Wykrywanie (D)
W polu widzenia znajduje się obiekt, który wyróżnia się na tle otoczenia.
Rzetelne wyliczanie parametrów DRI dla termowizyjnych systemów CCTV — bezpośrednio w przeglądarce, z wykorzystaniem tej samej metodyki „cycles-on-target”, na którą powołują się organizatorzy przetargów na systemy wykrywania naruszeń granic, służby NATO oraz wszyscy producenci urządzeń termowizyjnych, których opinie warto brać pod uwagę. 64 zweryfikowane modele termowizyjne. Tabele DRI z arkuszy danych. Bez arkuszy kalkulacyjnych.
W swojej pracy z 1958 roku w Laboratorium Widzenia Nocnego Armii Stanów Zjednoczonych John Johnson podjął się pragmatycznego pytania — „jak dobra musi być kamera, aby operator mógł wykonać swoje zadanie?” — i przełożył je na mierzalny próg. Odpowiedź: cykle rozdzielczości w odniesieniu do minimalnego wymiaru celu. 1,5 cyklu, aby potwierdzić, że coś tam jest. 6,4 cyklu, aby rozpoznać jego klasę. 12,8 cyklu, aby zidentyfikować, który element z tej klasy to jest. Liczby te zostały zweryfikowane w tysiącach prób przeprowadzonych przez operatorów i przetrwały siedem dekad ewolucji czujników.
W standardzie NATO STANAG 4347 wykorzystano model Johnsona i skodyfikowano cele referencyjne: postać ludzką klasy NATO (o wymiarach rzutowych ~0,75 m × 1,8 m) oraz pojazd klasy NATO (~2,3 m × 2,3 m). Tabele DRI producentów są następnie obliczane w odniesieniu do tych wartości referencyjnych przy użyciu rozstawu pikseli, ogniskowej i funkcji przenoszenia modulacji kamery. Odległość DRI podana w karcie katalogowej to maksymalny zasięg, przy którym określona liczba cykli nadal mieści się w minimalnym wymiarze celu przy zdefiniowanym kontraście i warunkach atmosferycznych.
Dwie uwagi dla integratora. Po pierwsze — wskaźnik DRI firmy Johnson jest miarą przeznaczoną dla kamer termowizyjnych. Zastosowanie go do kamer CCTV działających w świetle widzialnym stanowi błąd kategoryczny; w przypadku kamer widzialnych należy zamiast tego skorzystać z wskaźnika DRI firmy EN 62676-4 DORI. Po drugie — model „cycles-on-target” uwzględnia już geometrię obiektu. Nie ma potrzeby ponownego obliczania gęstości pikseli. Odpowiedzią jest promień DRI podany w karcie katalogowej.
W polu widzenia znajduje się obiekt, który wyróżnia się na tle otoczenia.
Można rozróżnić klasy obiektów: człowiek, zwierzę i pojazd. Nie ma tu mowy o tożsamości.
Można zidentyfikować konkretnego uczestnika grupy: uzbrojony czy nieuzbrojony, markę i model pojazdu, konkretną osobę.
Cykle określone w artykule Johnsona z 1958 r., przyjęte w normie NATO STANAG 4347. Cele referencyjne: postać ludzka klasy NATO (minimalny wymiar 0,75 m) oraz pojazd klasy NATO (minimalny wymiar 2,3 m). Odległości DRI podane w karcie technicznej są obliczane w odniesieniu do tych wartości referencyjnych.
Streszczenie. Ogrodzenie zewnętrzne infrastruktury krytycznej w odległości 600 m od masztu termowizyjnego. Wymogi przetargowe przewidują funkcję rozpoznawania (operator może zidentyfikować intruza o budowie ciała zbliżonej do ludzkiej, a nie zwierzę) na linii ogrodzenia. Warunki atmosferyczne: bezchmurnie, wilgotność względna na poziomie 70%.
Cel. Człowiek o gabarytach zgodnych ze standardami NATO, minimalny wymiar rzutu 0,75 m. Liczba cykli wymaganych do rozpoznania: 6,4 na odcinku 0,75 m.
Wybór aparatu. Mikrobolometr o rozdzielczości 640 × 480 z soczewką termiczną 75 mm, producent DRI: wykrywanie 1700 m, rozpoznawanie 600 m, identyfikacja 320 m w przypadku osoby o budowie ciała zgodnej ze standardami NATO. Odległość rozpoznawania wynosząca 600 m pokrywa się z linią ogrodzenia — co dokładnie odpowiada zamierzeniom projektowym.
Korekcja atmosferyczna. W karcie technicznej DRI przyjęto założenie czystego powietrza. Utrzymująca się mgła, ulewny deszcz lub wilgotność powyżej 95% spowodują spadek efektywnego zasięgu DRI nawet o 50%. W ofercie przetargowej należy określić zakładaną klasę warunków atmosferycznych oraz zalecić gęstszy rozkład czujników (lub dodatkową warstwę radarową) w lokalizacjach, w których pogorszone warunki są zjawiskiem rutynowym.
Wynik. Kamera rejestruje obiekt klasy NATO w pobliżu ogrodzenia w warunkach dobrej widoczności. Plik eksportowy z programu CCTVplanner zawiera informacje o promieniach DRI na ekranie, w arkuszu danych źródłowych oraz o zakładanej klasie celu — trzy pozycje, które audytor może zweryfikować w ciągu kilku minut.
Każda kamera termowizyjna z katalogu jest dostarczana z fabrycznie wgranym tabelą DRI producenta. Bez interpolacji, bez „w przybliżeniu” — promienie narysowane na ekranie pochodzą bezpośrednio z arkusza danych, który audytor wyświetli na swoim telefonie.
Kamery z dwoma czujnikami generują dwie warstwy obrazu w formacie DRI (FOV) — Johnson DRI dla czujnika termicznego oraz EN 62676-4 DORI dla czujnika światła widzialnego — dzięki czemu integrator ma jednocześnie wgląd w oba ścieżki zgodności.
Eksportowany plik „PDF” zawiera promienie DRI dla poszczególnych kamer, zakładaną klasę celu, arkusz danych źródłowych oraz zakładane warunki atmosferyczne — czyli cztery pozycje, których obecności oczekuje audytor ds. zamówień NATO.
W ramach jednego projektu można uwzględnić zarówno system Johnson DRI (termiczny, dalekiego zasięgu), jak i system EN 62676-4 DORI (wizualny, obejmujący wewnętrzny obwód PTZ) na tym samym rysunku. Jedno zgłoszenie. Dwie ścieżki zgodności. Bez arkusza kalkulacyjnego.
Kryteria Johnsona to ramy opracowane przez Johna Johnsona w 1958 roku w Laboratorium Widzenia Nocnego Armii Stanów Zjednoczonych, służące do doboru rozmiarów czujników elektrooptycznych pod kątem celów taktycznych. Określają one wymaganą jakość obrazu w postaci cykli rozdzielczości w odniesieniu do minimalnego wymiaru celu: 1,5 cyklu dla wykrycia, 6,4 dla rozpoznania i 12,8 dla identyfikacji. Chociaż pierwotna praca dotyczyła systemów wzmacniaczy obrazu i systemów „FLIR”, ta sama matematyka jest de facto standardem dla nowoczesnych termowizyjnych systemów CCTV — każdy renomowany producent urządzeń termowizyjnych publikuje tabelę DRI w karcie katalogowej, a tabele te są oparte na kryteriach Johnsona.
NATO STANAG 4347 to porozumienie normalizacyjne na szczeblu sojuszu, które ustanawia kryteria Johnsona jako metodę referencyjną do charakteryzowania wydajności kamer termowizyjnych. Określa ono wymiary celów (człowiek klasy NATO, pojazd klasy NATO), referencyjne poziomy kontrastu oraz format raportowania. W przypadku projektów dotyczących zabezpieczenia obwodowego i infrastruktury krytycznej w państwach członkowskich NATO w ogłoszeniach o przetargach zazwyczaj powołuje się bezpośrednio na normę STANAG 4347. Numery DRI w programie CCTVplanner pochodzą z arkuszy danych zgodnych z tą konwencją.
Nie — a traktowanie ich jako tego samego stanowi częsty błąd projektowy. EN 62676-4 DORI wykorzystuje gęstość pikseli na płaszczyźnie celu (px/m), co ma zastosowanie w przypadku kamer działających w świetle widzialnym, wyposażonych w czujnik o określonym rozstawie pikseli i obiektyw. Metoda Johnson DRI wykorzystuje liczbę cykli na celu w odniesieniu do minimalnego wymiaru celu, co ma zastosowanie w przypadku kamer termowizyjnych, gdzie kontrast i atmosferyczna funkcja przenoszenia (MTF) mają równie duże znaczenie jak sama rozdzielczość. Kamera termowizyjna z 384 × 288 pikselami mikrobolometrycznymi może bez wątpienia zapewnić identyfikację według kryteriów Johnsona na odległości 600 m w przypadku celu w postaci pojazdu NATO — jednak według miary EN 62676-4 px/m ta sama kamera wydaje się mieć zbyt niskie parametry. Inna fizyka, inna miara.
Każda z 64 kamer termowizyjnych w katalogu posiada wbudowaną tabelę DRI producenta — nie są to dane szacunkowe ani interpolowane. Po umieszczeniu kamery termowizyjnej promienie DRI (wykrywanie / rozpoznawanie / identyfikacja) są rysowane bezpośrednio na obszarze roboczym. Modele dwuspektralne (termowizyjne + widzialne) pokazują nakładające się stożki DRI (FOV) — Johnson DRI dla czujnika termowizyjnego, EN 62676-4 DORI dla czujnika widzialnego — dzięki czemu integrator ma jednocześnie widoczne obie ścieżki zgodności.
Tak — i jest to realistyczny scenariusz w przypadku instalacji obwodowych. Typowa lokalizacja wykorzystuje kamery termowizyjne dalekiego zasięgu do wykrywania wtargnięć w odległości 300–800 m (rozpoznawanie lub identyfikacja Johnson w przypadku celu ludzkiego klasy NATO), wspierane przez kamery w widmie widzialnym PTZ do identyfikacji intruza po jego wejściu do wewnętrznego obwodu (identyfikacja EN 62676-4 przy 250 px/m). Eksport PDF dokumentuje oba te elementy obok siebie, dzięki czemu jedno zgłoszenie spełnia oba standardy.
Bezpłatny dostęp na początek. 64 modele termiczne wraz z kartami katalogowymi DRI. Obsługa dwóch spektrum. Eksport plików w formacie STANAG 4347 (PDF). Serwis hostowany w UE. Korzystają z niego integratorzy z całego świata.
Zobacz też: EN 62676-4 kalkulator · DORI kalkulator · Wybór obiektywu · NDAA Zgodność z §889
DEFENSAR · W 100% zaprojektowane i hostowane w UE