30°С…+500°С

Поле зрения с ИК объективом F/=100 мм

9°х7°

Минимальная дистанция фокусировки

5,0 м

Частота кадров

30 Гц (25 Гц)

Потребляемая мощность, не более

18 Вт

Напряжение питания

12 ± 1В

Предельная дальность обнаружения человека

1300 м

Предельная дальность опознавания человека

1000 м

Время выхода на рабочий режим тепловизионного канала после включения

не более 15 секунд

Время непрерывной работы ,не менее

8,0 ч

Гарантия на изделие

12 мес.

Габаритные размеры/ масса, не более

 

Габаритные размеры/масса тепловизионного модуля, не более

260х210х260мм/ 5,7 кг

Габаритные размеры/масса пульта управления, не более

250х200х65мм/ 1,8кг

Климатические условия эксплуатации

 

Диапазон рабочих температур: в стандартном кожухе

-10°С…+50°С

В термозащитном боксе

-30°С…+50°С




Рис. 99 - Тепловизионная картинка тепловизора «ТН-4604 МБ» (дельта Т=5°C)

Виден остаточный нагрев (не совсем остывшие участки) и отражение от сухого асфальта ступиц колес и глушителя через 20 минут после остановки автомобиля.

Поисково-наблюдательный тепловизор «Катран-3» (переносной тепловизор)



Рис. 100 - Поисково-наблюдательный тепловизор «Катран-3» (переносной тепловизор)

Таблица 45 - Технические характеристики тепловизора «Катран-3»

Наименование Значение

Количество чувствительных элементов ИК преобразователя (неохлаждаемый болометрический матричный приемник инфракрасного излучения серии 4500AS, размер пикселя 30х30 мкм).

320х240

Температурная чувствительность

0,05°С

Поле зрения с базовой оптикой

12°х9°

Предельная дальность обнаружения человека

не менее 1000 м.

Источник питания

встроенный Li-ion аккумулятор

Время непрерывной работы

не менее 7 часов

Рабочая температура

-20°С…+50°С

Класс защиты корпуса

IP67

Масса с аккумулятором

не более 1,2 кг

Габаритные размеры

не более 170х120х70 мм

Цифровое увеличение

1х, 2х


По открытым материалам информацию об отечественных тепловизорах на базе КРТ встретить не удалось.

Следует отметить, что в середине 90-тых годов серийно выпускался тепловизионный прицел "Агава-2" производства НПО «Орион» г. Москва на базе фотоприемного устройства "Арча" (128-элементная линейка КРТ, механическая развертка). Однако судьба данного тепловизора, как серийного изделия, в настоящее время не ясна.

На сайте НПО «Орион» г. Москва приводится информация о разработках матриц формата 256х 256 ячеек. К сожалению, данным предприятием все работы по созданию тепловизоров производятся под заказ, (читай в единичном исполнении). Данное состояние дел объясняется отсутствием целенаправленного государственного финансирования серийного производства тепловизоров. Основные характеристики матричных фотоприемников НПО «Орион» см. в Приложении.

Поскольку тема тепловизионного наблюдения достаточно обширна и разговор об этом не является основной задачей данного пособия, ограничимся указанием в Приложении основных характеристик фокально-плоскостных ИК-матриц для того, чтобы читатель имел об этом общее представление.

Поскольку ИК-матрицы фотоприемников отличаются друг от друга по типу матрицы и формату (числу пикселей), в Приложении приведена зависимость эффективности приемников на основе микроболометрических элементов, элементов PbSe и элементов КРТ от числа пикселей приемников излучения. Этот график позволяет корректно определять эффективность тепловизоров с различными приемниками в сравнении их друг с другом.

Немного остановимся на принципе работы ИК-матриц в зависимости от их типа.

Принцип работы микроболометра заключается в изменении сопротивления материала при поглощении ИК-излучения. Масса лучших тепловизионных приборов на микроболометрах доходит до ~ 0,5 кг, а ИК-чувствительных модулей – до 0,2 кг. Чувствительность, характеризуемая NETD (см. Приложение) для лучших приборов достигает порядка 50 мК при рекордном значении 20 мК , типичных – 100 мК, средних – 150 мК, бывает NETD = 300 – 400 мК. Формат матрицы в основном 320х240 пикселей, хотя известны матрицы с числом пикселей 640х480 с шагом 28 мкм.

Конкурентами приборов на микроболометрах являются приборы на пиро-электрических приемниках. В них при воздействии ИК-излучения меняется спонтанная поляризация или диэлектрическая проницаемость чувствительного конденсаторного элемента. Хотя в таких приборах и используются механические модуляторы, приборы также не требуют охлаждения и работают в той же области спектра. По чувствительности они несколько хуже: NETD не лучше 80 мК, типично 100 – 150 мК. Используется чаще всего тот же формат 320х240 пикселей, но имеется и формат 640х512.

В 90-е годы ХХ века появились тепловизионные приборы на QWIP-матрицах (фотоприемник на квантовых ямах) с высокой технологичностью, воспроизводимостью, однородностью параметров по элементам с форматом 256х256, 320х240, 320х256, 640х512 и др. Чувствительность довольно высока: у лучших приборов NETD даже ниже 10 мК, типовых – 20 мК, средних – 35 мК. QWIP-матрицы обладают способностью управления спектральной чувствительностью и возможностью перейти в будущем от гибридных структур фокальных матриц к монолитным.

Первое место пока занимают приборы с использованием ИК-матриц на базе КРТ. Возможность их работы в области спектра 1 – 20 мкм является важным преимуществом. Разработаны матрицы с форматом 640х480 пикселей. Чувствительность по NETD очень высока: для лучших моделей – 10 мК, типовых – 15 мК, средних – 20 мК.

Неохлаждаемые микроболометрические и пироэлектрические ИК-матрицы не имеют пока достаточно высокой чувствительности. Однако существуют реальные возможности повышения их NETD до 10 мК (при условии использования ИК-объектива с относительным отверстием 1:1) и уменьшения размеров элементарного фотоприемника матрицы до теоретических пределов – 20 мкм для области спектра 8 – 14 мкм. Формат микроболометрических матриц в ближайшем будущем может достигать 960х1280 пикселей.

Вывод

Таким образом, перспективы развития СОТ достаточно оптимистичные, только, как и в любом другом деле, здесь не надо впадать в эйфорию. Иногда от серьезных фирм и от серьезных заказчиков приходилось слышать, что стоит нам установить 1-2 тепловизора на территории аэропорта, и мы сможем решить все проблемы по наблюдению. Это конечно не так.

Несмотря на то, что тепловизор не требует внешнего освещения и ИК-излучение на длине волны в 8-12 мкм гораздо меньше поглощается при тумане, чем свет в диапазоне 0,4-1 мкм, по своей сути и возможностям тепловизор не отличается от телекамеры.

Теперь Вы сами можете ответить на вопрос возможно ли с помощью 1-2 телекамер решить проблемы теленаблюдения на территории международного аэропорта?

О видеозаписи - как улике при судебных разбирательствах

Остановимся еще на вопросе предоставления видеозаписи в качестве улики при судебных разбирательствах.

В перспективе СОТ должна позволять представлять свои видеозаписи как неопровержимые улики при судебных разбирательствах. В России нет устоявшейся судебной практики по данному вопросу. Однако суд обязан принимать во внимание все обстоятельства рассматриваемого дела. Поэтому видеозапись будет рассмотрена как улика, однако вес этой улики определяет судья на основе своего понимания вопроса. Необходимо, чтобы СОТ не оставляла тени сомнения у судьи в достоверности предоставленных видеозаписей и идентичности личности преступника изображению.

На практике обычно видеозапись передается на экспертизу, где эксперт чаще всего отвечает на вопрос о соответствии обвиняемого видеоизображению на записи и о подлинности видеозаписи (производился монтаж видеозаписи или нет).

Надо сказать, что эксперты-криминалисты неохотно берутся за подобную экспертизу, (в основном из-за отсутствия большого числа экспертов по данному направлению), но если экспертиза производится, то её значение в судебном процессе чрезвычайно велика. Судья, склонен очень высоко оценивать результаты экспертизы, т.к. эксперт несет уголовную ответственность за дачу заведомо ложных заключений и не является заинтересованным лицом в процессе.

Надо отметить, что за рубежом (особенно в Великобритании и США), видеозапись рассматривается как основная улика при проведении судебного процесса. Поэтому обратимся к взгляду Великобритании на этот вопрос.

В настоящее время Ассоциация Британской индустрии безопасности (British Security Industry Association, BSIA) публикует новый Свод правил. Полное название документа BSIA – Свод правил для цифровых регистрирующих систем, экспортирующих изображений для использования в качестве улик (Code of Practice for Digital Recording Systems for the Purpose of Image Export to be used as Evidence).

"Свод правил" был разработан, для того, чтобы изображения систем CCTV можно было использовать в качестве доказательной базы в судах (приводится в сокращении).

В частности в нем указывается:

1) Необходимо доказать целостность изображений, т.е. что исходные изображения и последующие копии не могли быть незаметным образом изменены.

Различные методики могут быть использованы, чтобы обнаружить вмешательство в изображение – например, цифровые отпечатки пальцев (digital fingerprinting), цифровые водяные знаки и контрольная сумма (когда контрольная сумма образуется из изображения по алгоритму, основанном на уникальном цифровом ключе).

2) Информация о системной дате и времени является ключевой. Пользователь должен гарантировать, что время и дата (включая временную зону) являются корректными и проверяются регулярно и наложены на событие.

3) Безопасность: должно быть доказуемо, что доступ к среде хранения как физическими, так и электронными средствами контролируется достаточно плотно, чтобы воспрепятствовать неавторизованному доступу.

4) Цифровые видеорегистраторы могут обеспечивать инструментарий для коррекции изображений, такой как повышение резкости, осветление или зуммирование отдельной части изображения. Любая примененная коррекция не должна изменять исходную запись или мастер-копию. Если предоставляется скорректированное изображение, об этом должна существовать запись в аудит-журнале.

5) При предоставлении видеозаписи в суд надо придерживаться следующего:

- программное обеспечение, необходимое для просмотра изображений, должно быть включено при экспорте, чтобы просмотр третьей стороной, имеющей соответствующие полномочия, не был затруднен;

- экспорт событийного лог-файла видеорегистратора, контрольного журнала и системных настроек поможет в установлении целостности изображений/системы;

- количество видео, которое требуется для экспорта, будет зависеть от характера расследования. Существенно, чтобы система была способна делать это быстро и на соответствующий носитель;

- экспорт и запись должны быть возможны одновременно и без влияния на производительность;

- система не должна применять никакой компрессии или преобразования форматов к изображению, когда оно экспортируется, так как это может уменьшить полезность содержания;

- для гарантии аутентичности изображения должен быть проведен экспорт оригинальных сигнатур, т.е. цифровых отпечатков пальцев, контрольной суммы, цифровых водяных знаков;

- аппаратура, используемая для экспорта изображений, должна быть в состоянии проверить успешность экспорта.

При воспроизведении экспортированных изображений на компьютере, программное обеспечение должно:

- иметь возможность регулирования скорости воспроизведения, включая покадровый прямой и обратный просмотр;

- отображать как одну, так и несколько камер с сохранением соотношения сторон кадра (aspect ratio);

- отображать одиночную камеру с максимальным разрешением записи;

- позволять поиск записей по времени и дате по каждой камере;

- давать возможность печатать и/или сохранять изображения по времени и дате;

- давать возможность временной синхронизации мультиэкранного воспроизведения;

- давать возможность временной синхронизации между камерами при воспроизведении;

- давать возможность воспроизведения сопутствующего аудио и других метаданных;

- время, дата и любая другая информация, сопутствующая изображению, должны быть разборчивой и не мешать просмотру изображения.

Трудно требовать от отечественных разработчиков СОТ выполнения всех этих требований, в первую очередь из-за отсутствия нормативной базы по этому вопросу.

В частности, единственно доступный алгоритм шифрования для рядового пользования является ГОСТ 28147-89 и ГОСТ Р 34.11-94 (вычисление функции хэширования т.е. электронной подписи цифрового документа).

Естественно, когда создавались данные документы, вопрос о шифровании видеозаписей не рассматривался. Надо отметить, что данные алгоритмы шифрования являются достаточно криптостойкими и рядовому злоумышленнику, (а может быть и квалифицированному злоумышленнику) произвести манипуляции с документами закрытыми этими алгоритмами не удастся.

Есть и определенные трудности и при сертификации программного продукта закрытого криптографическими алгоритмами, поскольку для разработки данного продукта надо иметь соответствующую лицензию. На практике разработчики обходят данную проблему создавая усеченные версии криптографического алгоритма ГОСТ 28147-89 (обычно уменьшают изменяемую длину криптографического ключа).

Однако данное направление СОТ является чрезвычайно перспективным, поскольку при этом резко повышается качество видеозаписи. Видеозапись из средства констатации факта о ограблении, что может быть использовано только на этапе предварительного расследования, превращается в основную улику. Видеозапись наконец-то сможет воплотить в жизнь основной принцип правосудия, заключающийся в неотвратимости наказания за совершенное преступление. Одновременно при этом значительно облегчается жизнь следственным органам МВД при предоставлении в суд доказательной базы о преступлении.




Далее >>>



|   Главная   |   Законы   |   ГОСТ   |   РД   |   Требования   |   Пособия   |   Рекомендации   |   Перечни   |

books on zlibrary