Руководство по выбору, установке и настройке камер для систем видеонаблюдения

Требования к камерам и объективам

При использовании систем распознавания необходимо, чтоб номера соответствовали следующим требованиям:

согласно Венской конвенции регистрационный номер должен быть составлен и обозначен таким образом, чтобы находящийся на оси неподвижного транспортного средства наблюдатель мог его различать днем в ясную погоду с расстояния не менее 40 м (130 футов);
согласно ГОСТ Р 50577-93 регистрационный знак должен устанавливаться таким образом, чтобы в темное время суток обеспечивалось его прочтение с расстояния не менее 20 м при освещении штатным фонарем (фонарями) транспортного средства.

Для обеспечения распознавания необходимо убедиться, что кадры с изображением номера соответствуют характеристикам:

номер автомобиля должен размещаться в кадре целиком;
высота символов не менее 15px, толщина штриха не менее 2px;
изображения символов четкие, не размыты, не искажены, не пересвечены и равномерно освещены по всей номерной пластине;
изображения символов должно быть визуально различимым;
технические требования к регистрационному знаку должны соответствовать ГОСТам;
минимально допустимая контрастность при равномерном загрязнении регистрационного знака - должна быть не ниже 10% (контрастная различимость символов относительно фона - 25 ед. при 256 бальной шкале);
максимально допустимое неравномерное загрязнение не более 12% (соотношение площади загрязненной части государственного регистрационного знака к его общей площади);
геометрические пропорции изображения государственного регистрационного знака должны отличаться от геометрических пропорций самого государственного регистрационного знака не более чем на 10%;
без эффекта чересстрочной развертки (на скорости)*.

* для аналоговых камер

Необходимо обеспечить выполнение требований к видеокамерам, представленным в таблице Требования к видеокамерам

№п/п	Характеристика	Диапазон значений	Примечание
1	Тип камеры	Аналоговые IP-камеры	Список рекомендованных камер представлен в разделе «Рекомендованные камеры»
2	Разрешение камеры наблюдения	От 520 ТВ линий по горизонтали.	Используются камеры высокого разрешения. Только в этом случае гарантируется заявленный в характеристиках системы процент правильного распознавания.
3	Освещенность в зоне контроля	Не менее 50 люкс - для ТВ камер с чувствительностью ПЗС матрицы 0,05 люкс; Не менее 20 люкс - для ТВ камер с чувствительностью ПЗС матрицы 0,0002 люкс; 0 люкс – для ТВ камер с ИК подсветкой.	В темное время суток 50 люкс обеспечивается стандартными средствами освещения автомобильных трасс.
4	Автоматическая регулировка усиления	Низкое (LOW), среднее (MIDDLE) в зависимости от конкретной камеры.	Данная функция должна быть активирована. Включение АРУ приводит к усилению всего видеосигнала вместе с шумами от матрицы. Значение подбирается конкретно для каждой камеры.
5	Автодиафрагма и автоэлектронный затвор	не более 1/500с – для движения со скоростью до 40Км/ч; не более 1/1000 – для быстрого движения (свыше 40 Км/ч).	Изображение должно быть четким. Четкость достигается условиями съемки кадров при фиксированной выдержке электронного затвора объектива. Установка электронного затвора в фиксированное состояние - это самый важный параметр. При большой выдержке, т.е. при низкой скорости электронного затвора (1/100, 1/50 сек.), происходит смазывание изображения движущихся объектов. При угле наклона камеры более 10 градусов по отношению к перпендикуляру от плоскости номерного знака рекомендуется уменьшать значение скорости электронного затвора вдвое.
6	Цветность камеры	Черно-белая	Рекомендуется использовать черно-белые камеры за исключением необходимости сохранять цветное фото транспортного средства. Поскольку при одинаковых прочих характеристиках цветная камера имеет меньшую чувствительность, снимки получаются менее четкими.

Установка камеры

Допустимый диапазон искажений обеспечивается условиями съемки:

угол вертикального наклона видеокамеры не более 40° (склонение камеры относительно горизонта);
угол горизонтального отклонения не более 30° (отклонение оптической оси видеокамеры от вектора движения основного потока транспортных средств);
угол крена государственного регистрационного знака относительно плоскости дорожного полотна не более 10° (как по часовой, так и против часовой стрелки).

При превышении допустимых углов распознавание будет происходить с падением качества распознавания.

В таблице Параметры монтажа камеры приведены основные параметры, необходимые при расчете монтажных работ по установке видеокамеры.

Наименование параметра	Максимально допустимое значение	Рекомендуемое (оптимальное) значение
Высота расположения видеокамеры	20 метров	6 метров
Наклон видеокамеры по вертикали	30 º	18 º
Наклон видеокамеры по горизонтали	20 º	5-10 º
Допустимый крен номерной пластины автомобиля по отношению к плоскости дорожного полотна	10 º	10 º

В таблице Параметры зон контроля приведены основные параметры зон контроля для разных типов камер при соблюдении рекомендуемых параметров установки. При просчете зон контроля длина номерной пластины принята равной 520 мм, ее же длина в px – от 80 до 140 px.

Разрешение камеры, px	Видимая область, м	Видимая область, полосы (ширина полосы равняется 2,5 м)	Видимая область, полосы (ширина полосы равняется 4 м)
720*288	1,87 – 2,67	1 - 1,5	0,5 - 1
800*600	2,97 -5,2	1 - 2	0,5 - 1,5
1280*960	4,75 - 8,32	2 - 3,5	1 - 1,5
1920*1080	7,13 -12,48	3 - 5	2 - 3
2048*1536	7,60 -13,31	3 - 5,5	2 - 3,5
2560*1600	9,50-16,64	3,5 - 6,5	2,5 - 4

Стандартное размещение камеры на автотрассе – на высоте 6 метров над центром контролируемой полосы. При этом центр зоны контроля на расстоянии 20 метров от места установки видеокамер (см. рис. Руководство по выбору, установке и настройке камер для систем видеонаблюдения. Размещение камеры на автотрассе).

Руководство по выбору, установке и настройке камер для систем видеонаблюдения. Размещение камеры на автотрассе

Стандартное размещение для контроля въездов-выездов на охраняемые территории – на высоте 3 метров над краем полосы. При этом центр зоны контроля на расстоянии 11 метров по центру полосы движения.

Руководство по выбору, установке и настройке камер для систем видеонаблюдения. Размещение камеры при въезде на охраняемую территорию

Настройка камеры

Выдержка

Выдержка – время, на которое затвор открывает объектив аппарата. Современные камеры имеют диапазон выдержки 1/50 - 1/500 000 сек. Данный параметр либо устанавливается вручную, либо подбирается автоматически. Чем длиннее выдержка, тем светлее получаются снимки, но, за счет увеличения времени в течении которого происходит съемка каждого кадра, номера транспортных средств, передвигающихся с большой скоростью могут оказаться смазанными.

Камеры, которые не позволяют задавать значение скорости затвора вручную, не могут быть использованы в системе распознавания.

Пример смазанного номера. На снимке видно, что в процессе съемки машина сдвинулась в кадре на 6 пикселей. Что сделало невозможным корректную работу распознавания.

Во избежание эффектов показанных на снимке необходимо отключить автоматическую регулировку скорости затвора и настроить ее вручную следующим образом:

если скорость транспортного средства не больше 40 км/час - скорость затвора должна быть не более 1/500 сек;
если скорость транспортного средства превышает 40 км/час и доходит до 150 км/час то скорость затвора должна быть не более 1/1000 сек.*

* Если угол наклона камеры по горизонтали к номерному знаку превышает 10 градусов - рекомендуем уменьшить значение скорости электронного затвора в два раза, для повышения четкости снимков.

Резкость камеры

Для корректного распознавания номера транспортного средства он должен быть резким (четким) на всем кадре. При настройке резкости следует учесть настройки диафрагмы и глубину резкости. Подробное рассмотрение данного параметра можно узнать у поставщика объективов для Ваших камер либо в инструкции к камере. Если резкость маленькая снимок будет резкий только в точке фокусировки камеры, а на краях будет нечетким. За время прохождения зоны контроля транспортного средства камера сделает несколько (3-5) снимков.

Если на большинстве кадров снимок будет нечетким, а на одном (в центре зоны контроля) четким SDK, основываясь на «размытом» большинстве кадров может неверно распознать номер.

Резкость регулируется настройкой диафрагмы. Чем сильнее открыта диафрагма тем меньше глубина резкости и тем больше света попадает в матрицу (изображение будет более светлым) .

В объективах с автодиафрагмой имеются две регулировки – «Уровень» (Level) и «Автомат» (Auto Light Control, ALC). С помощью первой из них вручную задается среднее значение диафрагмы; вторая управляет чувствительностью схемы автоматического управления диафрагмой к изменениям освещенности. Обычно, эта регулировка выставляется в среднее положение, так как чрезмерно высокая чувствительность схемы автоматического управления может привести к ее самовозбуждению при малейших изменениях освещенности, и в результате диафрагма объектива будет периодически самопроизвольно открываться и закрываться.

Для настройки необходимо направить камеру так, чтобы в ее объектив попадало максимальное количество света. ОСТОРОЖНО направлять на солнце нельзя, это может привести к выходу матрицы камеры из строя. Уменьшайте значение Level до тех пор, пока диафрагма объектива не закроется, вы увидите, что картинка станет черной. После чего плавно увеличивайте значение Level до тех пор, пока изображение не появится. Затем прикройте объектив камеры на 5 секунд. Убедитесь, что при открытии объектива изображение появляется. Если изображение не появилось, повторите настройку.

Усиление видеосигнала

Настройка производится в условиях плохого освещения. Цель настройки – подбор такого коэффициента усиления, при котором усиление полезного видеосигнала не приводит к его зашумлению.

«Хорошие» и «плохие» номера

Перед тем, как подать видео на распознавание убедитесь, что камера настроена правильно, а кадры содержат номера соответствующие требованиям, описанным в разделе «Требования к камерам и объективам».

Погодные условия (дождь, снег) создают естественное зашумление картинки, что также негативно влияет на процент распознавания. Можно бороться с этим, например, путем увеличения номера в кадре.

Будьте внимательны к тому, какие шаблоны номеров поддерживает ваш модуль распознавания, более того – какие шаблоны выбраны в конфигураторе (так как по умолчанию предлагаются далеко не все типы, но основные).

Примеры плохих номеров представлены в таблице ниже.

С чересстрочной разверткой (интерлейсинг)	С неравномерной засветкой (неравномерно пересвеченные и затененные участки)	'С неравномерной засветкой (неравномерно пересвеченные и затененные участки)
Со смазанными символами	С чрезмерным искажением	С чрезмерной засветкой
С чрезмерной засветкой	Со слабым контрастом (рекомендованный контраст: не менее 20% разницы с фоном)	С низким разрешением (рекомендованная высота символов не менее 15px, толщина – не менее 2px)