Θερμικές κάμερες και ασφάλεια

 

Θερμικές κάμερες και ασφάλεια περιμέτρου εξωτερικών χώρων

 

Τα τελευταία χρόνια παρατηρούμε μία σταδιακή διείσδυση των θερμικών καμερών στον τομέα του κλειστού κυκλώματος τηλεόρασης CCTV.Παράγοντες που έδωσαν ώθηση προς αυτήν την κατεύθυνση ήταν το χαμηλότερο σε σχέση με το παρελθόν κόστος ,οι αυξημένες ανάγκες βιντεοεπιτήρησης  καθώς και η αποτελεσματικότητα των θερμικών καμερών στην ανίχνευση κινούμενων στόχων.

Για να αντιληφθούμε τα πλεονεκτήματα των θερμικών καμερών στα συστήματα ασφαλείας θα πρέπει να κατανοήσουμε της βασικές αρχές λειτουργία αυτών .

Τα μάτια μας λειτουργούν .βλέποντας αντίθεση μεταξύ αντικειμένων που φωτίζονται είτε από τον ήλιο είτε από άλλη μορφή φωτός. Οι θερμικές κάμερες ασφαλείας λειτουργούν «βλέποντας» θερμική ενέργεια από αντικείμενα. Όλα τα αντικείμενα – ζωντανά ή μη – έχουν θερμική ενέργεια που χρησιμοποιούν οι θερμικές κάμερες για να δημιουργήσουν μια εικόνα.

Επειδή λειτουργούν σαν μια κάμερα θερμικής όρασης και όχι σαν μια κάμερα που χρησιμοποιεί ανακλώμενο φως, οι θερμικές εικόνες φαίνονται πολύ διαφορετικές από αυτό που βλέπει μια ορατή κάμερα ή το μάτι. Προκειμένου να παρουσιάζεται η θερμότητα σε μορφή κατάλληλη για την ανθρώπινη όραση, οι θερμικές κάμερες μετατρέπουν τις υπέρυθρες πληροφορίες σε εικόνα που δείχνει τη θερμοκρασία επιφάνειας του αντικειμένου που μετράται. Καθώς σε κάθε θερμοκρασία εκχωρείται διαφορετικό χρώμα ή γκρι απόχρωση, αυτό δημιουργεί έναν χάρτη κλίσης.

Σε μια κρύα μέρα ένα άτομο ξεχωρίζει ως πιο ελαφρύ επειδή είναι πιο ζεστό από το φόντο. Σε μια ζεστή μέρα ένα άτομο ξεχωρίζει ως πιο σκούρο επειδή είναι πιο δροσερό από το φόντο.

Οι θερμικές κάμερες είναι εδώ και καιρό μια καλή επιλογή για «βλέποντας στο σκοτάδι», επειδή τη νύχτα τα αντικείμενα φόντου τείνουν να είναι πιο δροσερά από ένα άτομο στις 98,6 μοίρες. Κάτω από ιδανικές συνθήκες, οι άνθρωποι τονίζονται καλά τη νύχτα επειδή φαίνονται πιο φωτεινοί από το φόντο και ξεχωρίζουν, ακόμη και σε μηδενικό φως. Αυτό καθιστά τις θερμικές κάμερες ένα χρήσιμο εργαλείο για την ανίχνευση της παρουσίας ανθρώπων σε καταστάσεις όπου μπορεί να είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι.

ΠΩΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΟΙ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΜΕΡΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΣΦΑΛΕΙΑ;

Αρχικά, οι θερμικές κάμερες χρησιμοποιούνταν κυρίως για στρατιωτικές επιχειρήσεις λόγω των εξόδων τους. Τώρα που οι συσκευές θερμικής απεικόνισης έχουν γίνει εμπορικά βιώσιμες και δεδομένης της ικανότητάς τους να βλέπουν μέσα από το σκοτάδι και τις κακές καιρικές συνθήκες, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι επαγγελματίες ασφαλείας τις έχουν αγκαλιάσει ως ιδανικούς «ανιχνευτές ανθρώπων». Όταν είναι κατάλληλα εξοπλισμένες, μπορούν αυτόματα να ανιχνεύσουν εισβολείς που επιχειρούν να παραβιάσουν τις εξωτερικές περιμέτρους με υψηλή αξιοπιστία ακόμη και σε απρόβλεπτο εξωτερικό περιβάλλον.

Το κλειδί για αυτή τη δυνατότητα βρίσκεται στη θερμική επεξεργασία βίντεο.

Οι κάμερες θερμικής απεικόνισης μπορούν να δουν μικρές διακυμάνσεις θερμοκρασίας που αντιπροσωπεύουν χιλιάδες αποχρώσεις του γκρι, πολύ πέρα ​​από την ικανότητα της ανθρώπινης όρασης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι θερμικές κάμερες μετατρέπουν αυτές τις πληροφορίες σε περίπου 250 κλίμακες του γκρι για να μειώσουν το εύρος ζώνης, να περιορίσουν τις απαιτήσεις επεξεργασίας βίντεο και να ταιριάξουν περισσότερο με αυτό που μπορούν να δουν τα μάτια μας. Ως αποτέλεσμα, πολλές θερμικές κάμερες αφαιρούν πραγματικά μεγάλο αριθμό κρίσιμων πληροφοριών σκηνής κατά την παράδοση βίντεο στο δίκτυο.

Αν και αυτό μπορεί να βοηθήσει με το «βλέποντας στο σκοτάδι», δημιουργεί σημαντικά μειονεκτήματα για τις εφαρμογές ασφαλείας, οι οποίες απαιτούν τις καλύτερες πληροφορίες για την αξιόπιστη ανίχνευση ενός ατόμου στον συνεχώς μεταβαλλόμενο εξωτερικό χώρο.

Το ζητούμενο είναι είναι να δημιουργήσουμε μια θερμική εικόνα μεγάλου δυναμικού εύρους που χρησιμοποιεί χιλιάδες αποχρώσεις του γκρι και δεν αφαιρεί κρίσιμες πληροφορίες σκηνής. Περισσότερες πληροφορίες αντιστοιχούν άμεσα σε καλύτερη ασφάλεια, επειδή η κάμερα μπορεί να δει περισσότερα αντικείμενα, σε μεγαλύτερες περιοχές, με μεγαλύτερη ακρίβεια. Έχουμε πάντα στο μυαλό μας δύο έννοιες – να παρέχουμε τις πιο λεπτομερείς θερμικές εικόνες για τα αναλυτικά στοιχεία βίντεο μας για να ανιχνεύσουμε εισβολείς και να παρέχουμε το καλύτερο θερμικό βίντεο για τους ανθρώπους να αξιολογήσουν τη σκηνή.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει την πρόκληση. Η επάνω σειρά δείχνει έξι επίπεδα γκρι που μπορεί να δει το μάτι. Η κάτω σειρά δείχνει δεκαέξι αποχρώσεις του γκρι – μπορείτε να δείτε πώς αρχίζει να γίνεται δύσκολο να ξεχωρίσετε πού μεταβαίνουν οι αποχρώσεις από το ένα μπλοκ στο άλλο.

θερμικές αποχρώσεις του γκρι

Δεδομένου ότι μια συσκευή θερμικής απεικόνισης ανιχνεύει 1.000 φορές περισσότερες αποχρώσεις του γκρι από ό,τι φαίνεται στο κάτω γράφημα ράβδων, οι περισσότερες θερμικές κάμερες μετατρέπουν αυτές τις χιλιάδες αποχρώσεις που υπερβαίνουν την ανθρώπινη όραση με απλοϊκό τρόπο, χαρτογραφώντας τις ακαθάριστες περιοχές μαζί που είναι κοντά σε θερμοκρασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι θερμικές εικόνες φαίνονται συχνά θολές, δεν έχουν λεπτομέρεια και μπορεί να χάνουν τους εισβολείς.

Ένας καλύτερος τρόπος για να πραγματοποιήσετε αυτήν τη μετατροπή θα ήταν να τονίσετε τις μικρές παραλλαγές μεταξύ των αντικειμένων και του φόντου για να υπερβάλλετε τις λεπτές λεπτομέρειες, σε αντίθεση με άλλα χαρακτηριστικά εικόνας, για να βελτιώσετε την ποιότητα και να παραδώσετε μια ευρεία δυναμική θερμική εικόνα.

Αυτή είναι μια εργασία υψηλής έντασης επεξεργασίας. Μια θερμική κάμερα πρέπει να επεξεργάζεται πολλά εκατομμύρια bit δεδομένων κάθε δευτερόλεπτο, μέρα και νύχτα, προκειμένου να δημιουργήσει μια ποιοτική εικόνα υψηλής αντίθεσης που απαιτείται για εφαρμογές ασφαλείας. Μόνο κάμερες με πολύ ισχυρή επεξεργασία εικόνας ανταποκρίνονται στο καθήκον.

Η επεξεργασία βίντεο – στην άκρη, στο εσωτερικό της κάμερας – είναι μια θεμελιώδης απαίτηση για τη μετατροπή των θερμικών καμερών σε αξιόπιστους ανιχνευτές εισβολέων. Οι θερμικές κάμερες έχουν σχεδιαστεί με σημαντικές δυνατότητες επεξεργασίας για να παρέχουν εικόνα υψηλής ευκρίνειας ακόμη και σε εξωτερικές συνθήκες χαμηλής αντίθεσης, κερδίζοντας τη φήμη τους για την απόδοση ανίχνευσης.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει τη διαφορά μεταξύ των τυπικών θερμικών καμερών (στα αριστερά) και καμερών με επεξεργασία υψηλής ποιότητας (στα δεξιά). Σε αυτή τη σκηνή, που τραβήχτηκε κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής καταιγίδας, η καταρρακτώδης βροχή έχει φέρει όλα τα αντικείμενα πολύ κοντά σε μια ομοιόμορφη θερμοκρασία.

Η αριστερή λήψη δείχνει μια κάμερα που δεν έχει την επεξεργασία για τη δημιουργία εικόνων καλής αντίθεσης σε αυτήν την κοινή κατάσταση. Στα δεξιά, το ίδιο βίντεο έχει αντιγραφεί έξυπνα από την επεξεργασία εικόνας του SightSensor για να τονίσει τις μικρές διαφορές θερμοκρασίας στα πιο καυτά αντικείμενα, παρουσιάζοντας μια εικόνα που μπορεί να αποκαλύψει καλύτερα πιθανούς εισβολείς.

Παράδειγμα θερμικής κάμερας χαμηλής αντίθεσης και υψηλής αντίθεσης

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΜΕΡΕΣ ΜΕ ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΒΙΝΤΕΟ ΓΙΑ ΑΞΙΟΠΙΣΤΗ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΙΣΒΟΛΗΣ

Μόλις μια θερμική κάμερα μπορεί να παράγει μια εικόνα ποιότητας, υψηλής αντίθεσης, το επόμενο βήμα είναι να αυτοματοποιήσετε την ανίχνευση με λογισμικό ανάλυσης βίντεο. Τα αναλυτικά στοιχεία βίντεο χρησιμοποιούνται για την αυτόματη ανάλυση του ζωντανού βίντεο για την παρουσία μη εξουσιοδοτημένης δραστηριότητας και για την ειδοποίηση του προσωπικού ασφαλείας να αναλάβει δράση. Όταν ένας εισβολέας παραβαίνει έναν κανόνα ανάλυσης βίντεο, το λογισμικό παρέχει ένα κόκκινο πλαίσιο με συναγερμούς σε πραγματικό χρόνο τη στιγμή που ένας εισβολέας εισέρχεται σε μη εξουσιοδοτημένο χώρο (δείτε παραδείγματα βίντεο μιας έξυπνης θερμικής κάμερας σε δράση).

Αυτό είναι που μετατρέπει τις θερμικές κάμερες σε «έξυπνες» συσκευές που επεκτείνουν τις δυνατότητες των ανθρώπων. Οι έξυπνες κάμερες δεν κουράζονται ποτέ, μπορούν να δουν στο σκοτεινό ή λαμπερό ήλιο και μπορούν να βασιστούν σε αυτές για τον εντοπισμό εισβολέων σε όλες τις καιρικές συνθήκες, όλη την ώρα.

Η επεξεργασία βίντεο παίζει σημαντικό ρόλο και εδώ. Εκτός από τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας, οι SightSensors ενσωματώνουν το αναλυτικό λογισμικό τους απευθείας στο περιβάλλον της κάμερας υψηλής επεξεργασίας. Αυτό επιτρέπει στο λογισμικό να αναλύει το πλήρες δυναμικό εύρος μιας εξαιρετικά βελτιστοποιημένης θερμικής εικόνας, με περισσότερες από 1.000 φορές περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι μπορούν να επιτύχουν άλλες θερμικές κάμερες.

Το αποτέλεσμα είναι μια εξαιρετικά αξιόπιστη λύση ανιχνευτή εισβολέων για τις πιο δύσκολες εξωτερικές συνθήκες.