Система видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении

Система видеонаблюдения с транспортного средства 1, в которой видеонаблюдение осуществляют с нескольких транспортных средств (ТС), двигающихся по заданным траекториям. Каждое ТС оборудовано видеокамерой 2, подключенной через плату видеоввода 3 к компьютеру 4, имеющему приемно-передающее устройство (ППУ) 5, посредством которого реализуется радиоканал связи с ППУ 24, компьютером 22 и монитором 23 командного пункта 21. На ТС установлены и подключены к компьютеру 4 дополнительные видеокамеры 13 с мультиплексором 14, датчик 7 измерения направления перемещения, датчик 8 пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик 9, устройство 10 тревожной сигнализации, первая пара датчиков 12 горизонтального и вертикального углов поворота видеокамеры 2 и первые приводы 11 горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры 2, подключенные ко входам первой пары датчиков 12. Еще одна видеокамера 18 оборудована вторыми приводами 19 горизонтального и вертикального перемещения, управляющие входы которых соединены с компьютером 4, а вторые выходы подключены к соответствующим входам второй пары датчиков 20 горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру 4. На ТС установлено второе ППУ 15 соединенное с мультиплексором 14, обеспечивающее второй канал связи с ППУ 29, компьютером 27 и монитором 28 командного пункта 21. Вход ППУ 15 соединен с первым выходом коммутатора 17, второй выход которого подключен к мультиплексору 14. Управляющий вход коммутатора 17 подключен к выходу компьютера 4, а вход - к выходу видеокамеры 18.

Система видеонаблюдения позволяет осуществлять «обучение» ТС прохождению маршрута дистанционно без выхода оператора на охраняемую территорию. 1 п. ф-лы, 2 ил.

Как видно из текста реферата, в него вошли все существенные признаки формулы полезной модели, а также ее преимущества перед прототипом.

Настоящее техническое решение относится к области автоматизированного видеонаблюдения за охраняемыми объектами и распознавания образов и ситуаций.

Известна система [1] автоматизированного видеонаблюдения и распознавания объектов и ситуаций, содержащая, по меньшей мере, одну видеокамеру, терминал наблюдения и, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью, реализованное на компьютере, выполняющем программно функции устройства распознавания цели соединенном с видеокамерой, а также, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель путем поворота в вертикальной и горизонтальной плоскости и изменения фокусного расстояния, в зависимости от получаемого от устройства распознавания цели управляющего сигнала.

Недостатком данной системы видеонаблюдения является ее сложность при контроле больших по площади охраняемых территорий и наличии на них большого числа многоэтажных зданий и сооружений, что требует размещения большого, количества стационарных и подвижных видеокамер, средств управления и организации сложной локальной вычислительной сети.

Известна также система [2] видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении, содержащая установленную на транспортном средстве видеокамеру, подключенную через плату видеоввода к компьютеру, к которому подключено приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по радиоканалу через приемно-передающее устройство командного пункта с компьютером командного пункта, к которому подключен монитор наблюдения, на транспортном средстве установлен датчик измерения направления его перемещения, соединенный с компьютером транспортного средства, к которому подключен привод горизонтального и вертикального перемещения, соединенный с управляющим входом видеокамеры, при этом транспортное средство содержит дополнительно несколько видеокамер, подключенных к компьютеру через мультиплексор.

Недостатками этой системы видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении являются: недостаточная точность определения координат транспортного средства и выделенных объектов и связанная с этим низкая надежность контроля, так как их координаты определяются с помощью глобальной навигационной системы и отсутствие сигнала спутниковой навигации (например, в радиотени деревьев, крытых навесов и т.п.) приводит к неопределенности обозначения места положения транспортного средства; отсутствие четко выраженной траектории движения транспортного средства; ограниченность площади контролируемой (охраняемой) территории одним транспортным средством и невозможность организовать контроль на сложной территории, содержащей множество стационарных объектов, включающих здания и всевозможные сооружения.

Наиболее близкой к предлагаемой системе видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении является система [3] видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении, содержащая несколько транспортных средств, число которых определяется сложностью и площадью охраняемой территории, каждое из которых содержит видеокамеру (высокого разрешения) с возможностью изменения ее фокусного расстояния, и (или) изменения диафрагмы, и (или) настройки на фокус для обеспечения наведения на цель, подключенную через плату видеоввода к компьютеру, к которому подключено приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по радиоканалу через приемно-передающее устройство командного пункта с компьютером командного пункта, к которому подключен монитор наблюдения, на транспортном средстве установлены датчик измерения направления его перемещения, датчик пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик и устройство тревожной сигнализации, соединенные с компьютером транспортного средства, к которому подключены первые приводы горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры (высокого разрешения), выходы которых соединены с соответствующими входами первой пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру транспортного средства, а транспортное средство дополнительно содержит несколько видеокамер, подключенных к компьютеру через мультиплексор, часть из которых, с перекрывающимися секторами обзора, образует систему кругового видеонаблюдения, а две видеокамеры, расположенные под определенным углом относительно друг друга, составляют систему стереонаблюдения, кроме того на транспортном средстве установлена (маршрутная) видеокамера, оборудованная вторыми приводами горизонтального и вертикального перемещения, управляющие входы которых соединены с компьютером, а вторые выходы подключены к соответствующим входам второй пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру.

Недостатком этой системы видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении является необходимость прохождения оператором по охраняемой территории маршрута следования каждого из транспортных средств в процессе их «обучения», что довольно обременительно при протяженных территориях и неблагоприятных погодных условиях.

Целью полезной модели является упрощение процесса «обучения» всех транспортных средств системы прохождению заданного маршрута следования без выхода оператора на охраняемую территорию.

Для достижения поставленной цели в систему видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении, содержащей несколько транспортных средств, число которых определяется сложностью и площадью охраняемой территории, каждое из которых содержит видеокамеру (высокого разрешения) с возможностью изменения ее фокусного расстояния, и (или) изменения диафрагмы, и (или) настройки на фокус для обеспечения наведения на цель, подключенную через плату видеоввода к компьютеру, к которому подключено приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по радиоканалу через приемно-передающее устройство командного пункта с компьютером командного пункта, к которому подключен монитор наблюдения, на транспортном средстве установлены датчик измерения направления его перемещения, датчик пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик и устройство тревожной сигнализации, соединенные с компьютером транспортного средства, к которому подключены первые приводы горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры (высокого разрешения), выходы которых соединены с соответствующими входами первой пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота своими выходами подключенные к компьютеру транспортного средства, а транспортное средство дополнительно содержит несколько видеокамер, подключенных к компьютеру через мультиплексор, часть из которых, с перекрывающимися секторами обзора, образует систему кругового видеонаблюдения, а две видеокамеры, расположенные под определенным углом относительно друг друга, составляют систему стереонаблюдения, кроме того на транспортном средстве установлена (маршрутная) видеокамера, оборудованная вторыми приводами горизонтального и вертикального перемещения, управляющие входы которых соединены с компьютером, а вторые выходы подключены к соответствующим входам второй пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру, введены второе приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по второму радиоканалу через второе приемно-передающее устройство командного пункта со вторым компьютером командного пункта, к которому подключен второй монитор наблюдения, выход второго приемо-передающего устройства транспортного средства через мультиплексор подключен к компьютеру транспортного средства, а вход соединен с первым выходом управляемого коммутатора, второй выход которого через мультиплексор соединен с компьютером транспортного средства, при этом вход управляемого коммутатора подключен к выходу (маршрутной) видеокамеры, а управляющий вход соединен с компьютером транспортного средства.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах (фиг.1 и фиг.2), где на фиг.1 приведена структурная схема системы на примере одного транспортного средства, а на фиг.2 принцип ее работы с использованием нескольких транспортных средств.

На каждом транспортном средстве 1 (фиг.1), число которых выбирается с учетом сложности и протяженности охраняемой территории, установлена видеокамера 2 высокого разрешения, с возможностью изменения фокусного расстояния, и (или) изменения диафрагмы, и (или) настройки на фокус для обеспечения наведения на цель, подключенная через плату видеоввода 3 к компьютеру 4, к которому подключено приемно-передающее устройство 5 с антенной 6. К компьютеру 4 также подключены датчик 7 измерения направления перемещения (компас или гироскоп), датчик 8 пройденного пути (одометр), ультразвуковой локационный датчик 9 и устройство 10 тревожной сигнализации (сирена и проблесковый фонарь). Видеокамера 2 высокого разрешения также оборудована первыми приводами 11 горизонтального и вертикального перемещения, ко вторым выходам которых подключена первая пара датчиков 12 горизонтального и вертикального углов поворота видеокамеры 2 высокого разрешения. Выходы датчиков 12 горизонтального и вертикального углов поворота и управляющие входы приводов 11 горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры 2 высокого разрешения подключены к компьютеру 4, к которому также подключены дополнительные видеокамеры 13 через мультиплексор 14.

Из числа дополнительных видеокамер 13, например, четыре (13.1-13.4), образуют устройство кругового видеообзора с фиксацией движущихся объектов и их координат, две видеокамеры (13.5, 16.6, устанавливаемые в передней части транспортного средства) образуют устройство стереонаблюдения, для фиксации инородных предметов, мешающих передвижению транспортного средства по заданному маршруту.

На транспортном средстве также установлено второе приемно-передающее устройство 15 с антенной 16, выход которого через мультиплексор 14 подключен к компьютеру 4, а вход соединен с первым выходом управляемого коммутатора 17, второй выход которого через мультиплексор 14 соединен с компьютером 4 транспортного средства. При этом вход управляемого коммутатора 17 подключен к выходу маршрутной видеокамеры 18, а управляющий вход соединен с компьютером 4 транспортного средства.

Управление маршрутной видеокамерой 18, обеспечивающей «обучение» транспортного средства и его последующее движение по заданному маршруту, осуществляется от компьютера 4 через вторые приводы 19 горизонтального и вертикального перемещения, к вторым выходам которых подключена вторая пара датчиков 20 горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру 4.

На командном пункте 21 находится компьютер 22 командного пункта, к которому подключен монитор 23 наблюдения и приемно-передающее устройство 24 командного пункта с антенной 25. Связь между антенной 6 транспортного средства и антенной 25 командного пункта осуществляется по радиоканалу связи 26.

Кроме того, на командном пункте 21 расположен второй компьютер 27, к которому подключен второй монитор 28 наблюдения и второе приемно-передающее устройство 29 командного пункта с антенной 30. Связь между антенной 16 транспортного средства и антенной 30 командного пункта осуществляется по радиоканалу связи 31.

Перед практическим применением системы видеонаблюдения проводят подготовку охраняемой территории (см. фиг.2) и «обучение» каждого транспортного средства для его автономного движения по заданному маршруту. С этой целью на карте-схеме охраняемой территории прокладывают траектории движения от точки А до точки В каждого транспортного средства системы видеонаблюдения и выбирают их количество (на фиг.2, в качестве примера, представлены шесть транспортных средств) с таким расчетом, чтобы обеспечить контроль за каждым участком возможного проникновения злоумышленников на охраняемую территорию.

Далее оператор с компьютера 27 командного пункта по каналу связи 31 подключается к компьютеру 4 транспортного средства, подлежащего «обучению». По команде оператора «Начало обучения», поступающей с выхода приемно-передающего устройства 15 «обучаемого» транспортного средства на компьютер 4, компьютер 4 формирует сигнал на вход управляемого коммутатора 17 для переключения видеосигнала маршрутной видеокамеры 18 на вход приемно-передающего устройства 15. Видеосигнал с выхода маршрутной видеокамеры 17, принятый по радиоканалу 31 приемно-передающим устройством 29 командного пункта 21, поступает на монитор 28 компьютера 27. По полученному изображению оператор, управляя транспортным средством на местности с компьютера 27 (через компьютер 4), проводит транспортное средство по заданному маршруту (траектории) периодически (через определенные расстояния) останавливая его и, с помощью приводов 19 горизонтального и вертикального перемещения и соответствующих датчиков 20, фиксирует на выходе маршрутной видеокамеры 18 опорные объекты (здания, деревья, фонари и т.п.). Видеоизображения опорных объектов, полученные компьютером 27 от видеокамеры 18 через заданные расстояния, и соответствующие им углы поворота , пересчитываются им в координатные точки заданного маршрута следования транспортного средства и по радиоканалу 31 передаются в память компьютера 4 для последующего управления транспортным средством при его самостоятельном движении. По окончании процесса «обучения» очередного транспортного средства оператор по радиоканалу 31 через приемно-передающее устройство 15 подает команду «Конец обучения» на компьютер 4, который формирует сигнал на вход управляемого коммутатора 17 для переключения выхода маршрутной видеокамеры 18 на вход мультиплексора 14.

В процессе движения транспортного средства по заданной траектории камеры 13.1-13.4 кругового обзора (каждая в своем секторе) фиксируют наличие на охраняемом участке движущихся объектов и, при их обнаружении, компьютер 4, с помощью приводов 11 горизонтального и вертикального поворота наводит видеокамеру 2 высокого разрешения на обнаруженный движущийся объект.

При идентификации с помощью видеокамеры 2 в движущемся объекте человека компьютер 4 транспортного средства дает команду на устройство 10 тревожной сигнализации для включения сирены и проблескового фонаря. Одновременно, по горизонтальному углу (3 и расстоянию до человека, вычисляемого компьютером 4 исходя из заданного среднего роста человека и вертикального угла поворота видеокамеры 2 (на фиг.2 не показан), определяются координаты нарушителя, которые посредством приемно-передающих устройств 5 и 24 передаются на командный пункт 21 для отображения на мониторе 23 возникшей ситуации и принятия решения.

В случае появления на пути следования транспортного средства посторонних непреодолимых предметов они последовательно обнаруживаются стереокамерами 13.5, 13.6 (с радиусом действия до 5 метров) и идентифицируются как непреодолимые ультразвуковым локационным датчиком 9 (с радиусом действия до 1 метра). Транспортное средство обходит препятствие и, ориентируясь по ранее отмеченным опорным точкам, вновь выходит на заданную траекторию движения.

Литература

1 Патент RU 2268497 C2, (аналог). Система и способ автоматизированного видеонаблюдения и распознавания объектов и ситуаций. Опубликовано в БИ 02 от 20.01.2006 г.

2 Патент RU 2326445 C2, (аналог). Способ и система видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении. Опубликова но в БИ 16 от 10.06.2008 г.

3 Патент RU 106785 U1 на полезную модель, (прототип). Система видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении. Опубликовано 20.07.2011 г.

Система видеонаблюдения с транспортного средства, находящегося в движении, содержащая несколько транспортных средств, число которых определяется сложностью и площадью охраняемой территории, каждое из которых содержит видеокамеру высокого разрешения с возможностью изменения ее фокусного расстояния, и (или) изменения диафрагмы, и (или) настройки на фокус для обеспечения наведения на цель, подключенную через плату видеоввода к компьютеру, к которому подключено приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по радиоканалу через приемно-передающее устройство командного пункта с компьютером командного пункта, к которому подключен монитор наблюдения, на транспортном средстве установлены датчик измерения направления его перемещения, датчик пройденного пути, ультразвуковой локационный датчик и устройство тревожной сигнализации, соединенные с компьютером транспортного средства, к которому подключены первые приводы горизонтального и вертикального перемещения видеокамеры высокого разрешения, выходы которых соединены с соответствующими входами первой пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру транспортного средства, а транспортное средство дополнительно содержит несколько видеокамер, подключенных к компьютеру через мультиплексор, часть из которых, с перекрывающимися секторами обзора, образует систему кругового видеонаблюдения, две видеокамеры, расположенные под определенным углом относительно друг друга, составляют систему стереонаблюдения, кроме того, на транспортном средстве установлена маршрутная видеокамера, оборудованная вторыми приводами горизонтального и вертикального перемещения, управляющие входы которых соединены с компьютером, а вторые выходы подключены к соответствующим входам второй пары датчиков горизонтального и вертикального углов поворота, своими выходами подключенные к компьютеру транспортного средства, отличающаяся тем, что введены второе приемно-передающее устройство транспортного средства, обеспечивающее связь по второму радиоканалу через второе приемно-передающее устройство командного пункта со вторым компьютером командного пункта, к которому подключен второй монитор наблюдения, выход второго приемно-передающего устройства транспортного средства через мультиплексор подключен к компьютеру транспортного средства, а вход соединен с первым выходом управляемого коммутатора, второй выход которого через мультиплексор соединен с компьютером транспортного средства, при этом вход управляемого коммутатора подключен к выходу маршрутной видеокамеры, а управляющий вход соединен с компьютером транспортного средства.