Система видеомониторинга

Полезная модель относится к локальным системам мониторинга таких объектов городской инфраструктуры, как улицы, перекрестки, площади, парки, стадионы, вокзалы, аэропорты, автопарковки, внутренние территории предприятий. Система видеомониторинга состоит не менее чем из трех стационарных аналоговых видеокамер 1, установленных по меньшей мере на одной опоре 2, воспринимающих и передающих изображение наблюдаемой территории, и, по меньшей мере, одной поворотной цифровой видеокамеры 3, воспринимающей и передающей изображение части наблюдаемой территории или объекта в ней; коммутатора 4 и сервера 5 архива; рабочего места 6 оператора, оснащенного манипулятором 7 и видеомонитором 8, на экране 9 которого имеется окно 10 с панорамным изображением наблюдаемой стационарными видеокамерами 1 территории и окно 11 с изображением зоны наблюдаемой территории или объекта в ней, полученным от поворотной видеокамеры 3; каналов внутренней связи 12 между элементами системы; каждая из стационарных видеокамер 1 соединена каналом 12 через видеосервер 13 с коммутатором 4, соединенным каналом 14 с внешней сетью 15 Ethernet. В канал связи 12 между каждой видеокамерой 1 и коммутатором 4 включен модуль 17 интеллектуального анализа видеоданных, а в канал связи 12а между каждой поворотной видеокамерой 3 и коммутатором 4 включают модуль 19 интеллектуального анализа видеоданных. Модули 17 и 19 позволяют ускорить процесс обработки потока изображений, поступающих на видеомонитор 8 оператора. Коммутатор 4, видеосервер 13 и модули 17 и 19 размещают в вандалозащищенном шкафу 20 с терморегуляцией; при этом шкаф 20, три или более видеокамер 1 и одна видеокамера 3 устанавливаются на одной опоре 2 и образуют видеокомплект. 21 п.ф., 14 фиг.

Полезная модель относится к локальным системам мониторинга.

Известна система видеомониторинга (JP 2006-129218 от 29.10.2004) большой территории. Система состоит из нескольких поворотных видеокамер, размещенных вокруг наблюдаемого объекта, видеокодера и видеодекодера, коммутатора и видеомонитора. Изображения наблюдаемого с разных сторон объекта выдаются в окна видеомонитора.

Недостаток данной системы и способа видеомониторинга в том, что они не позволяют получать на экране видеомонитора увеличенное изображение выделенной оператором зоны наблюдаемой территории или появившегося объекта при сохранении изображения всей наблюдаемой территории.

Известны системы видеомониторинга (JP публ. 10-136344 от 30.10.1996 и JP публ. 2000-050237 от 18.02.2000), которые включают поворотные видеокамеры, управляемые через контроллер как автоматически, так и оператором. Недостаток таких систем - значительное время наведения видеокамер на объект, вторгшийся на наблюдаемую территорию.

Известны системы видеонаблюдения (http://stroy-form.ru/video.html), включающие видеокамеры: аналоговые, цифровые (сетевые или IP-камеры), аналогово-цифровые (гибридные).

Система видеонаблюдения с аналоговыми или аналогово-цифровыми (гибридными) видеокамерами включает мультиплексор, видеокоммутатор, видеомонитор, видеозаписывающее устройство (видеомагнитофон, видеорегистратор).

Система видеонаблюдения с цифровыми видеокамерами включает коммутатор, сервер, видеомонитор. Каждая из систем может подключаться к сети Ethernet.

Известна система видеонаблюдения (http://www.sistema-ohrany.ru/?pageid=11), содержащая 16 аналоговых видеокамер, цифровой видеосервер с записью изображений на жесткий диск при срабатывании детектора движения, по команде оператора или постоянно; монитор, на экран которого выводится множество изображений, передаваемых от видеокамер по выделенным коаксиальным кабелям на сервер.

Известны системы видеонаблюдения (http://security.panasonic.ru), содержащее множество видеокамер, стационарных и поворотных, аналоговых и сетевых, цифровой дисковый рекордер, коммутатор матричный (для крупных систем), видеомонитор, системный контроллер с манипулятором для управления видеокамерами оператором. Предусмотрено подключение аппаратуры к сети Ethernet. В данной системе изображение от видеокамер выводится в соответствующее окно на экране видеомонитора.

Недостатки системы - ее сложность и высокая стоимость, сложность в принятии решений оператором при наблюдении за множеством окон на экране.

Известна система видеонаблюдения (http://www.videocam.lv/?path=1,105), содержащая стационарные и поворотные аналоговые и сетевые цифровые (IP) видеокамеры, персональный компьютер с монитором, подключенный к сети Ethernet (аналоговые - через IP-видеосервер и IP-видеорегистратор), видеомонитор охраны, подключенный к сети Ethernet через IP декодер и IP видеорегистратор. Недостатки данной системы - сложность, высокая стоимость, большое время и возможные ошибки принятия решений вследствие нечеткой связи в цепи «оператор - изображение на мониторе - стационарные и поворотные видеокамеры».

Известна система и способ автоматизированного наблюдения (патент RU 2268497 C2 от 23.06.2003), содержащая, по меньшей мере, две видеокамеры, одна из которых является поворотной в вертикальной и горизонтальной плоскостях и имеет средства изменения фокусного расстояния, вычислительное устройство, включающее устройство распознавания цели и обеспечивающее

наведение поворотной видеокамеры на цель, устройство с памятью в составе вычислительного устройства, с базой данных о тревожных ситуациях, по меньшей мере один терминал наблюдения, приспособленный для информирования оператора и получения от него управляющих команд через клавиатуру, мышь или джойстик. Известный способ видеонаблюдения включает следующие этапы:

- получение видеосигнала контролируемой зоны по меньшей мере от одной видеокамеры;

- анализ видеосигнала вычислительным устройством с использованием информации о тревожных ситуациях, имеющейся в базе данных;

- формирование управляющего сигнала по результатам анализа и получение данных о цели;

- передача управляющего сигнала на подвижную видеокамеру;

- наведение поворотной видеокамеры на цель и получение укрупненного изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа;

- передача изображения цели в базу данных для хранения.

Недостатки известной системы и способа видеомониторинга:

- большой объем информации, поступающей в вычислительные устройства для анализа и, соответственно, большее время запаздывания с выдачей управляющего сигнала на поворотную видеокамеру;

- сложность работы оператора с системой в связи с отсутствием упорядоченности изображений наблюдаемой территории на мониторе и, как следствие, замедление принятия оператором решений;

- использование только аналоговых видеокамер ограничивает спектр использования IP-камер и современных решений CCTV.

Известна система видеонаблюдения (патент GB 2289144 от 30.04.1994), включающая

- множество сенсорных устройств, неподвижно закрепленных на раме, установленной на опоре так, что каждый сенсор имеет свой участок обзора;

- поворотную видеокамеру, закрепленную выше сенсорных устройств, управляемую контроллером по сигналу, поступающему от сенсора и направляемую в поле обзора сенсора;

- осветительное устройство, которое вращается вместе с поворотной видеокамерой;

- контроллер для управления поворотной видеокамерой и осветительным устройством;

- вычислительные устройства, каждое из которых воспринимает сигнал от подсоединенного к нему сенсора и передает на контроллер.

Недостаток данной системы видеонаблюдения - ее инерционность и, как следствие, большое время реакции (поворот на 180° за 3,7 сек.) от срабатывания сенсора до наведения видеокамеры и осветительного устройства на объект, вторгшийся на наблюдаемую территорию. Для современных видеокамер время такого поворота составляет от 0,6 до 1,8 сек.

Известно устройство мониторинга (заявка GB 2323236 от 10.03.1998), включающее:

- множество стационарных видеокамер,

- по меньшей мере, один монитор, на который выводится изображение, получаемое одной из видеокамер;

- сканер, предназначенный для обнаружения объекта, вторгшегося на наблюдаемую территорию и передачи сигнала о положении объекта контроллеру, который подает команду на передачу изображения на монитор от той видеокамеры, в поле обзора которой находится объект или на множество мониторов, каждый из которых получает изображение движущегося объекта от той видеокамеры, в поле обзора которой находится движущийся объект.

Устройство может иметь блок памяти и блок сравнения.

Недостаток устройства - сложность анализа изображения быстро движущегося объекта на мониторах.

Известна система и способ наблюдения и мониторинга (патент US 6215519 от 04.03.1998). Система включает:

- первую подсистему, создающую отображение, имеющую широкоугольное поле обзора, примерно равное или большее, чем наблюдаемая территория; первая подсистема выдает управляющую информацию;

- одну или более вторую управляемую подсистему, создающую отображение и получающую управляющую информацию от первой подсистемы и занимающую позицию наблюдения по меньшей мере за одной частью наблюдаемой территории и способную выдавать изображение этой части наблюдаемой территории с высоким разрешением;

- один или более контроллеров для управления второй управляемой подсистемой;

- устройство мониторинга, имеющее один или более дисплеев, из которых по меньшей мере один подсоединен к первой подсистеме, а через контроллер ко второй подсистеме для управления ее движением и позиционированием в интересующей зоне;

- устройство ввода управляющей информации оператором (мышь, джойстик и др.)

Недостаток данной системы мониторинга в том, что в ней в качестве первой подсистемы, имеющей широкоугольное поле обзора, равное или большее, чем наблюдаемая территория, используется видеокамера с широкоугольным объективом. Изображение, получаемое такой видеокамерой, имеет низкое разрешение, и при развертывании в панорамное изображение требует обработки на мощном процессоре, что вызывает запаздывание в передаче изображения на монитор оператора и несоответствие изображения реальной ситуации на наблюдаемой территории.

Известно устройство наблюдения (заявка WO 2004/042667 А2 от 07.11.2002), имеющее опору, закрепляемую на какой-либо конструкции; первое устройство отображения, закрепленное неподвижно на опоре, второе устройство отображения с серводвигателем, которое подвижно относительно опоры и имеет оптическую ось, направление которой регулируется.

Первое устройство отображения может иметь несколько видеокамер, расположенных так, чтобы получать постоянное и непрерывное поле зрения.

Данные, полученные первым устройством отображения, обрабатываются процессором так, чтобы автоматически обнаруживать движение и автоматически управлять серводвигателем второго устройства отображения, когда движение обнаружено.

Вторым устройством отображения может являться цифровая видеокамера, подвижная в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющая объектив с регулируемым фокусным расстоянием. Видеокамеры могут быть аналоговыми.

Недостаток устройства наблюдения, которое в частном случае является устройством видеонаблюдения, в том, что оно не имеет средств, приспособленных для оперативного контроля, обнаружения тревожной ситуации и принятия решения о реагировании на вторжение в зону наблюдаемой территории.

Известны система и способ видеонаблюдения (заявка WO 2006/017402 А2 от 06.08.2004). Система видеонаблюдения включает:

- первую подсистему видеокамер, имеющую широкое поле обзора, в виде двух оппозитно расположенных видеокамер с широкоугольным объективом (например, с линзами типа «рыбий глаз» с углом обзора до 180°), обеспечивающих угол обзора территории в 360°,

- вторую подсистему видеокамер, включающую поворотную в горизонтальной и вертикальной плоскостях видеокамеру с изменяемым фокусным расстоянием (с оптическим зумом); вторая система видеокамер обеспечивает получение изображения части (зоны) наблюдаемой территории;

- процессор, соединенный с первой и второй подсистемами видеокамер;

- интерфейс пользователя, соединенный с процессором, который включает:

- по меньшей мере, часть изображения наблюдаемой территории, полученного от первой подсистемы видеокамер;

- изображение зоны наблюдаемой территории, полученной от второй подсистемы видеокамер;

- устройство ввода управляющей информации пользователем, включающее контроллер для управления второй подсистемой видеокамер;

- видеодисплей с изображениями части территории, полученными от первой подсистемы видеокамер и зоны наблюдаемой территории от второй подсистемы видеокамер.

Недостатки системы:

- использование первой подсистемы видеокамер с широкоугольным полем обзора и процессора для обработки полученного сферического изображения или изображения другой формы с целью его превращения в плоское изображение не позволяет получать изображение происходящих на наблюдаемой территории процессов в реальном времени;

- усложненная композиция дисплея, отображающего одну наблюдаемую территорию в трех или четырех окнах одного видеомонитора или на трех видеомониторах усложняет работу оператора и увеличивает время его реагирования на изменение ситуации на одной наблюдаемой территории,

- изображение, получаемое с первой подсистемы видеокамер, имеет геометрические искажения.

Техническая задача, решаемая полезной моделью - уменьшение количества дорогостоящей аппаратуры в составе системы и снижение сложности системы.

Ожидаемый технический эффект от решения технической задачи - сокращение времени реакции системы на возникновение тревожной ситуации на наблюдаемой территории и ускорение принятия решения по оперативному реагированию на тревожную ситуацию.

Техническая задача решена в системе видеомониторинга, состоящей из стационарных видеокамер с аналоговым интерфейсом, установленных по меньшей мере на одной опоре; по меньшей мере одной поворотной

видеокамеры с Ethernet-интерфейсом; коммутатора и сервера архива, соединенных с внешней сетью Ethernet; видеосервера, установленного в канале связи между стационарными видеокамерами и коммутатором; рабочего места оператора, оснащенного видеомонитором и манипулятором, отличающаяся тем, что система включает не менее трех стационарных видеокамер, каждая из которых имеет угол обзора не более 75° и соединена каналом внутренней связи с видеосервером и коммутатором; экран видеомонитора, имеющий первое окно с панорамным изображением наблюдаемой территории, сформированным из изображений, получаемых от стационарных видеокамер, и второе окно с увеличенным изображением зоны наблюдаемой территории или объекта в ней, получаемым от поворотной видеокамеры, наведенной на центр зоны или на зону с заданными границами, и расположенное вне окна с панорамным изображением наблюдаемой территории.

Выбор количества стационарных видеокамер не менее трех обусловлен тем фактом, что при фокусных расстояниях объективов видеокамер, не вносящих сильных геометрических искажений в изображения и не удаляющих визуально объекты в зоне обзора, использование менее трех стационарных видеокамер для формирования панорамного изображения наблюдаемой территории, нерационально. Максимальный угол обзора объектива 75° принимается, исходя из наличия объективов, имеющих высокое разрешение. При больших углах обзора объектива вносятся значительные геометрические искажения в изображение территории. Минимальный угол обзора принимается, исходя из максимальной удаленности участка просматриваемой территории.

При использовании одной или двух видеокамер с такими объективами невозможно получение развернутой картины ситуации на наблюдаемой территории. В случае использования трех и более стационарных видеокамер имеется возможность получения панорамного изображения территории с общим углом обзора примерно в 160°-360° без существенных геометрических искажений в панорамном изображении, которое удобно для наблюдения

и анализа оперативной ситуации, происходящей на наблюдаемой территории (например, на площади или на улице города).

Стационарные видеокамеры могут быть установлены на одной опоре или разных опорах так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной перед объективами. В этом случае сокращаются размеры «мертвой зоны» перед видеокамерами, а также появляется возможность просмотра территории под разными ракурсами, при этом элементы, плохо просматриваемые одной видеокамерой, хорошо просматриваются другими.

Стационарные видеокамеры могут быть установлены на одной или разных опорах так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной сзади объективов, или перекрещиваются. В этом случае увеличивается территория, наблюдаемая видеокамерами, но возрастает размер «мертвой зоны».

Стационарные видеокамеры установлены на одной опоре так, что угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер находится в диапазоне

=(3/4-1),

где - угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер; - угол обзора стационарной видеокамеры.

При увеличении угла увеличивается размер «мертвой зоны», а при уменьшении угла происходит взаимное наложение зон обзора смежных стационарных видеокамер.

Для мониторинга протяженной прямолинейной территории (например, прямого участка автодороги) стационарные видеокамеры могут быть установлены на разных опорах так, что оси их объективов параллельны. В этом случае минимальны искажения изображений, передаваемых от видеокамер на видеомонитор.

Для получения фрагментов наблюдаемой территории с высоким разрешением поворотная видеокамера системы имеет объектив с кратностью увеличения не менее 30. Восприятие видеоинформации оператором улучшается, если размеры окна на экране видеомонитора с изображением зоны территории,

наблюдаемой поворотной видеокамерой, больше размеров окна с изображением части территории, наблюдаемой одной стационарной видеокамерой.

Для автоматизированной и автоматической работы системы к внешней сети Ethernet подключен сервер интеллектуального анализа видеоданных, в каналы связи между каждой стационарной видеокамерой и коммутатором может быть включен модуль интеллектуального анализа видеоданных.

Этот модуль может быть включен в канал связи между каждой поворотной и стационарной видеокамерой и коммутатором, что позволит без использования сервера интеллектуального анализа видеоданных ускорить обработку информации для управления поворотной видеокамерой при обнаружении тревожной ситуации на наблюдаемой территории.

Для более удобного считывания оператором информации, поступающей от видеокамер, возможны следующие варианты взаимного расположения панорамного и увеличенного изображений:

- панорамное изображение, полученное от стационарных видеокамер, расположено горизонтально и примыкает к нижней или верхней стороне экрана видеомонитора, а увеличенное изображение зоны, полученное от поворотной видеокамеры, расположено над или под панорамным изображением;

- панорамное изображение, полученное от стационарных видеокамер, расположено вертикально и примыкает к левой или правой стороне экрана видеомонитора, а увеличенное изображение зоны, полученное от поворотной видеокамеры, расположено справа или слева от панорамного изображения.

Если система видеомониторинга в таком исполнении имеет от трех до шести стационарных и одну или две поворотные видеокамеры, а коммутатор и видеосерверы или коммутатор, видеосерверы и модули интеллектуального анализа видеоданных размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, то вандалозащищенный шкаф, от трех до шести стационарных и одна поворотная видеокамеры могут быть установлены на одной опоре и образовывать видеокомплект.

Если два видеокомплекта размещены с противоположных сторон наблюдаемой территории, то панорамные изображения могут быть расположены на экране видеомонитора горизонтально, и, примыкая к верхней и нижней сторонам видеомонитора, занимать не более половины высоты экрана, а увеличенные изображения зоны, полученные от поворотных видеокамер, располагаются между панорамными.

Если панорамные изображения, полученные от двух видеокомплектов, расположены на экране видеомонитора вертикально, примыкают к левой и правой сторонам видеомонитора, и занимают не более половины ширины экрана, то увеличенные изображения зоны, полученные от поворотных видеокамер, расположены между панорамными.

Такое взаимное расположение окон панорамного изображения наблюдаемой территории и увеличенного изображения ее зоны создает удобство в работе оператора и способствует ускорению принятия решений.

Панорамное изображение, полученное от множества видеокомплектов, установленных вокруг наблюдаемой территории, может быть расположено по замкнутому контуру экрана видеомонитора, при этом геометрический центр увеличенного изображения зоны, полученного от одной из поворотных видеокамер, совпадает с геометрическим центром экрана.

Если два видеокомплекта размещены с противоположных сторон наблюдаемой территории, то панорамные изображения могут быть расположены на экране видеомонитора горизонтально, и, примыкая к верхней и нижней сторонам экрана видеомонитора, занимать не более половины высоты экрана, а увеличенные изображения зоны, полученные от поворотных видеокамер, располагаются между панорамными. Если же панорамные изображения расположены на экране видеомонитора вертикально, то они примыкают к левой и правой сторонам экрана видеомонитора. Такое взаимное расположение окон панорамного изображения наблюдаемой территории и увеличенного изображения ее зоны создает удобство в работе оператора и способствует ускорению принятия решений.

Система видеомониторинга может иметь от трех до шести стационарных и одну или две поворотные видеокамеры, а также коммутатор и видеосервер или коммутатор, видеосервер и модули интеллектуального анализа видеоданных от стационарных видеокамер или коммутатор, видеосервер и все модули интеллектуального анализа видеоданных, размещенные в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией. Вандалозащищенный шкаф может быть установлен на отдельной опоре или на одной из опор вместе с одной или несколькими видеокамерами. Такое расположение компонентов системы способствует охвату видеонаблюдением большой территории при небольшой протяженности каналов связи.

Следующая совокупность отличительных признаков системы обеспечивает решение технической задачи и получение технического эффекта: сокращение времени реакции системы на возникновение тревожной ситуации на наблюдаемой территории и ускорение принятия решения по оперативному реагированию на тревожную ситуацию:

- система включает не менее трех стационарных видеокамер, каждая из которых имеет угол обзора не более 75° и соединена каналом внутренней связи с видеосервером и коммутатором;

- экран видеомонитора, имеющий первое окно с панорамным изображением наблюдаемой территории, сформированным из изображений, получаемых от стационарных видеокамер, и второе окно с увеличенным изображением зоны наблюдаемой территории или объекта в ней, получаемым от поворотной видеокамеры, наведенной на центр зоны или на зону с заданными границами, и расположенное вне окна с панорамным изображением наблюдаемой территории.

Вышеперечисленная совокупность отличительных признаков не обнаружена при проведении патентно-информационных исследований, следовательно, полезная модель соответствует критерию «мировая новизна».

Отличительные признаки, имеющиеся в других пунктах формулы, способствуют усилению технического эффекта.

На фиг.1 показана схема системы видеомониторинга, включающей стационарные видеокамеры с аналоговым интерфейсом и поворотную видеокамеру с Ethernet интерфейсом.

На фиг.2 - схема системы видеомониторинга, включающая модули интеллектуального анализа видеоданных в канале связи стационарных видеокамер с коммутатором.

На фиг.3 - схема системы видеомониторинга, включающей стационарные и поворотные видеокамеры, каждая из которых соединена с коммутатором через модуль интеллектуального анализа видеоданных.

На фиг.4а, б, в - экран видеомонитора с горизонтально расположенным окном с панорамным изображением наблюдаемой территории.

На фиг.5а, б, в - экран видеомонитора с вертикально расположенным окном с панорамным изображением наблюдаемой территории.

На фиг.6 - экран видеомонитора с панорамным изображением наблюдаемой территории, расположенным по периметру экрана.

На фиг.7 - схема расположения видеокамер относительно наблюдаемого прямолинейного участка автодороги с прилегающей к нему территорией.

На фиг.8 - схема расположения видеокамер относительно наблюдаемой замкнутой территории.

На фиг.9 - схема расположения видеокомплекта относительно наблюдаемого участка автодороги с прилегающей к нему территорией.

На фиг.10 - схема расположения двух видеокомплектов относительно наблюдаемого перекрестка автодороги с прилегающей к нему территорией.

На фиг.11 - схема расположения видеокомплектов относительно замкнутой наблюдаемой территории.

На фиг.12 - алгоритм обработки видеоданных, получаемых в системе на фиг.1.

На фиг.13 - алгоритм автоматической обработки видеоданных, получаемых в системе на фиг.2.

На фиг.14 - алгоритм автоматической обработки видеоданных, получаемых в системе на фиг.3.

Система видеомониторинга состоит не менее чем из трех стационарных видеокамер 1 (например, Panasonic WV-CP484), имеющих аналоговый интерфейс и установленных, по меньшей мере, на одной опоре 2, воспринимающих и передающих изображение наблюдаемой территории, и по меньшей мере одной поворотной видеокамеры 3 (например, Panasonic WV-NW960, Pelco Spectra IV), имеющей интерфейс Ethernet, воспринимающей и передающей изображение части территории или объекта в ней; коммутатора 4 Ethernet (например, Brad DRL-362-SSC) и сервера 5 архива рабочего места 6 оператора, оснащенного манипулятором 7 и видеомонитором 8, на экране 9 которого имеется окно 10 с панорамным изображением наблюдаемой видеокамерами 1 территории и, расположенное вне окна с панорамным изображением, окно 11 с изображением зоны наблюдаемой территории или объекта в ней, полученным от поворотной видеокамеры 3, наведенной на центр зоны или на зону с заданными оператором границами, каналов внутренней связи 12 между элементами системы. Каждая из стационарных видеокамер 1 соединена каналом 12 через видеосервер 13 с коммутатором 4, соединенным каналом 14 с внешней сетью 15 Ethernet. Поворотная видеокамера 3 имеет объектив с кратностью увеличения не менее 30 и соединена каналом 12а с внутренней сетью 16 Ethernet.

Выбор количества стационарных видеокамер 1 от трех до нескольких (i) обусловлен тем фактом, что при фокусных расстояниях объективов видеокамер, не вносящих сильных геометрических искажений в изображения и не удаляющих визуально объекты в зоне обзора, использование менее трех стационарных видеокамер 1 для формирования панорамного изображения 10 наблюдаемой территории, нерационально. Например, фокусное расстояние f=3,5-4,5 мм (при размере матрицы видеокамеры 1/3") дает угол обзора объектива по горизонтали около 56°-68°. Максимальный угол обзора объектива 75° принимается, исходя из наличия таких объективов, имеющих высокое

разрешение. При больших углах обзора объектива вносятся значительные геометрические искажения в изображение территории. Минимальный угол обзора принимается, исходя из максимальной удаленности участка просматриваемой территории. При использовании одной или двух видеокамер с такими объективами невозможно получение развернутой картины ситуации на наблюдаемой территории. В случае использования трех и более стационарных видеокамер 1 имеется возможность получения панорамного изображения территории с общим углом обзора примерно в 160°-360° без существенных геометрических искажений в панорамном изображении 10, которое удобно для наблюдения и анализа оперативной ситуации, происходящей на наблюдаемой территории (например, на площади или на улице города).

Стационарные видеокамеры 1 (фиг.6) могут быть установлены на одной или разных опорах 2 так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной перед объективами. В этом случае сокращаются размеры «мертвой зоны» перед видеокамерами, а также появляется возможность просмотра территории под разными ракурсами, при этом элементы, плохо просматриваемые одной видеокамерой, хорошо просматриваются другими.

Стационарные видеокамеры 1 (фиг.7, 8, 9) могут быть установлены на одной или разных опорах 2 так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной сзади объективов, или перекрещиваются. В этом случае увеличивается территория, наблюдаемая видеокамерами 1, но возрастает размер «мертвой зоны».

Стационарные видеокамеры 1 (фиг.7, 9) могут быть установлены на одной опоре 2 так, что угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер находится в диапазоне

=(3/4-1),

где - угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер 1; - угол обзора стационарной видеокамеры 1.

При увеличении угла увеличивается размер «мертвой зоны», а при уменьшении угла происходит взаимное наложение зон обзора смежных стационарных видеокамер.

Для мониторинга протяженной прямолинейной территории (например, прямого участка автодороги, фиг.6) стационарные видеокамеры 1 могут быть установлены на разных опорах 2 так, что оси их объективов параллельны. В этом случае минимальны искажения изображений, передаваемых от видеокамер 1 на видеомонитор 8.

Для получения фрагментов наблюдаемой территорий с высоким разрешением поворотная видеокамера 3 системы имеет объектив с кратностью увеличения не менее 30. Восприятие видеоинформации оператором улучшается, если размеры окна 11 на экране видеомонитора 8 с изображением зоны территории, наблюдаемой поворотной видеокамерой 3, больше размеров окна 10 с изображением части территории, наблюдаемой одной стационарной видеокамерой 1 (фиг.3-5).

Для более удобного считывания оператором информации, поступающей от видеокамер 1 и 3, возможны следующие варианты взаимного расположения панорамного 10 и увеличенного 11 изображений:

- панорамное изображение 10, полученное от стационарных видеокамер 1, расположено горизонтально и примыкает к нижней или верхней стороне экрана 9 видеомонитора 8, а увеличенное изображение 11 зоны, полученное от поворотной видеокамеры 3, расположено над или под панорамным изображением 10 (фиг.3а, 3б);

- панорамное изображение 10, полученное от стационарных видеокамер 1, расположено вертикально и примыкает к левой или правой стороне экрана 9 видеомонитора 8, а увеличенное изображение 11 зоны, полученное от поворотной видеокамеры 3, расположено справа или слева от панорамного изображения 10 (фиг.4а, 4б).

Если в канал связи 12 между каждой стационарной видеокамерой 1 и коммутатором 4 включен модуль 17 интеллектуального анализа видеоданных (фиг.2), то ускоряется процесс анализа панорамного изображения и выдачи управляющих сигналов на поворотные видеокамеры 3 для выдачи изображения зоны с тревожной ситуацией. Процесс анализа ускоряется при наличии сервера 18 интеллектуального анализа видеоданных, подключенного к внешней сети 15 Ethernet. Поворотная видеокамера 3 может быть соединена с коммутатором 4 через модуль 19 интеллектуального анализа видеоданных и в этом случае нет необходимости в подключении сервера 18 к внешней сети Ethernet.

Если система имеет от трех до шести стационарных видеокамер 1 и одну поворотную видеокамеру 3, то коммутатор 4 и видеосерверы 13 размещают в вандалозащищенном шкафу 20 с терморегуляцией; при этом вандалозащищенный шкаф 20, от трех до шести стационарных видеокамер 1 и одна поворотная видеокамера 3 устанавливаются на одной опоре 2 и образуют видеокомплект 21 (фиг.9, 10, 11). Для систем, построенных по схемам, показанным на фиг.2 и 3, в вандалозащищенном шкафу 20, кроме коммутатора 4 и видеосерверов 13, размещают модули 17 и 19. В этом случае сокращается протяженность каналов связи 12, 12а и 12b и видеокомплект 21 имеет один канал 14 внешней связи с Ethernet.

Для более удобного считывания оператором информации, поступающей от видеокамер 1 и 3, объединенных в видеокомплект 21, возможны следующие варианты взаимного расположения панорамного изображения 10 и увеличенного изображения 11:

- панорамное изображение 10, полученное от множества видеокомплектов 21, установленных вокруг наблюдаемой территории, располагают по замкнутому контуру (фиг.6) экрана 9 видеомонитора 8, при этом геометрический центр увеличенного изображения 11 зоны, полученного от одной из поворотных видеокамер 3, совпадает с геометрическим центром экрана 9;

- при размещении двух видеокомплектов 21 с противоположных сторон наблюдаемой территории панорамные изображения 10а и 10b располагают на экране 9 видеомонитора 8 горизонтально (фиг.4в). Примыкая к верхней и нижней сторонам видеомонитора 8, они занимают не более половины высоты экрана 9, а увеличенные изображения 11а и 11b зон, полученные от поворотных видеокамер 3, расположены между панорамными изображениями 10а и 10b;

- при вертикальном размещении панорамных изображений 10с и 10d (фиг.5в), полученных от двух видеокомплектов 21, на экране 9 видеомонитора 8 справа и слева так, что изображения 10с и 10d занимают не более половины ширины экрана 9, увеличенные изображения 11с и 11d зон, полученные от поворотных видеокамер 3, располагают между панорамными изображениями 10с и 10d.

Такое размещение изображений на экране 9 видеомонитора 8 обеспечивает уменьшение времени реакции оператора при возникновении тревожной ситуации вследствие максимального соответствия величины сектора отображения наблюдаемой территории естественным углам зрения глаз оператора.

Для увеличения площади наблюдаемой территории при небольшой протяженности каналов связи 12, 12а система видеомониторинга имеет от трех до шести стационарных видеокамер 1 и одну или две поворотные видеокамеры 3, соединенных каналами связи 12 и 12а с коммутатором 4, а коммутатор 4, видеосерверы 13 и модули 17 и 19 размещают в вандалозащищенном шкафу 20 с терморегуляцией, установленном на отдельной опоре 2 или на одной из опор 2 вместе с одной или несколькими видеокамерами 1 и 3 (фиг.8).

Работа системы видеонаблюдения (фиг.1) происходит в соответствии с алгоритмом (фиг.12).

Коммутатор 4 транслирует видеоданные во внешнюю сеть. Средствами внешней сети 15 видеоданные поступают на рабочее место 6 оператора, где выводятся на видеомонитор 8, а также на сервер 5 архива, где происходит их запись на различные виды носителей информации (жесткие диски, стримерные библиотеки, DVD-библиотеки, съемные носители и др.). Команды

управления, поступающие с манипулятора 7, передаются средствами внешней сети 15 на коммутатор 4 Ethernet, откуда они пересылаются на соответствующий порт, к которому подключена поворотная видеокамера 3. В соответствии с командами управления, поворотная видеокамера 3 производит изменение своего положения в пространстве, меняет настройки объектива.

Изображения от стационарных видеокамер 1 выводятся в окно 10 видеомонитора 8 в панорамном виде. Изображение от поворотной видеокамеры 3 выводится в окно 11 видеомонитора 8 в увеличенном размере относительно размера изображения от стационарной видеокамеры.

Зона обзора поворотной видеокамеры 3 выбирается так, чтобы она полностью перекрывала наблюдаемую территорию. Оператор может, управляя поворотной видеокамерой 3, увеличить и детально просмотреть любой участок панорамного изображения в окне 10.

Работа системы видеонаблюдения (фиг.2) происходит в соответствии с алгоритмом (фиг.13).

Видеоданные от стационарных видеокамер 1 по каналам 12 связи передаются на модули 17. После анализа изображений модули 17 формируют данные для сервера 18. Сервер 18 осуществляет обработку данных с модулей 17 и изображений со стационарных видеокамер 1 с целью автоматизированного выявления нештатных или тревожных ситуаций в поле зрения стационарных видеокамер 1 и поворотных видеокамер 3. После анализа видеоданных с модулей 17 сервер 18 формирует команды управления поворотной видеокамерой 3 в автоматическом или автоматизированном режиме с получением подтверждения от оператора. Команды управления поступают на коммутатор 4 Ethernet, откуда они пересылаются на соответствующий порт, к которому подключена поворотная видеокамера 3. Обработав команды управления, поворотная видеокамера 3 производит изменение своего положения в пространстве и меняет настройки объектива. Сервер 18 отображает результаты обработки видеоданных на видеомониторе 8 оператора, и управляет записью изображений в сервер 5 архива.

Работа системы видеонаблюдения (фиг.3) происходит в соответствии с алгоритмом (фиг.14).

Видеоданные от стационарных видеокамер 1 по каналам 12 передаются на модули 17. После анализа изображений модули 17 формируют данные для модуля 19 поворотной видеокамеры 3. Модуль 19 на основе данных от модулей 17 посылает команды управления на поворотную видеокамеру 3. Обработав команды управления, поворотная видеокамера 3 производит изменение своего положения в пространстве и меняет настройки объектива. Проведя анализ изображения, модуль 19 передает результаты обработки посредством канала связи 12b на коммутатор 4, который транслирует их во внешнюю сеть 15 Ethernet. Из внешней сети 15 результаты интеллектуального анализа модуля 19 поступают на рабочее место 6 оператора, отображаются в окне 11 видеомонитора 8; поступают на сервер 5 архива, где производится их запись, и на сервер 18 интеллектуального анализа, где происходит их дальнейшая обработка. По результатам обработки изображений оператор принимает решение о мерах по оперативному реагированию на тревожную ситуацию.

1. Система видеомониторинга, состоящая из стационарных видеокамер с аналоговым интерфейсом, установленных по меньшей мере на одной опоре; по меньшей мере одной поворотной видеокамеры с Ethernet-интерфейсом; коммутатора и сервера архива, соединенных с внешней сетью Ethernet; видеосервера, установленного в канале связи между стационарными видеокамерами и коммутатором; рабочего места оператора, оснащенного видеомонитором и манипулятором, отличающаяся тем, что система включает не менее трех стационарных видеокамер, каждая из которых имеет угол обзора не более 75° и соединена каналом внутренней связи с видеосервером и коммутатором; экран видеомонитора, имеющий первое окно с панорамным изображением наблюдаемой территории, сформированным из изображений, получаемых от стационарных видеокамер, и второе окно с увеличенным изображением зоны наблюдаемой территории или объекта в ней, получаемым от поворотной видеокамеры, наведенной на центр зоны или на зону с заданными границами, и расположенное вне окна с панорамным изображением наблюдаемой территории.

2. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что стационарные видеокамеры установлены на опоре так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной перед объективами, или перекрещиваются.

3. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что стационарные видеокамеры установлены на опоре так, что оси их объективов пересекаются в точке, расположенной сзади объективов, или перекрещиваются.

4. Система видеомониторинга по п.3, отличающаяся тем, что стационарные видеокамеры установлены на одной опоре, а угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер находится в диапазоне

=(3/4-1),

где - угол между направлениями обзора смежных стационарных видеокамер; - угол обзора стационарной видеокамеры.

5. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что стационарные видеокамеры установлены на разных опорах так, что оси их объективов параллельны.

6. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что поворотная видеокамера имеет объектив с кратностью увеличения не менее 30.

7. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что размеры окна с изображением зоны наблюдаемой поворотной видеокамерой территории больше размеров окна с изображением части территории, наблюдаемой одной стационарной видеокамерой.

8. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что панорамное изображение, полученное от стационарных видеокамер, расположено горизонтально и примыкает к нижней или верхней стороне экрана видеомонитора, а увеличенное изображение зоны, полученное от поворотной видеокамеры, расположено над или под панорамным изображением.

9. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что панорамное изображение, полученное от стационарных видеокамер, расположено вертикально и примыкает к левой или правой стороне экрана видеомонитора, а увеличенное изображение зоны, полученное от поворотной видеокамеры, расположено справа или слева от панорамного изображения.

10. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну или две поворотные видеокамеры; при этом коммутатор и видеосерверы размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, установленном на отдельной опоре или на одной из опор вместе с одной или несколькими видеокамерами.

11. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну поворотную видеокамеру; коммутатор и видеосерверы размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, при этом вандалозащищенный шкаф, от трех до шести стационарных и одна поворотная видеокамеры установлены на одной опоре и образуют видеокомплект.

12. Система видеомониторинга по п.1, отличающаяся тем, что в канал связи между каждой стационарной видеокамерой и коммутатором включен модуль интеллектуального анализа видеоданных.

13. Система видеомониторинга по п.12, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну поворотную видеокамеру; коммутатор, видеосерверы и модули интеллектуального анализа видеоданных размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, при этом вандалозащищенный шкаф, от трех до шести стационарных и одна поворотная видеокамеры установлены на одной опоре и образуют видеокомплект.

14. Система видеомониторинга по п.12, отличающаяся тем, что поворотные видеокамеры имеют дополнительно аналоговый интерфейс, а в канал связи между каждой стационарной и поворотной видеокамерами и коммутатором включен модуль интеллектуального анализа видеоданных.

15. Система видеомониторинга по п.12, отличающаяся тем, что она включает сервер интеллектуального анализа видеоданных, подсоединенный к внешней сети Ethernet.

16. Система видеомониторинга по п.14, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну поворотную видеокамеру; коммутатор, видеосерверы и модули интеллектуального анализа видеоданных размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, при этом вандалозащищенный шкаф, от трех до шести стационарных и одна поворотная видеокамеры установлены на одной опоре и образуют видеокомплект.

17. Система видеомониторинга по п.15, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну поворотную видеокамеру; коммутатор, видеосерверы и модули интеллектуального анализа видеоданных размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, при этом вандалозащищенный шкаф, от трех до шести стационарных и одна поворотная видеокамеры установлены на одной опоре и образуют видеокомплект.

18. Система видеомониторинга по любому из пп.12, 14 и 15, отличающаяся тем, что она имеет от трех до шести стационарных и одну или две поворотные видеокамеры; при этом коммутатор, видеосерверы и модули интеллектуального анализа видеоданных размещены в вандалозащищенном шкафу с терморегуляцией, установленном на отдельной опоре или на одной из опор вместе с одной или несколькими видеокамерами.

19. Система видеомониторинга по любому из пп.11, 13, 16 и 17, отличающаяся тем, что панорамное изображение, полученное от множества видеокомплектов, установленных вокруг наблюдаемой территории, расположено по замкнутому контуру экрана видеомонитора, а геометрический центр увеличенного изображения зоны, полученного от одной из поворотных видеокамер, совпадает с геометрическим центром экрана.

20. Система видеомониторинга по любому из пп.11, 13, 16 и 17, отличающаяся тем, что два видеокомплекта размещены с противоположных сторон наблюдаемой территории, при этом панорамные изображения расположены на экране видеомонитора горизонтально, и, примыкая к верхней и нижней сторонам видеомонитора, занимают не более половины высоты экрана, а увеличенные изображения зоны, полученные от поворотных видеокамер, расположены между панорамными.

21. Система видеомониторинга по любому из пп.11, 13, 16 и 17, отличающаяся тем, что панорамные изображения, полученные от двух видеокомплектов, расположены на экране видеомонитора вертикально, и, примыкая к левой и правой сторонам видеомонитора, занимают не более половины ширины экрана, а увеличенные изображения зоны, полученные от поворотных видеокамер, расположены между панорамными.