Kamerové systémy na monitorovanie objektov

Transcription

1 Bankovní institut vysoká škola Praha zahraničná vysoká škola Banská Bystrica Kamerové systémy na monitorovanie objektov Bakalárska práca Michal Haluška Apríl 2013

2 Bankovní institut vysoká škola Praha zahraničná vysoká škola Banská Bystrica Katedra kvantitatívnych metód a informatiky Kamerové systémy na monitorovanie objektov Camera Systems for Object Monitoring Bakalárska práca Autor: Michal Haluška Informačné technológie Vedúci práce: Ing. Radoslav Forgáč, PhD. Banská Bystrica Apríl 2013

3 Vyhlásenie Vyhlasujem, že som bakalársku prácu spracoval samostatne a s použitím uvedenej literatúry. Svojím podpisom potvrdzujem, že odovzdaná elektronická verzia práce je identická s jej tlačenou verziou a som oboznámený so skutočnosťou, že sa práca bude archivovať v knižnici BIVŠ a ďalej bude sprístupnená tretím osobám prostredníctvom internej databázy elektronických vysokoškolských prác. Podpis autora V Liptovskom Mikuláši dňa Michal Haluška

4 Poďakovanie Touto cestou by som sa chcel poďakovať vedúcemu mojej bakalárskej práce Ing. Radoslavovi Forgáčovi, PhD., za jeho ochotu, rady, odborné vedenie a metodickú pomoc.

5 Anotácia HALUŠKA, Michal : Kamerové systémy na monitorovanie objektov. (Bakalárska práca). Bankovní institut vysoká škola Praha, zahraničná vysoká škola Banská Bystrica. Katedra kvantitatívnych metód a informatiky. Vedúci práce : Ing. Radoslav Forgáč, PhD. Rok obhajoby: Počet strán: 56 Bakalárska práca je zameraná na kamerové systémy za účelom monitorovania objektov. Pozornosť je venovaná kamerovým systémom ako takým, opisu ich funkcionality, hlavnému deleniu na základe zvolených kritérií. Nosná časť sa zameriava na kamerové systémy a ich podrobnú analýzu. Následne je navrhnutý model pre realizáciu kamerového systému v pobočke banky. V záverečnej časti je hodnotenie časovej a finančnej náročnosti implementácie kamerového systému. Kľúčové slová: kamerový systém, bezpečnosť, IP kamera, monitorovanie

6 Annotation Haluška, Michal: Camera Systems for Object Monitoring. [Bachelor thesis]. The Banking Institute Prague/College of Banking, International university Banská Bystrica. Department of Quantitative Methods and Information Technology.Consultant: Ing. Radoslav Forgáč, PhD. The thesis defence: 2013 The number of pages: 56 The bachelor thesis is focused on the camera systems for object monitoring. The attention is paid to camera systems, futher to a description of their functionality, and to the main division based on selected criteria. Main part of thesis is focused on camera systems and their detailed analysis. Next step is choosing of a suitable model for implementation of monitoring system for bank. In the final part of bachelor thesis, the evaluation of the time and financial demands of camera system implementation is shown. Key words: CCTV camera, security, IP camera, monitoring

7 Obsah Úvod Funkcionalita kamerových systémov Základné parametre kamier Základné funkcie kamier Druhy kamier a ich využitie Prehľad kamerových systémov Kategorizácia podľa výstupného signálu Kategorizácia podľa konštrukcie Kategorizácia podľa prostredia využitia Prehľad kamerových systémov podľa ich rozlíšenia Vplyv rozlíšenia na rozpoznávanie detailov Analógová kamera vs IP kamera Prehľad kamerových systémov podľa citlivosti Snímací čip Svetelná citlivosť Clona Rýchlosť uzávierky Funkcia AGC Sila výstupného video signálu IRE Príklad Výber kamerového systému Opis vybraného objektu Opis vybraného kamerového systému Technická špecifikácia vybraných komponentov

8 3.4 Návrh rozmiestnenia kamier Funkcionalita kamerového systému Pokročilé funkcie kamerového systému Finančné a časové zhodnotenie návrhu Záver Zoznam použitej literatúry Zoznam tabuliek... 56

9 Úvod Pri súčasnom trende informatiky a elektroniky zaznamenávajú aj kamerové systémy extrémne rýchly rozvoj. Sú dôležitým prvkom technickej ochrany komplexného zabezpečenia objektov. Umožňujú sledovanie stráženého objektu v reálnom čase, nepretržitý záznam obrazu, verifikáciu príčin poplachu, prezeranie záznamov ako aj archiváciu pre neskoršie použitie. V dôsledku neustále narastajúcej kriminality sa kamerové systémy stávajú neoddeliteľnou súčasťou väčšiny objektov a podnikov. Dopyt po nich neustále stúpa a preto aj vývoj kamerových systémov ide raketovým tempom vpred. Vybrať si ten správny kamerový systém teda nie je vôbec jednoduché, keďže ponuka na trhu je veľmi rozmanitá, podporovaná neustálymi technickými a softvérovými inováciami. Štruktúra bakalárskej práce pozostáva z troch častí. V prvej časti sa zameriavame na kategorizáciu kamerových systémov a oboznámenie sa s funkcionalitou kamier. V druhej časti sa venujeme spracovaniu prehľadu a podrobnej analýze kamerových systémov na základe zvolených kritérií. V záverečnej časti teoretické znalosti o kamerách a kamerových systémoch doplníme o výber najvhodnejšieho kamerového systému pre pobočku banky. Na záver zhodnotíme finančnú a časovú náročnosť implementácie kamerového systému. Cieľom bakalárskej práce je spracovanie prehľadu a funkcionality dostupných kamerových systémov na základe zvolených kritérií a realizácia výberu kamerového systému pre pobočku banky v podobe modelovej situácie. 9

10 1 Funkcionalita kamerových systémov Monitorovanie a stráženie objektov sa v dnešnej dobe nezaobíde bez kamerových systémov. Majú výhodu v jednoduchej administrácii záznamu a znižujú počet personálu potrebného na stráženie. Kamerové systémy patria medzi tie prvky bezpečnostného systému, ktorých úlohou je predovšetkým vizuálne verifikovať informáciu od poplachových systémov, prípadne monitorovať situáciu v chránenom objekte a v prípade potreby ju aj zaznamenať. Základnou súčasťou kamerových systémov je kamera, hardvérové vybavenie (pevný disk, monitor) a softvér. Kamerový systém môže byť doplnený o mikrofóny a reproduktory, a takmer vždy o záznamové médium pre ukladanie zaznamenaných dát (Křeček, 2001, s. 5). Historický vývoj kamery bol nasledujúci : 1884 patent Nipkowovho kotúča, Paul Nipkow vyvinul princíp riadkového rozkladu používaného v televíznej technike dodnes začala stanica BBC pravidelné televízne vysielanie 1941 prvá bezpečnostná kamera vyrobená so superikonoskopom pre strážiace účely. Jej základné parametre boli citlivosť 50 lx, optika 2,8/35 mm, rozmery 200x200x400 mm. V polovici 50. rokov sa objavili rôzne varianty elektrónok ako napríklad Imageortikon alebo Superotikon. Pre svoje veľké rozmery nenašli uplatnenie v kamerových systémoch. Až rozvoj tranzistorovej techniky v polovici 60. rokov priniesol rozšírenie využívania tejto techniky aj v oblasti bezpečnosti. V polovici 60. rokov bola vyvinutá zdokonalená snímacia elektrónka Vidikon. Cenovo relatívne dostupná snímacia elektrónka pre potreby kamerových systémov. Má dobrú rozlišovaciu schopnosť, citlivá na vypaľovanie, životnosť 1,5 roka. V roku 1980 sa začal počiatok vývoja CCD optického snímacieho prvku. O päť rokov neskôr bola na trh uvedená prvá komerčná CCD kamera, čo zaznamenalo absolútny prevrat vo vývoji snímacích prvkov a svojimi prednosťami umožnili prudký rozvoj bezpečnostných kamerových systémov. V roku 1996 firma Axis Communication uviedla na trh prvú digitálnu IP kameru (Křeček, 2001, s. 8). 10

11 1.1 Základné parametre kamier Kamerové systémy sú v súčasnosti nevyhnutnou súčasťou vybavenia priestoru, kde je potrebné zabezpečiť efektívne stráženie, monitorovanie a vyhodnocovanie udalostí. Video signál a zvukový výstup z jednotlivých kamier je možné ďalej spracovať rôznymi technológiami. Výber správneho kamerového systému je preto veľmi dôležitý. Kamera je najdôležitejšou súčasťou celého kamerového systému. Preto je nutné klásť veľký dôraz na správny výber kamery, samozrejme aj s ohľadom na cenu. Veľkosť optického snímača Veľkosť optického snímača sa uvádza v palcoch. Pre bezpečnostné kamery sú najčastejšie používané snímače o rozmeroch 1/4", 1/3" (Obrázok 1) alebo 1/2", existujú však aj 1", 2/3" a 1/6" snímače (Loveček, 2008, s.105). Obrázok 1 Pohľad na snímače Zdroj: vlastné spracovanie Citlivosť Udáva, za akých minimálnych svetelných podmienok je čip kamery schopný snímať obraz. Udáva sa v jednotkách Lux, pri definovanej svetelnosti objektívu. Podrobne sa budeme tejto problematike venovať v kapitole

12 Rozlíšenie kamery Vyjadruje schopnosť kamery rozlišovať detaily a zvyčajne sa udáva počtom TV riadkov, alebo počtom pixelov na snímacom prvku. Rozlišovacia schopnosť video systému je obmedzená najslabším článkom reťazca. vysoké rozlíšenie analógových kamier TVL najpredávanejšie stredné rozlíšenie analógových kamier TVL nízke rozlíšenie analógových kamier do 420TVL - dnes už nie sú v ponuke Úplne iným parametrom je potom rozlíšenie u IP kamier, ktoré sa dnes udáva v megapixeloch (1.3, 2, 3, 5MPix) (Loveček, 2008, s. 108). Bližšie sa problematike rozlíšenia budeme venovať v kapitole 2.4. Odstup signálu od šumu S/N Odstup signálu od šumu je daný ako pomer medzi signálom a šumom (S/N ratio) a udáva schopnosť kamery vytvárať obraz s potrebnou kvalitou a nepriamo súvisí s citlivosťou kamery. Vyjadrený je decibeloch (db). Pracovná teplota Pracovná teplota určuje teplotný interval, pri ktorom je kamera schopná správne fungovať. Zvyčajne je teplotný interval v rozmedzí -10 až +50 C. V podmienkach prekračujúcich tieto hodnoty sa používajú ochranné kryty, vyhrievacie telesá a ventilátory, vzduchotesné obaly a pod. V opačnom prípade by hrozilo poškodenie kamery (Falisová, 1998, s. 110). Napájanie Napájanie bezpečnostných kamier je zabezpečované napätím 12V DC, 24V DC alebo 230V AC. Špionážne mini kamery alebo malé doskové kamery môžu byť napájané z batérie napájaním napr. 9V DC. Prúd sa pohybuje niekde okolo 100 ma, pokiaľ má kamera aj IR prisvietenie alebo vyhrievanie krytu alebo ventilátor, je potrebné pripočítať aj tieto prúdové odbery pre výber dostatočné silného napäťového zdroja (Loveček, 2008, s. 115). 12

13 1.2 Základné funkcie kamier Funkcie bezpečnostných kamier sa na starších kamerách prepínali pomocou DIP prepínačov (Obrázok 2), novšie kamery majú OSD menu kde prostredníctvom kurzora meníme požadované hodnoty kamery (Gabriel, 2010, s. 78). Obrázok 2 Ovládanie funkcií kamier Zdroj: vlastné spracovanie V závislosti od modelu a ceny, kamera môže obsahovať rôzne funkcie (Macko, 2007, s. 92) : BLC (Back Light Compensation) - funkcia umožňujúca upraviť kvalitu preexponovaných snímkov, zapína sa keď je 50% strednej časti optického snímača preexponovaná. GAIN - nastavenie reakčného času clony na zmeny svetla. L.L/INT. - prepínač (používaný v kamerách s AC napájaním) umožňuje synchronizáciu s rozvodnou sieťou alebo z vnútorného kamerového okruhu. MES (Manuálna elektronická uzávierka) - dostupné nastavenia sú: 1/50s, 1/120s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, 1/5000s, 1/10000s a 1/12000s. WB (White Balance) - táto funkcia upravuje obraz podľa rozličného typu osvetlenia (Obrázok 3), v jednoduchom prípade je zapnutý IN (umelé svetlo) - OUT (prirodzené svetlo). V zložitejších kamerách sa dajú nastaviť jednotlivé funkcie. 13

14 Obrázok 3 Ukážka obrazu WB Zdroj: vlastné spracovanie Mirror (zrkadlový obraz) - funkcia umožní preklopenie obrazu o 180, takže kameru je možné uchytiť aj "dole hlavou" a obraz na monitore bude správne otočený. DIS (Digital image stabilization) - umožňuje zníženie priestoru na pevnom disku pri nahrávaní. Umožňuje stabilné obrázky z kamery počas rýchlych kmitov zariadenia (napríklad: pri silnom vetre). DNR (Digital noise reduction) - digitálna redukcia šumu (Obrázok 4). HLC (High Light compensation) - kompenzácia silného protisvetla (Obrázok 5). Obrázok 4 Ukážka DNR Zdroj: ( ) 14

15 Obrázok 5 Ukážka obrazu HLC Zdroj: ( ) VPS (Virtual Progressive Scan) - ide o pokročilú technológiu, ktorá reprodukuje ostrý progresívny obraz. Je vhodná pre vysoko kvalitný záznam a prenos súborov cez internet. WDR (Wide Dynamic Range) jedná sa o funkciu kamery, ktorá výrazne zlepšuje viditeľnosť objektov v tmavých častiach pozorovanej scény (Obrázok 6). Obrázok 6 Ukážka obrazu WDR Zdroj: vlastné spracovanie 1.3 Druhy kamier a ich využitie Čiernobiela kamera Čiernobiela kamera (Obrázok 7) je cenovo prijateľnejším riešením na monitorovanie osôb, objektov a majetku. Pre jej cenovú výhodnosť je stále žiadaná. 15

16 Má veľkú výhodu oproti farebnej a to, že je podstatne citlivejšia na snímanie obrazu v noci a preto v prípade požiadavky nočného snímania obrazu je určite lepšou voľbou ako farebná kamera. Štandardná svetelná citlivosť u čiernobielej kamery je typicky 0,1 Lux. Kamera so štandardnou citlivosťou vyhovuje pre bežné monitorovanie za denného svetla, alebo umelého osvetlenia dostatočnej intenzity (obchody, výrobné haly, sklady, kancelárie atď.) Vysoká svetelná citlivosť (ultracitlivé kamery), LOW LUX u čiernobielych kamier dosahuje hodnoty až 0,001 Lux. Tieto bezpečnostné kamery sú vynikajúce pre snímanie za šera, v noci za umelého pouličného osvetlenia, za mesačného svitu a pod (Camtech, 2007). Obrázok 7 Čiernobiela kamera Zdroj: ( ) Farebná kamera Hlavnou výhodou farebnej kamery je samozrejme farebný obraz. Farebný obraz nám značne uľahčí celkovú orientáciu v zábere. Nevýhodou farebnej kamery je vyššia obstarávacia cena a nižšia citlivosť oproti čiernobielej kamere, rádovo až 10 násobne. Preto sa začali vyrábať kamery s režimom deň / noc. Spája výhody čiernobielych a farebných kamier. Snímací čip pracuje za dobrých svetelných podmienok (deň) vo farebnom režime. Pri poklese osvetlenia pod určitú úroveň (okolo 1 Lux) kamera sa prepne do čiernobieleho režimu a pracuje ako čiernobiela ultra citlivá kamera (s citlivosťou až 0, 001 Lux). Pri zvýšení intenzity osvetlenia (ráno) prepne späť do farebného režimu. Tieto kamery sa používajú hlavne pre nepretržité sledovanie vonkajších priestorov a objektov. V čiernobielom režime navyše umožňuje IR prisvietenie (Loveček, 2011, s.125). 16

17 Bezdrôtová kamera Bezdrôtová kamera (Obrázok 8) má zabudovaný vysielač, pomocou ktorého sa prenáša obraz a často i zvuk z kamery do prijímača. Odpadá tak nutnosť prepájať kameru s ďalšími zariadeniami (monitor, kvadrátor, rekordér) pomocou kábla. Bezdrôtový kamerový systém poskytuje už spomenutú úsporu prostriedkov pri budovaní káblovej trasy, elimináciu rizika prerušenia káblovej trasy prípadným narušiteľom, možnosť inštalácie kamier na väčšiu vzdialenosť, skrátenie celkového času inštalácie, možnosť efektívnejšieho využitia systému rýchlym presunutím kamery na iné miesto a mnoho ďalších výhod. Obrázok 8 Bezdrôtová kamera Zdroj: ( ) IP kamera IP kamera prenáša obraz prostredníctvom počítačovej siete. Podmnožinou IP kamier sú webové kamery. V zásade je možné ich rozdeliť na kamery so vstavaným webovým serverom a bez tohto serveru. Kamera bez vstavaného webového servera, potrebuje k svojej činnosti zapnutý počítač, táto kamera sa k počítaču pripájajú spravidla prostredníctvom USB portu. Kamera so vstavaným webovým serverom nepotrebuje k svojej činnosti hostiteľský počítač a pripája sa spravidla prostredníctvom sieťového konektora priamo k modemu alebo smerovaču. Obraz je možné prenášať ako v lokálnej sieti, tak aj cez internet. Výhodou IP kamerových systémov je predovšetkým ich otvorenosť v tom zmysle, že z ktoréhokoľvek miesta na svete s pripojením na internet môže používateľ s príslušnými prístupovými právami vzdialene sledovať a nahrávať živé video zábery. 17

18 systémov. Podrobnejšie sa budeme IP kamerám venovať v kapitole Prehľad kamerových Dosková kamera Dosková kamera je cenovo nenáročná. Spravidla sa dodáva bez krytu. Väčšinou je určená na montáž do iných prístrojov (obrázok 9). Obrázok 9 Dosková kamera Zdroj: ( ) Vodotesná kamera Vodotesná kamera je určená pre použitie v bazénoch, pri potápaní, alebo pre iné použitie pod vodou. Túto kameru je možné použiť aj ako vonkajšiu kameru (Obrázok 10). Obrázok 10 Vodotesná kamera Zdroj: ( ) 18

19 Kupolovitá rotačná kamera Kupolovitá rotačná kamera (dome camera) je kompletná kamera s objektívom umiestneným v kupolovitom kryte (Obrázok 11) určená do vnútorného aj vonkajšieho prostredia. Kamera je estetická, nenápadná a ľahko sa montuje a udržuje. Niektoré typy obsahujú aj objektívy s premenlivou ohniskovou vzdialenosťou (varifokálne) a prisvietenie IR diódami pre nočné monitorovanie. Výhodou dome kamery je, že ju nemožno ľahko odkloniť z monitorovaného priestoru, z väčšej vzdialenosti nie je jasné, kam je kamera nasmerovaná. Montuje sa najčastejšie na stropy a podhľady. Vďaka svojej variabilite je ich možné montovať aj na zvislé steny (Hama Smat Solutions, 2004). Obrázok 11 Kupolovitá rotačná kamera Zdroj: ( Vysoko rýchlostná kupolovitá kamera Vysoko rýchlostná kupolovitá kamera (high speed dome camera) s objektívom ZOOM zabudovaná v polkužeľovom kryte s polohovacím zariadením. Kamera je schopná rýchleho horizontálneho otáčania o 360,vertikálneho o 100. Kamera je ovládaná pomocou špeciálnej klávesnice alebo pomocou počítača. Existuje množstvo typov kamier, ktoré sa líšia zväčšením zabudovaného zoom objektívu, kamier DEŇ / NOC a kamier DEŇ / NOC s IP funkciami. Kamery sú ovládané pomocou špeciálnej klávesnice alebo pomocou počítačových kamerových systémov. Ovládanie je pripojené po 2 vodičoch prostredníctvom RS 485. Ovládanie je adresné a tak možno z jedného miesta ovládať viac kamier (až 64). Kamery umožňujú nastavenie prepozícií vopred nadefinovaných (horizontálnych a vertikálnych) pozícií - vrátane zoomu, definovať rýchlosť prechodu medzi jednotlivými pozíciami a definovať dobu zastavenia na jednotlivých pozíciách tzv. trasovanie. Tieto kamery mávajú alarmové 19

20 vstupy, ktoré umožňujú automatické natáčanie kamery za pohybom na základe signálu napríklad z PIR čidiel (Gajdoš, 2004, s. 210). Antivandalová kamera Veľmi odolná kamera určená do exponovaných prostredí, kde hrozí výrazné riziko poškodenia kamery (Obrázok 12). Obrázok 12 Antivandalová kamera Zdroj: ( ) Atrapa kamery Atrapa kamery je napodobenina skutočnej kamery, ktorá je od plne funkčnej kamery spravidla na nerozoznanie. Niektoré typy sú napájané pomocou batérií a majú vstavanú funkciu otáčania, poprípade blikajúcu diódu LED. Používajú sa často spoločne s funkčnými kamerami. Maskovaná kamera Táto kamera je určená pre skrytú alebo maskovanú montáž kamery. Kamera je často umiestňovaná v krytoch čidiel, dymových senzoroch a pod. Minikamera Minikamera je kamera miniatúrnych rozmerov, určená pre skrytú montáž, umiestňuje sa do stavebných dutín, taktiež na modely a pod. Minikamery možno. zaobstarať od rozmeru 22 x 22 mm

21 2 Prehľad kamerových systémov Pri výbere kamerového systému na monitorovanie objektu je potrebné zvážiť nespočetne veľa aspektov aby systém spĺňal požiadavky obstarávateľa. Venovať sa budeme dvom najzákladnejším z nich: rozlíšenie kamery - čo budeme snímať, na akú diaľku a s akou kvalitou obrazu a citlivosť kamery teda v akých svetelných podmienkach budeme snímať. Vybrať správne kamerové riešenie nie je jednoduchá záležitosť. Na trhu sa vyskytuje množstvo modelov a firiem, ktoré ponúkajú svoje riešenia. Základnou funkciou kamerového systému je zabezpečiť nepretržité multiplexné nahrávanie, cyklické sprostredkovanie informácií z jednotlivých videokamier, do príslušného monitorovacieho centra, diaľkové ovládanie kamier, prenos poruchových a poplachových stavov, prípadne prebrať riadiace informácie od hlavného riadiaceho systému. (Loveček, 2008, s. 9) Kamerové systémy sa v praxi najčastejšie využívajú na (Loveček, 2008, s. 21): preventívne opatrenia 50%, aktívny monitoring 20%, spätné vyhodnocovanie zamestnancov 20%, kontrola vlastnej práce zamestnancov 10% 2.1 Kategorizácia podľa výstupného signálu Na trhu sa momentálne stretávame s dvoma typmi kamier, ktorých kategorizácia je daná typom výstupného signálu, sú to (Macko, 2004, s ) : analógové kamery, digitálne (IP) kamery. Analógové kamery majú výstupný signál s impedanciou 75 Ohmov a úrovňou signálu 1Vpp (Obrázok 13). Medzi ich výhody patrí najmä nízka cena, vysoká citlivosť na svetlo a poskytujú kvalitný obraz aj pri nízkom osvetlení. Medzi nevýhody môžeme zaradiť limitované rozlíšenie. Sú založené na norme PAL a teda ich maximálne možné rozlíšenie je 720 x 576 pixelov (označované aj ako D1, 4CIF). Snímacím prvkom kamier je CCD snímač a snímanie obrazu prebieha tak, že sa najprv odčítajú nepárne riadky a potom párne riadky (prekladaný obraz - 50 snímkov/s). Ďalšou nevýhodou je nutnosť digitalizácie analógového signálu v prípade zaznamenávania obrazu z analógových 21

22 kamier na pevný disk alebo zdieľanie obrazu v sieti LAN či na internete. Digitalizáciu obrazu zabezpečujú zariadenia DVR, HDVR, digitalizačné dosky inštalované v PC, video web servery alebo kódery (Křeček, 2001, s. 8-9). Pri analógovom systéme je nutné zakaždým viesť signálny kábel (koaxiál, krútenú dvojlinku) od každej kamery k monitoru, záznamovému zariadeniu (DVR, HDVR, PC s digitalizačnými kartami) alebo webovému serveru. Pripojením analógovej kamery priamo k monitoru možno získať iba živý obraz z kamery bez možnosti nahrávania záznamu a kameru nie je možné sledovať cez sieť LAN či internet. Pripojením analógovej kamery k webovému serveru sa z kamery stáva 'IP kamera', z čoho vyplýva, že web server digitalizuje analógový signál a zároveň umožňuje pripojenie tejto zostavy do siete LAN. Web servery umožňujú aj vloženie SD karty, čím získame aj možnosť ukladania záznamu z kamery (Kmeťo, 2007, s. 32). Obrázok 13 Princíp fungovania analógovej kamery Zdroj: vlastné spracovanie Digitálne (IP) kamery majú zabudovaný video server s klasickým ethernetovým výstupom RJ45, vďaka čomu sa jednoducho pripoja do siete. V porovnaní s analógovými kamerami majú oveľa vyššie rozlíšenie, čo dovoľuje sledovať detaily, približovať obraz bez straty kvality a pod (Obrázok 14). Vďaka rozvoju dátových komunikačných sietí a zvyšovaniu ich prenosových rýchlostí sa IP kamerové systémy stávajú už bežnou súčasťou bezpečnostných systémov. IP kamery sú určené na priame pripojenie do počítačovej siete. Umožňujú tak monitorovanie priestorov na vzdialených miestach v rámci dosahu lokálnej siete LAN alebo internetu. Prednosťou týchto kamier je kvalita, ľahký webový prístup, diaľkové nastavovanie parametrov. 22

23 Ďalšou výhodou je realizácia záznamu na počítači (server) s pripojením k eternetovej sieti a dostatočnou kapacitou pevných diskov na požadovanú dĺžku záznamu. Niektoré IP kamery nepotrebujú ani záznamový PC (server), umožňujú aj záznam na SD/SDHC kartu, ktorá sa vkladá priamo do kamery. Podľa rozlíšenia sa delia na IP kamery so štandardným rozlíšením (do 0,414 MPx, rozlíšenie ako analógové kamery) a IP kamery s megapixelovým rozlíšením (nad 1 MPx) (Kmeťo, 2007, s. 99). Veľmi dôležitou súčasťou je softvér, ktorý umožňuje správu pripojených IP kamier, záznam obrazu na PC a množstvo ďalších funkcií, medzi ktoré patrí aj video analýza. Softvér pre PC sa delí na softvér pre server a softvér pre klientsky počítač. Hlavnou úlohou softvéru pre server je záznam a distribúcia obrazu z kamier medzi klientske počítače, v ktorých je zas inštalovaný klientsky softvér na prehliadanie on-line obrazu a obrazu zo záznamu (Macko, 2007, s. 113). Obrázok 14 Princíp fungovania digitálnej kamery Zdroj: vlastné spracovanie 2.2 Kategorizácia podľa konštrukcie Kamerové systémy majú uplatnenie v rôznych sférach priemyslu. Každá sféra priemyslu vyžaduje inú špecifikáciu a prevedenie kamery. Poznáme niekoľko typov konštrukcií kamier (Macko, 2007, s. 91): kompaktne obsahujúce objektív, konzolu na pripevnenie na stenu a IR prisvetlenie pre prácu v noci 23

24 antivandalové kamery so špeciálnou robustnou kovovou konštrukciou a polykarbonátovými sklami odolnými voči otrasom a pádom rotačné kamery polguľovitého tvaru otočné kamery umožňujúce vertikálny a horizontálny pohyb PTZ kamery sú otočné kamery s tým, že je možné ovládať aj objektív, zoom, zaostrenie a ovládanie clony skryté mini kamery zabudované v rôznych predmetoch ako napr. detektory, hodiny, okuliare a pod špeciálne do výbušného prostredia, hĺbkové a iné 2.3 Kategorizácia podľa prostredia využitia Kamera na vonkajšie použitie Pri výbere kamery na vonkajšiu aplikáciu treba dbať na jej vyhotovenie, schopnosť pracovať v zhoršených svetelných podmienkach a na rozhranie, aké sa použije. Schopnosť pracovať v zhoršených svetelných podmienkach je kritická, pokiaľ chceme na záberoch rozoznať detaily napr. v šere. Tu sú dostupné dva varianty. Prvá možnosť je zaobstarať si kompletné riešenie, a to v podobe kamery, ktorá má infračervené prisvietenie priamo integrované vo svojom tele. Tieto riešenia majú veľkú výhodu v jednoduchej inštalácii a vyhotovení. Bývajú zväčša uspôsobené na vyššiu odolnosť proti vonkajšiemu prostrediu a aj ich cena je nižšia ako pri samostatných riešeniach. K tým totiž treba dokúpiť samostatnú jednotku na prisvietenie a samozrejme ochranný obal, ponúkajú väčšiu variabilitu nasadenia a kvalitnejšie parametre. Citlivosť na zhoršené svetelné podmienky sa pri výbere tej správnej kamery takisto neodvíja od jedného faktora, ale je ich viacero. Prvým je skutočná citlivosť senzora. Platí, že čím je senzor citlivejší, tým menej svetla je potrebného na sledovanie kamerou. Druhý faktor je schopnosť kamery snímať kvalitný obraz aj pri náhlom osvetlení. Príkladom sú parkoviská či čerpacie stanice. Ak má byť kamera nasadená do takéhoto prostredia, o kvalite snímaného obrazu rozhoduje technológia snímania, teda to, ako je riešené snímanie z jasu. Ideálne je v tomto prípade použiť kameru, ktorá spracúva obrazový bod po obrazovom bode. Takéto riešenie poskytuje vyvážený jas aj v extrémnych podmienkach. Možným riešením je aj inštalácia kamery v ostrejšom uhle, čo sa prejaví tým, že nedôjde k priamemu osvieteniu kamery, no je to len veľmi amatérske riešenie. Pri aplikácii kamery do vonkajšieho prostredia existuje, samozrejme, ešte 24

25 množstvo iných faktorov, ktoré však už závisia od konkrétneho nasadenia a od vyhotovenia kamery, teda od toho, či pôjde o statickú alebo rotačnú kameru (Falisová, 1994, s. 117). Kamery na vnútorné použitie Kamery na vnútorné použitie nepotrebujú takú mieru odolnosti proti vonkajšiemu prostrediu. Výnimkou sú kamery určené do nebezpečného prostredia, kde hrozí fyzické či iné poškodenie, napr. vo výrobnom procese alebo v nápravnovýchovných zariadeniach. Väčšina kamier na vnútorné použitie kladie dôraz na kvalitu obrazu. Tu nie je až taká dôležitá kvalita práce v zhoršených svetelných podmienkach, samozrejme, pokiaľ nejde o sklady či veľké priestory bez dobrého osvetlenia. Teda primárnym faktorom pri použití v osvetlených miestnostiach je rozlíšenie a kvalita obrazu. Pri analógových kamerách je tento údaj prezentovaný počtom riadkov, ktoré je kamera schopná zosnímať (čím viac, tým lepšie). Pri IP kamerách sa rozlíšenie udáva v pixelových bodoch. Na súčasnom trhu sa objavujú zariadenia, ktoré poskytujú rozlíšenie blížiace sa k hodnotám digitálnych fotoaparátov. Samozrejme, platí, že čím vyššie rozlíšenie snímame, tým sú nároky na prenos dát vyššie. Vhod prídu aj doplnkové funkcie, ako je vstavaný mikrofón a pod. Pri kamerách vo vnútorných priestoroch je takisto niekoľko špecifických faktorov. Prvým z nich je schopnosť približovania (zoom) a kvalita objektívu. V tomto prípade záleží najmä na vyhotovení kamery, teda či ide o statickú alebo rotačnú kameru. Pri zoome existujú isté špecifické funkcie, ktoré zvýšia funkcionalitu kamery. Ide o to, či kamera dokáže automaticky priblížiť oblasť, v ktorej došlo k pohybu, ale aj o kvalitu vstavaného detektora. To platí aj pri rotačných kamerách. Pri tých je takisto užitočná funkcia automatického zamerania oblasti, v ktorej došlo k pohybu (Gajdoš, 2004, s. 65). 2.4 Prehľad kamerových systémov podľa ich rozlíšenia V súčasnej dobe sú na kvalitu obrazu stále vyššie nároky. Digitálne fotoaparáty, monitory počítačov alebo ploché televízory dnes vedia pracovať s megapixelovým a vyšším rozlíšením. V dôsledku toho sa stala požiadavka na vysoké rozlíšenie pochopiteľná aj v rámci kamerového dohľadu. IP kamery tieto požiadavky spĺňajú. Poskytujú detailnejšie zábery a oveľa širšie zábery oproti analógovým kamerám. Investície do kamerového systému tak neprídu nazmar kvôli nerozpoznaniu tváre páchateľa alebo 25

26 aktivity v sledovanom mieste. Najbežnejšie IP kamery majú rozlíšenie px (VGA), px (PAL) alebo potom px (1,3 Mpx). Pomerne dostupné sú IP kamery až do rozlíšenia 5 megapixelov, pričom už 1,3 Mpx IP kamera má viac ako 3 krát viac obrazových bodov ako špičková analógová kamera (Cambridge Company, 2012) Vplyv rozlíšenia na rozpoznávanie detailov Rozlíšenie IP kamier má svoje praktické dôsledky. Udáva, ako rozsiahly priestor môže kamera snímať, aby bol zachovaný požadovaný detail (Tabuľka 1). Čím vyšší počet obrazových bodov na rozmer sledovanej scény v metroch, tým vyššia úroveň detailu a možnosť rozpoznania. Výber správneho rozlíšenia záleží od našej náročnosti na kvalitu obrazu a detailu. Čím vyšší nárok na kvalitu detailov alebo veľkosť priestoru ktorý je potrebné monitorovať, tým kamera z väčším rozlíšením je nevyhnutnosť. Toto je podstatné z hľadiska efektivity vynaloženia finančných prostriedkov. Príliš malé rozlíšenie oproti požadovanému zmarí celú investíciu. Kamerový systém nebude spĺňať to, za akým účelom bol zaobstaraný. Príliš veľké rozlíšenie oproti požadovanému bude mať za následok zbytočné predraženie celého systému. Tabuľka 1 Vzdialenosť rozpoznávania objektov pri vybranom rozlíšení Kamera Rozlíšenie Rozpoznanie Rozpoznanie Rozpoznanie (px) objektu (m) osôb (m) tváre (m) QVGA 320x CIF 352x VGA 640x CIF 704x CIF 704x D1, PAL 720x WVGA 720x ,3 megapixel 1280x megapixel 1600x megapixel 2048x megapixel 2560x Zdroj: vlastné spracovanie 26

27 2.4.2 Analógová kamera vs IP kamera Pri otázke či použiť pre kamerový systém analógové alebo IP kamery by mnoho ľudí jednoznačne odpovedalo že megapixelové. Sme neustále presviedčaní, že čím viac megapixelov tým krajší obraz, lepšie detaily a pod. Síce to je pravda ale prečo sa potom nevyrábajú kamerové systémy čo majú rozlíšenie 10 megapixelov a viac? Aj priemerný telefón alebo fotoaparát ma v dnešnej dobe viac megapixelov ako špičková bezpečnostná kamera. Je to najmä dané tým že čím väčšie rozlíšenie kamera má, tým dosahuje menšiu svetelnú citlivosť. Analógová kamera o rozlíšení 4CIF dosahuje svetelnú citlivosť 4 krát lepšiu ako 1,3 megapixelová kamera a 16 krát lepšiu ako 5 megapixelová kamera, čo má za následok, že nemôže byť použitá v priestoroch so zhoršenými svetelnými podmienkami. S narastajúcim rozlíšením taktiež narastajú aj kapacitné nároky na nahrávanie a ukladanie týchto záznamov. U 1,3 megapixelovej kamery je to trojnásobne viac a u 5 megapixelovej až 15 - násobne viac. Tým sa zvyšuje aj náročnosť systému na priepustnosť dát. Taktiež megapixelové kamery sú náchylné na oneskorenie a na vykreslenie rýchleho plynulého pohybu. Tieto nedostatky vplyvom veľkého záujmu o megapixelové kamery sú čoraz menšie. Výrobcovia zdokonaľujú technológie a ich masovú produkciu čo ma za následok aj prijateľné obstarávacie ceny a stávajú sa čoraz častejšou voľbou pri výbere kamier pre kamerový systém. Do konca roku 2013 by mali mať megapixelové kamery nadpolovičný podiel predaja na svetovom trhu (Obrázok 15). Obrázok 15 Podiel predaja bezpečnostných kamier na svetovom trhu Podiel na trhu % Analógové kamery Megapixelové kamery Zdroj: vlastné spracovanie 27

28 2.5 Prehľad kamerových systémov podľa citlivosti Citlivosť je jeden z najdôležitejších parametrov bezpečnostnej kamery. Je to komplexný údaj ktorý závisí od viacerých prvkov kamery a preto často nie je možné na prvý pohľad z technickej špecifikácie kamery určiť, ktorá kamera má najlepšiu citlivosť. Základne faktory ovplyvňujúce citlivosť kamery (Siemens,2009): snímací čip svetelná citlivosť clona rýchlosť uzávierky clony sila výstupného video signálu IRE funkcia AGC Snímací čip Snímací čip premieňa dopadajúce svetlo odrazené od snímaného objektu na elektrický signál. Snímací čip obsahuje veľké množstvo buniek citlivých na svetlo. Bunky sú usporiadané do riadkov a stĺpcov. Čip najskôr pohyblivý obraz rozloží na nepohyblivé snímky a tieto snímky potom rozloží do obrazových bodov. Nakoniec odmeria jas každého bodu a u každého bodu obrazu zistí, aký je bod svetlý a túto informáciu premení na elektrické napätie. Čím na každú snímaciu bunku dopadne viac svetla, tým sa na bunke objaví vyššie napätie. Jednotlivé bunky podľa toho, aký bol svetlý príslušný bod obrazu vyrobia elektrické napätie a bunky usporiadané v jednotlivých radoch potom toto napätie postupne vyšlú jedna za druhou, čím vznikne obrazový elektrický signál. Tento signál sa ešte zosilní a cez kábel privedie do zariadení ktoré obraz ďalej spracujú (Nagy, 2009). Ak chceme snímať a prenášať farebný obraz, kamera musí ešte spracovať informáciu o farbe jednotlivých obrazových bodov. Snímací čip vďaka svojej nedokonalosti však nedokáže rozlíšiť farbu obrazového bodu ale len jeho jas. Snímací čip sa musí upraviť a to tak, že na jeho svetlo citlivú časť sa upevnení špeciálny farebný filter. Tento filter je usporiadaný tak, že farebné filtre červenej, modrej a zelenej farby sú usporiadané do šachovnice. Jeden snímací čip sníma obrazy troch farieb a jeho riadiaci obvod musí do televízneho signálu zakódovať, ktorá bunka snímacieho čipu sníma ktorú farbu. Poznáme 2 druhy snímacích čipov: 28

29 CCD (Charge Coupled Device) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Zakladateľ Dr. Savvas Chamberlain bol pri objavení oboch technológií v 70. rokoch a práve on sa postavil za oveľa progresívnejší vývoj snímačov CCD. Až silná konkurencia v súčasnej dobe spoločne s výrazným zlepšením technológie výroby polovodičov, umožnila presadenie a zlepšenie technológii CMOS. Výhody a nevýhody oboch prevedení sú popísane v tabuľke (Tabuľka 2) (Intraco Micro, 2013). Tabuľka 2 Výhody a nevýhody oboch technológii snímacích čipov CCD CMOS Výhody Vysoká kvalita obrazu Nízky šum Vyššia citlivosť na svetlo Vyššia kapacita vysoko kapacitný senzor Lepšia uniformita pri zlých svetelných podmienkach Väčšia možnosť prispôsobenia Podstatne nižšia cena Nízka spotreba energie Výstupný signál zo snímača je v digitálnej forme Rýchlejšie spracovanie obrazu Menšie rozmery Imúnny voči bloomingu Nevýhody Vyššia spotreba energie rádovo 10 násobne Horšia kvalita obrazu Výstupný signál zo Väčší sklon k šumu snímača je analógový Nižšia citlivosť na svetlo (potreba A/D prevodníka obrazu a zosilňovača Väčšie rozmery Zdroj: vlastné spracovanie Podiel CCD snímačov na trhu sa poslednou dobou stále zmenšuje (Obrázok 16), CMOS technológia sa v súčasnej dobe využíva ako u štandardných kamier, tak aj u jedno alebo viac megapixelových kamerách a pomer obrazová kvalita/cena je jednoznačne na strane CMOS technológie. 29

30 Obrázok 16 Podiel predaja CCD a CMOS snímačov vo svete Celkový predaj na trhu % Rok CMOS CCD Zdroj: vlastné spracovanie Svetelná citlivosť Svetelná citlivosť udáva množstvo osvetlenia v luxoch, ktoré je potrebné na vytvorenie zodpovedajúceho výstupného signálu z kamery. Inak povedané, ide o minimálnu úroveň osvetlenia, pri ktorom kamera ešte dokáže snímať obraz. Pretože nie je vytvorený systém normovania minimálnej hodnoty osvetlenia, je porovnávanie údajov jednotlivých výrobcov značne obmedzené, nakoľko nie sú väčšinou uvádzané podmienky merania ani parametre výstupného videosignálu (Metacom, 2010). Tabuľka 3 Tabuľka svetelných citlivostí vybraných prostredí Hodnota Odpovedajúce prostredie lux Slnečný letný deň 250 lux Kvalitne osvetlený priestor 100 lux Bežné osvetlenie (chodby, čakárne, šatne) lux Osvetlené parkovisko 3 lux Súmrak / zatiahnutá denná obloha 1 lux Jasná noc vo vysokej nadmorskej výške a v tropickej oblasti / pouličné osvetlenie (mimo lampy) 0,25 lux Spln / jasná noc 0,01 lux Svietiaci mesiac 0,001 lux Bez mesačná, jasná nočná obloha 0,0001 lux Bez mesačná, zatiahnutá nočná obloha 0,00005 lux Tma Zdroj: vlastné spracovanie 30

31 Častá chyba pri obstarávaní kamerového systému býva, že je prihliadané ohľadom celkovej citlivosti kamery len na tento údaj. Podľa tabuľky 3 sa dá na základe svetelnej citlivosti veľmi ľahko určiť, akú kameru budeme potrebovať Clona Clona je zariadenie v objektíve kamery ktoré zmenou priemeru otvoru reguluje množstvo prechádzajúceho svetla, ktoré dopadá na obrazový snímač kamery. Miera zaclonenie objektívu je vyjadrená tzv. clonovým číslom F. Clonové číslo F vyjadruje pomer ohniskovej vzdialenosti f ku priemeru clony D (Obrázok 17). Čím je clonové číslo menšie, tým väčšie množstvo prepusteného svetla dopadá na snímač. V praxi to znamená, že pre snímanie menej osvetlených priestorov sa vyžadujú kamery s čo najmenším clonovým číslom a pri monitorovaní objektov na priamom slnečnom žiarení clonové číslo musí byť vysoké (Alertech, 2009). Obrázok 17 Výpočet clonového čísla Zdroj: vlastné spracovanie Rýchlosť uzávierky Rýchlosť uzávierky je ďalší parameter, ktorý má významný vplyv na celkovú citlivosť kamery. Rýchlosť uzávierky určuje čas expozície, čiže skutočnú dĺžku doby, počas ktorej je senzor vystavený svetlu. Upravením rýchlosti uzávierky môžeme zvýšiť alebo znížiť množstvo svetla vstupujúceho cez uzávierku. Obe tieto riešenia majú svoje klady a zápory (Obrázok 18). Z obrázku je zrejme že pri slabých svetelných podmienkach sa zväčša využíva nižšia rýchlosť uzávierky, čím sa predlžuje čas otvorenia uzávierky, a teda zvýši objem zachyteného svetla. Obraz je potom jasnejší ako keby sme použili vyššiu rýchlosť uzávierky. Naopak nevýhody pomalšej uzávierky sa prejavia, ak chceme zachytiť 31

32 rýchle objekty ako napr. auta na ceste alebo keď sa kamera pohybuje. Obraz bude rozmazaný a detaily nebudú rozpoznateľné. Obrázok 18 Škála rýchlosti uzávierok Zdroj: vlastné spracovanie Funkcia AGC AGC (Automatic Gain Control) - udržuje konštantnú výstupnú úroveň napätia. Zlepšuje tak pomer signál / šum. Obraz je jasnejší, ale menej prirodzený (Obrázok 19). Bez tejto funkcie (AGC OFF) je obraz všeobecne prirodzenejší, ale viac zrnitý. Jednoznačne výhodou je zaobstarať si bezpečnostné kamery s touto funkciou. Samozrejme pri požiadavkách o čo najrealistickejší záznam sa dá táto funkcia obmedziť (rôzne stupne nastavenia) alebo dokonca úplne vypnúť. Obrázok 19 Ukážka funkcie AGC Zdroj: Sila výstupného video signálu IRE Sila výstupného video signálu sa meria v jednotkách IRE. Hodnota 100 IRE v percentách bola pôvodne definovaná ako rozsah od čiernej po bielu vo video signáli, 32

33 pričom hodnota 0% IRE reprezentuje úplnú tmu a 100% IRE úplný jas (CCTV CAD, 2011). Mnoho výrobcov sa dnes snaží nalákať potencionálnych zákazníkov tým, že udávajú svetelnú citlivosť (lx) čo najnižšiu, teda kamera sa javí ako veľmi citlivá, čo ma za následok kvalitný obraz aj za slabého osvetlenia. No úmyselne neuvedú hodnotu IRE, ktorá najmä pri lacných modeloch býva nízka a teda výsledný obraz na monitore bude tmavý (Obrázok 20). Ideálna hodnota IRE sa pohybuje v rozsahu od 40 do 50%. Obrázok 20 Ukážka obrazu pri rozličnej hodnote IRE Zdroj: vlastné spracovanie Príklad Pre lepšiu pochopenie celej problematiky citlivosti kamier, uvedieme porovnanie troch kamier rôznych výrobcov (Tabuľka 4). Úlohou bude nájsť kameru s najlepšou citlivosťou pre kamerový systém. Tabuľka 4 Parametre vybraných kamier Názov Snímací Svetelná Clonové Elektronická Funkcia IRE kamery čip citlivosť číslo uzávierka AGC (%) Siemens CMOS 0,1 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Axis CCD 0,2 lx F 1,8 1/50 s áno 30 Sony CMOS 0,005 lx F 2 1 s áno 20 Zdroj: vlastné spracovanie Zistiť, ktorá kamera má najlepšiu citlivosť z pohľadu na túto tabuľku je takmer nemožné. Kamery majú rozličnú veľkosť clonového čísla F, rozličnú rýchlosť uzávierky aj rozličné hodnoty výstupného signálu IRE. Pre objektívne porovnanie musíme urobiť nasledovné úpravy: 33

34 Prepočítať všetky kamery na rovnakú hodnotu IRE (Tabuľka 5). Spomedzi vybraných kamier má najlepšiu hodnotu výstupného signálu kamera Siemens a to 50 IRE. Nová hodnota svetelnej citlivosti pre zvyšné dve kamery sa vypočíta podľa vzťahu (IRE = 50): Tabuľka 5 Porovnanie parametrov pre 50 IRE Názov kamery Snímací čip Svetelná citlivosť Clonové číslo Elektronická uzávierka Funkcia AGC IRE (%) Siemens CMOS 0,1 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Axis CCD 0,33 lx F 1,8 1/50 s áno 50 Sony CMOS 0,012 lx F 2 1 s áno 50 Zdroj: vlastné spracovanie V ďalšom kroku je potrebné prepočítať všetky clonové čísla kamier na rovnakú hodnotu (Tabuľka 6). V tomto prípade sme zvolili hodnotu kamery Siemens ako východiskovú, pretože má najlepšie clonové číslo. Nová hodnota svetelnej citlivosti pre F 1,2 sa vypočíta nasledovne: 1 1,2 2 Tabuľka 6 Porovnanie parametrov pri rovnakom clonovom čísle Názov kamery Snímací čip Svetelná citlivosť Clonové číslo Elektronická uzávierka Funkcia AGC IRE (%) Siemens CMOS 0,1 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Axis CCD 0,33 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Sony CMOS 0,012 lx F 1,2 1 s áno 50 Zdroj: vlastné spracovanie 34

35 Posledný krok ktorý musíme urobiť pred objektívnym porovnaním kamier je prepočítať všetky rýchlosti uzávierok na rovnakú hodnotu. Zvolili sme si opäť najlepšiu hodnotu z vybraných kamier 1/50 s. Nová svetelná citlivosť pre kameru Sony sa vypočíta nasledovne: 1 1/ Tabuľka 7 Finálna tabuľka parametrov vybraných kamier Názov kamery Snímací čip Svetelná citlivosť Clonové číslo Elektronická uzávierka Funkcia AGC IRE (%) Siemens CMOS 0,1 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Axis CCD 0,33 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Sony CMOS 0,216 lx F 1,2 1/50 s áno 50 Zdroj: vlastné spracovanie Aj keď sa na začiatku zdalo, že jednoznačne najlepšiu citlivosť bude mať kamera Sony, ktorá mala 100 násobne lepšiu svetelnú citlivosť ako zvyšné dve kamery. Po prepočítaní hodnôt všetkých aspektov ovplyvňujúcich citlivosť kamery na spoločné menovatele sme zistili, že najlepšiu svetelnú citlivosť má kamera Siemens a teda by bola najlepšou voľbou pre kamerový systém. 35

36 3 Výber kamerového systému Návrh bezpečnostného kamerového systému by mal vychádzať zo zadania konkrétnej aplikácie a analýzy potrieb zákazníka. V úvodnej fáze realizácie kamerového systému by malo byť jasné, aký účel bude kamerový systém plniť, resp. aký prínos bude mať kamerový systém pre užívateľa a akým spôsobom bude obsluhovaný. Účel zvoleného kamerového systému banky: Monitorovanie priestorov s maximálnou efektivitou Ochrana zamestnancov Ochrana finančných prostriedkov banky Nástroj prevencie v boji proti kriminalite 3.1 Opis vybraného objektu V našom prípade budeme realizovať návrh kamerového systému pre malú expozitúru banky na periférii mesta. Takéto objekty bývajú často cieľom lúpeži, keďže sú často tieto inštitúcie umiestňované do priestorov, ktoré nespĺňajú všetky bezpečnostné kritéria. Vybraný objekt ktorý budeme monitorovať má 400 m 2 a skladá sa z niekoľkých miestností a priľahlého parkoviska (Obrázok 21). Z parkoviska sa cez hlavný vchod dostaneme do vstupnej haly, ktorá nás privedie do hlavnej miestnosti. Oproti vstupnej hale sú pracoviská zamestnancov banky kde sa vybavujú požiadavky zákazníkov. Na ľavo od nich sa nachádza konzultačný priestor pre zákazníkov žiadajúcich o hypotéky a úvery. Hneď vedľa je situovaná kancelária riaditeľky. So vstupnej haly sa dá prejsť aj do miestnosti s dvoma bankomatmi. Jeden bankomat sa nachádza aj pred pobočkou banky. Za miestnosťou s bankomatmi je umiestnená depozitná miestnosť s trezorom. Poslednú miestnosť tvorí malá kuchynka s núdzovým východom. Kamery budú monitorovať priestor 24h denne, obraz z kamier sa bude nahrávať na DVR zariadenie, čo umožní v prípade potreby opätovné prehratie, prípadne zálohu záznamu na USB kľúč. Po pripojení záznamového zariadenia DVR na internet je možné sledovať online obraz z kamier. 36

37 Obrázok 21 Vybraná pobočka banky Zdroj: vlastné spracovanie 3.2 Opis vybraného kamerového systému Pri návrhu kamerového systému sa vychádzalo z produktov, ktoré sú k dispozícii na slovenskom trhu v ponuke popredných distribútorov bezpečnostných kamier. Systém bude obsahovať 10 kamier z čoho 7 kamier bude umiestnených do vnútorných priestorov pobočky banky a 3 kamery do vonkajších priestorov. Zvolili sme kamery od amerického výrobcu AVER, ktorý vyrába bezpečnostné kamery už viac ako 20 rokov. Použité kamery majú rozlíšenie 1,3 a 2 megapixel. Vnútorné kamery v polguľovom (dome) antivandal prevedení budú montované na strop. Tieto kamery sú odolné voči poškodeniu a vďaka krytu nie je možné zistiť kam je kamera nasmerovaná. Pre vonkajšie priestory sú vybrané modely kamier, ktoré sú dodávané už v kompaktnom kryte odolnom proti vode. Celá dátová sieť je založená na komponentoch zhodných s bežnou infraštruktúrou počítačovej siete (Obrázok 22). Napájanie kamier bude riešené technológiou Power over Ethernet PoE a záznam sa bude ukladať na hybridný videorekordér o kapacite 8 TB. 37

38 Obrázok 22 Schéma zapojenia kamerového systému Zdroj: vlastné spracovanie 3.3 Technická špecifikácia vybraných komponentov Kamery V návrhu sú implementované 4 druhy kamier od firmy AVER. Každá kamera má inú technickú špecifikáciu, ktorá je prispôsobená prostrediu pre ktoré bude použitá (Tabuľka 8). Kamera s označením SF2012H-B bude použitá na monitorovanie parkoviska. Je to kamera typu deň/noc. Cez deň pracuje ako farebná kamera a v noci ako čiernobiela s IR prisvietením. Kamera s označením SF 2012H-D bude použitá na monitorovanie všetkých priestorov v pobočke banky okrem miestnosti s bankomatmi. Aj táto kamera je v prevedení deň/noc. Taktiež má v sebe vstavaný varifokálny objektív 2.7-9mm, ktorý umožňuje kameru manuálne doostriť prípadne priblížiť snímanú scénu. Miestnosť s bankomatmi je malá, preto bude postačovať kamera s menším rozlíšením s označením HDW2100P. Kamera s označením ATM-615B bude použitá na monitorovanie klientov používajúcich bankomat pred pobočkou banky. 38

39 Tabuľka 8 Špecifikácia vybraných kamier SF2012H-B SF2012H-D HDW2100P ATM-615B Použitie vonkajšia vnútorná vnútorná vonkajšia Rozlíšenie 1600 x x x 960 Snímací čip 1/3.2" CMOS 1/3.2" CMOS 1/3" CMOS 1/3" CCD Objektív mm mm mm mm Citlivosť 1 Lux/F 1.5, 0 1 Lux/F 1.5, 0,1 Lux/F 1,4 0 Lux/F 1,2 Lux/F 1.2 0,2 Lux/F 1.2 IR áno áno áno áno prisvietenie AGC áno áno áno áno BLC áno áno áno áno Kompresia MPEG-4, MPEG-4, MJPEG, H.264 MJPEG, H.264 MJPEG, H.264 MJPEG, H.264 Napájanie 12VDC, 550mA 12VDC, 550mA 12VDC, 350mA 12VDC, 350mA Rozmery Ø83x180 mm Ø132x108 mm Ø 114 x 86mm Ø 115 x 92mm Hmotnosť 1 kg 0,68kg 0,29kg 0,36kg Zdroj: vlastné spracovanie Videorekordér Navrhnutý je hybridný digitálny videorekordér. Používa sa pre záznam obrazu snímanej scény ako z analógových kamier, tak z kamier sieťových. Hybridné DVR používame tam, kde je vybudovaný súčasný analógový kamerový systém so stále použiteľnými kvalitnými analógovými kamerami. Taktiež ponúka možnosť modernizovať riadiace, monitorovacie pracoviská, ale aj celý kamerový systém s postupným zaradením moderných sieťových IP kamier. Videorekordér umožňuje v prípade potreby, v budúcnosti použiť opäť analógové kamery. Videorekordér je vybavený VGA výstupom pre monitor, na ktorom je možnosť zobrazenia 1, 4, 8, 9 až 16 kamier. Obsahuje porty pre pripojenie iných dátových zberníc pre komunikáciu s ostatnými zariadeniami, porty pre pripojenie s prístupovými alebo inými systémami pomocou konektora RS 232. Vybraný videorekordér je od firmy AVER s označením IWH 3216 Touch II (obrázok 23). Obsahuje operačný systém Windows 39

40 Embedded. Systémy Windows Embedded sú určené pre špecializované alebo jednoúčelové zariadenia. Využívajú rovnaké technológie ako systémy Windows, takže umožňujú vývojárom používať rovnaké nástroje a znalosti. Zariadenia sú postavené na systémoch Windows Embedded, môžu jednoducho využívať technológie spoločnosti Microsoft a spolupracovať s ostatnými systémami a ich službami. IWH 3216 Touch II obsahuje najnovší dvojjadrový procesor, ktorý prináša vynikajúcu kvalitu obrazu a značné zvýšenie výkonu pri viac súbežných úlohách. Okrem praktických funkcií ako sú pokročilé oznámenia o poplachu, integrácia POS a podpora štyroch hot-swap HDD, sa zariadenie ľahko ovláda pomocou myši, klávesnice, alebo tlačidiel. Obrázok 23 Hybridný videorekordér IWH 3216 Touch II Zdroj: ( ) Pevné disky Okrem naozaj jasného obrazu sú pre kamerové systémy rovnako významné faktory ako dlhodobá spoľahlivosť a nízka spotreba. Spoľahlivosť a nízka spotreba do istej miery závisí aj od správnej voľby pevných diskov. Pre kamerové systémy sa používajú špeciálne pevné disky, navrhnuté pre nepretržitú prevádzku, potrebujú pri roztáčaní a prevádzke menej energie, minimalizujú stratový výkon a vibrácie, a vyznačujú sa spoľahlivou prevádzkou a vysokým výkonom. Zníženie teploty, hluku a vibrácií umožňuje predĺženie spoľahlivej prevádzky kamerových systémov. 40

41 Do videorekordéra budú umiestnené 4 pevné disky od Western Digitals s označením HD 2000S s kapacitou pamäte 2TB, rozhranie SATA s dobrou rýchlosťou 3 Gb/s a 7200 RPM (otáčok za minútu).tento disk je určený pre nepretržitú prevádzku a disponuje funkciami dôležitými pre podnikové činnosti akými sú korekcia chýb (ECC), technológia rotačných vibrácii (RV) pre viacdiskové systémy a pokročilá technológia využívania energie. S 1,2 miliónmi hodín MTBF (priemerný čas medzi výskytom systémových chýb) patrí medzi najspoľahlivejšie disky pre najnáročnejšie aplikácie, vrátane entry-level serverov, úložných polí, systémov RAID a digitálnych video systémov. Sieťový prepínač - switch Prepínač je aktívny prvok počítačovej siete, ktorý spája jej jednotlivé časti. Zakomponovaný do kamerového systému banky bude z dvoch dôvodov: zosilňuje video signál funkcia Power over Ethernet PoE Funkcia PoE je napájanie po dátovom sieťovom kábli, bez nutnosti priviesť napájacie napätie k prístroju ďalším samostatným káblom. Výhody tohto riešenia: úspora kábla jednoduchšie pripájanie prístrojov; zapája sa len jeden dátový konektor miesto dvoch (dáta + napájanie) záložný zdroj napätia sa pripojí na prepínač, čím sa zabezpečí pri výpadku prúdu napätie aj pre kamery umožní správcovi siete jednoduchý diaľkový reštart napájaného prístroja na konci kábla vypnutím a zapnutím napájania pomocou príkazu na porte prepínača Poznáme 2 druhy riešenia PoE technológie: napájanie po voľných nevyužitých pároch v dátovom kábli napájanie "fantómovým" napätím medzi dvojicou aktívnych párov vodičov Použitý bude sieťový prepínač od firmy Intellinet. Ide o 16 portový PoE sieťový prepínač, ktorý má 16 gigabitových portov (Obrázok 24). 41

42 Obrázok 24 PoE sieťový prepínač Zdroj: ( ) Monitor Monitor pre kamerové systémy sa líši od bežného monitora používaného pre stolové počítače. Má podstatne nižšiu spotrebu a viac násobne predlženú životnosť. Navrhnutý je 24 LCD Full HD displej Sony, prispôsobený pre použitie 24 hod. / 7 dní v týždni. Má úzky rámik len 19 mm, čierne prevedenie a rozlíšenie 1920x1080 Full HD. Obsahuje výstupy HDMI, VGA, DVI-D, BNC. Použitá kabeláž Kabeláž bude tvorená UTP sieťovým káblom kategórie Cat5 (obrázok 25). Kábel Cat5 je párový kábel zložený zo štyroch párov vodičov pre šírenie signálov. Tento typ kábla sa používa v štruktúrovanej kabeláže pre počítačové siete, ako je Ethernet. Cat5 je tiež používaný pre transport videa a telefónnych signálov. V niektorých prípadoch, môže byť viac signálov vykonávaných na jedinom kábli. Cat5 môže niesť dve konvenčné telefónne linky, rovnako ako dva 100BASE-TX kanály v jednom kábli. Obrázok 25 Popis UTP kábla Zdroj: vlastné spracovanie 42

43 Pripojenie IP kamier pomocou UTP kábla je veľmi jednoduché. Na oboch stranách je konektor RJ 45, ktorý jednoducho zasunieme do kamery a druhý koniec do sieťového prepínača. Zvyčajne sa cez 2 vodiče prenáša obraz a cez 6 vodičov napätie. Tým sa zaistí menšie kolísanie napätia a väčšia stabilita obrazu. Aby kamerový systém fungoval je potrebné zapnúť na sieťovom prepínači funkciu PoE ON. Všetkých 10 UTP káblov z jednotlivých IP kamier sa privedú na jednotlivé porty sieťového prepínača. 3.4 Návrh rozmiestnenia kamier Správne rozmiestnenie kamier je jeden z najdôležitejších aspektov celého návrhu. Treba brať do úvahy všetky možné uhly pohľadu na monitorovaný objekt a tak redukovať mŕtve miesta v systéme. Pre dosiahnutie tohto cieľa platí, že čím viac kamier tým lepšie. Samozrejme pri malej pobočke banky akú som vybral je to príliš drahé riešenie. Cena by sa mohla zdvojnásobiť. Treba dobre zvážiť každé umiestnenie kamery a nájsť kompromis medzi počtom kamier a rozsahom monitorovaného priestoru. Pravidlo pre umiestnene kamier hovorí, že vnútorná kamera by mala byť umiestnená výške najmenej 2,5 m a najviac 5 m. Vonkajšia vo výške najmenej 3,5m a najviac 10m. Kamery sa neumiestňujú proti svetlu, oknám, vnútorným osvetleniam ani k zdrojom vysokého napätia. Všetky tieto faktory ovplyvňujú negatívne kvalitu obrazu. Pre návrh sú zvolené statické kamery (Obrázok 26). Otočné kamery neboli vyhovujúce, keďže otočenie o 360 trvá od sekúnd. Rozmiestnené sú nasledovne: kamera č. 8 a 9 od AVER model SF2012H-B kamera č. 1,2,4,5,6,7od AVER model SF2012H-D kamera č. 3 od AVER model IPC-HDW2100P kamera č 10 od AVER model ATM-615B 43

44 Obrázok 26 Návrh rozmiestnenia kamier pre pobočku banky Zdroj: vlastné spracovanie 3.5 Funkcionalita kamerového systému Po spustení videorekordéra je potrebné kamery v systéme vyhľadať. Videorekordér má funkcia automatického vyhľadávania pripojených kamier. Keď táto možnosť zlyhá je možné kamery pridať do systému aj manuálne a to tak, že zadáme výrobcu kamery, typ a port alebo kanál na ktorom je kamera pripojená (Obrázok 27). 44

45 Obrázok 27 Menu vyhľadávania kamier Zdroj: ( ) Nastavenie nahrávania záznamu V prvom kroku je potrebné zadať miesto na pevnom disku (path), kde bude video z IP kamier zaznamenávané. V našom prípade sú to 4 pevné disky o celkovej kapacite 8 TB, ktoré sú priamo nainštalované vo vnútri videorekordéra. Ako druhý krok je potrebné zvoliť správnu kompresiu videa. Zmyslom kompresie dát je zmenšiť dátový tok alebo zmenšiť potrebu zdrojov pri ukladaní informácií, čo je výhodné napríklad pre ich archiváciu alebo pri prenose cez sieť s obmedzenou rýchlosťou. K dispozícii sú 3 formáty kompresie: Mpeg 4 H.264 Mjpeg Kompresia Mjpeg poskytuje najhoršiu kompresiu 7-27:1, čo má za následok väčšie nároky na priepustnosť siete a na úložnú kapacitu. Na druhej strane ale poskytuje aj kvalitnejší obraz, keďže kompresia je menšia. Kompresia H je kompresia s vynikajúcou kvalitou obrazu a s kompresným pomerom 50:1, poskytuje až o 50% menšiu veľkosť súborov pri porovnateľnej kvalite s MPEG4. Teda 2 krát menej dát na pevných diskoch a 2 krát väčšia rýchlosť v lokálnej sieti alebo internete. V poslednom kroku si je potrebné navoliť režim nahrávania. Zvolený videorekordér poskytuje niekoľko režimov záznamu (Obrázok 28). Always Recording Nahrávanie video záznamu z vybraných kamier prebieha nepretržite 24 hod denne. 45

46 Motion Recording Nahrávanie videozáznamu z vybraných kamier sa spustí po tom, ako IP kamery zaznamenajú pohyb v monitorovanej oblasti. Tu je potrebné správne nastaviť citlivosť kamier na detekciu pohybu. Príliš vysoká citlivosť bude mať za následok falošné detekcie pohybu a nízka citlivosť nemusí zaznamenať pohyb v monitorovanom objekte. Smart Recording Inteligentné nahrávanie videozáznamu z vybraných kamier spočíva v automatickom spustení nahrávania v maximálnej možnej kvalite po detekovaní pohybu v monitorovanom objekte. Po ukončení aktivity v monitorovanom priestore sa pokračuje v nahrávaní záznamu ale s minimálnou kvalitou obrazu. Voice Detecting Recording Jedna z vlastností IP kamier je, že dokážu okrem obrazu zaznamenať aj zvuk. V tomto režime sa využíva práve táto funkcia. Nastaví sa hladina úrovne zvuku v decibeloch, po ktorej prekročení sa spustí nahrávanie. No Recording V tomto režime systém nebude zaznamenávať žiadne videozáznamy KeyFrame Recording V tomto režime sa nahráva rýchlosťou 1 snímka za sekundu. Vysoká úspora úložného miesta, plynulosť obrazu je takmer nulová. Obrázok 28 Nastavenie režimu nahrávania Zdroj: ( ) 46

47 3.6 Pokročilé funkcie kamerového systému Detekcia pohybu Štandardná detekcia pohybu spustí záznam v prípade rozpoznávania pohybu v definovanej zóne. Pri detekcii pohybu je potrebné nastaviť: Oblasť detekcie Citlivosť detekcie Prah detekcie pohybu Veľkosť objektu Percentuálny pomer objektu v zobrazení Detekcia tváre Funkcia detekcia tváre bude využívaná pri vonkajšom bankomate pri výbere hotovosti. Ak nebude detekcia tváre klienta úspešná (prilba, šiltovka a pod), bankomat bude zablokovaný. Ľudské tváre sú rozpoznávané v dvoch krokoch. V prvom kroku sa rozpoznávajú oblasti s farbou ľudskej pokožky. Na základe tvaru sa určia oblasti kandidátov tváre. V druhom kroku sa preveruje prítomnosť ľudskej tváre v týchto oblastiach pomocou identifikácie charakteristických znakov - očí, úst a hranice tváre. Objavenie sa objektu Táto funkcia upozorňuje operátora na riziko spôsobené objavením sa nového objektu v sledovanej oblasti. Je dôležité zadefinovať adekvátnu veľkosť siete a umiestnenia aktívneho poľa (od jedného políčka až po sieť pokrývajúcu celý obraz). Ďalším krokom je definovanie potenciálneho rozmeru nového objektu. Správne nastavenie prakticky eliminuje riziko falošného alarmu (Dipol, 2009). Obrázok 29 Detekcia nového objektu Zdroj: ( ) 47

48 Zmiznutie objektu Veľmi užitočná funkcia, ktorá pomáha monitorovať oblasť a dôležité objekty v nej. Akákoľvek zmena polohy alebo zmiznutie objektu spustí naplánovanú reakciu. Konfigurácia funkcie pozostáva z určenia objektu (Obrázok 30), ktorý bude monitorovaný. Pre každú kameru je možné nastaviť neobmedzené množstvo monitorovaných objektov. V prípade tejto funkcie je rovnako potrebné venovať pozornosť na správne a dôkladné definovanie monitorovaných objektov (Dipol, 2009). Obrázok 30 Varovanie funkcie "zmiznutie objektu" Zdroj: Zdroj: ( ) Detekcia manipulácie s kamerou Aplikácia upozorní systém alebo obsluhu na stav, kedy je či už vandalizmom alebo náhodou narušená prevádzka kamery. Najčastejším prípadom je otočenie kamery, blokovanie výhľadu, nasprejovanie kamery alebo rozostrenie obrazu. Pri nasadení kamery v náročných podmienkach je funkcia manipulácie s kamerou tiež nápomocná. Počasie, vibrácie alebo nečistoty môžu narušiť jej výkon kamery. Bez aktívnej detekcie manipulácie s kamerou, môže odhalenie tohto problému trvať veľmi dlho. Spočítanie objektov Analýza obrazu zahŕňa funkciu spočítania objektov. Táto funkcia umožňuje spočítať objekty, ktoré sa pohybujú z jedného miesta na druhé. Je potrebné nadefinovať dve oblasti - vstupnú a výstupnú. V ďalšom kroku operátor definuje veľkosť objektov, ktoré sa budú počítať. Počítanie je možné v oboch smeroch. Takto môžeme získať rýchlo informácie ako koľko klientov navštívilo pobočku banky a pod (Dipol, 2009). 48

49 Obrázok 31 Simulácia počítania objektov Zdroj: ( ) Detekcia zvukov Navrhnuté IP kamery sú vybavené audio vstupom a teda disponuje možnosťou záznamu zvuku alebo odposluchom daného priestoru v reálnom čase. To sa stáva mocným doplnkom videa. Detekcia zvukov je založená na rovnakom princípe ako detekcia pohybu. Aplikácia zaznamenáva hluk (napríklad rozbitie okna alebo hlasy) a ten je braný ako spúšť pre vysielanie videa alebo jeho záznam. Prípadne slúži pre upozornenie obsluhy kamerového systému. Audio detekcia tak pomáha odhaliť aj aktivity v temných lokalitách, kde je obraz z kamery obmedzený. Pre využitie tejto funkcie musí byť kamera vybavená podporou zvuku a mať buď vstavaný, alebo pripojený externý mikrofón. Následne sa nastaví úroveň hlasitosti, na ktorú má kamera reagovať a hlásiť poplach. Detekcia prekročenia línie Navrhnuté kamery obsahujú aplikáciu, ktorá vám umožní definovať virtuálne línie. Pri prekročení týchto línií pohybujúcim sa predmetom, kamera a systém spustí definované akcie. Napríklad vyvolá poplach, odošle , SMS, rozsvieti svetlo, zamkne dvere atď. Ideálne je táto aplikácia pre sledovanie vchodov a východov, nakladacích rámp, monitoring budov alebo parkovísk. Vďaka tejto funkcii máte tiež možnosť nahrávať len úseky, ktoré vás skutočne zaujímajú a šetriť tak cenné miesto pre ďalšie záznamy. 3.7 Finančné a časové zhodnotenie návrhu Pri návrhu kamerového systému sa zohľadňuje do veľkej miery aj finančná stránka návrhu. Je potrebné nájsť čo najlepší pomer medzi cenou a kvalitou kamerového systému. Vybrané produkty od americkej firmy AVER mali pomer cena a kvalita veľmi dobrý. 49

50 V celkovej cene (Tabuľka 9) návrhu sú zakomponované nielen jednotlivé ceny komponentov, ale aj cena práce a zaškolenie zamestnancov. Tabuľka 9 Finančná kalkulácia kamerového systému Číslo Názov / typ Počet Cena / kus Cena celkom 1 IP kamera SF2012H-B 2 399,00 798,00 2 IP kamera SF2012H-D 6 389, ,00 3 IP kamera HDW2100P 1 239,00 239,00 4 IP kamera ATM-615B 1 287,00 287,00 5 Videorekordér , ,00 IWH 3216 Touch II 6 SATA pevný disk 2 TB, 4 202,00 808,00 HDD2000S 24/ "LCD Full HD, SSM-L24F ,00 830,00 8 Sieťový prepínač, IP16 PoE 1 290,00 290,00 SWITCH GBIT 9 Prepäťová ochrana pre IP, AXON 10 29,50 295,00 net PRO POE 10 Napájací zdroj 12VDC-5A, 2 65,00 130,00 11 Záložný 7Ah akumulátor do zdroja 2 12,00 24,00 12 Kabeláž s lištami 1 290,00 290,00 13 Konektory 1 45,00 45,00 14 UPS záložný zdroj 230V 1 200,00 200,00 15 Inštalácia a montáž kamier 40 hod 10,00 400,00 16 Zaškolenie zamestnancov 8 hod 10,00 80,00 Celkom 9340,00 DPH 1868,00 Celkom s 11208,00 DPH Zdroj: vlastné spracovanie 50

51 Záver Od roku 2006 sú kamerové systémy nutnou súčasťou každej pobočky banky. Každá banka je povinná mať zo zákona kamerový systém. Bohužiaľ často sa táto povinnosť zo zákona plní veľmi nezodpovedne a kamerové systémy nezodpovedajú parametrami kamerovému systému banky, čo má za následok, že až 80% trestných činov ostáva stále nevyriešených. Hlavným cieľom bakalárskej práce bolo navrhnúť kamerový systém, ktorý by spĺňal parametre pre využitie v pobočke banky, ale aby zároveň nebol príliš drahý. V prvej časti bakalárskej práce sme urobili základný prehľad o kamerových systémoch a prehľad funkcií, ktoré môže kamera obsahovať. V druhej časti bakalárskej práce sme vyzdvihli dôležité parametre, na ktoré by sme mali klásť dôraz pri výbere kamerového systému pre pobočku banky. V tretej časti sme zrealizovali návrh kamerového systému pre pobočku banky. Boli použité najnovšie technológie, ktoré momentálne poskytujú IP kamery, čo malo za následok úsporu finančných prostriedkov a vysokú funkcionalitu kamerového systému. Finančná a časová náročnosť projektu je priamo úmerná požiadavkám, ktoré musel systém splniť. Investícia do tohto návrhu sa určite oplatí, keďže je to inteligentný systém postavený na celkovej analýze videa. Dokáže predvídať, strážiť a s vynikajúcou kvalitou obrazu bude veľmi užitočný aj pri objasňovaní spáchaných trestných činov. 51

52 Zoznam použitej literatúry 1. FALISOVÁ, Beáta Ochrana objektov. Bratislava : Akádemia PZ SR Bratislava 1994, 121 s. ISBN , FALISOVÁ, Beáta Prostriedky klasickej ochrany objektov. Bratislava : Akadémia PZ v Bratislave s. ISBN , GABRIEL, Juraj Aplikácia kamerového snímača v procesnej automatizácii. AT&P Journal ISSN , 2005, Roč. XII, č. 1, s GAJDOŠ, Jozef Alarm security directory: Almanach firiem bezpečnostného priemyslu Slovenska. Bratislava : Infodom s. ISBN X, KMEŤO, Pavol Bezpečnostné kamery: porovnávací test. PC Revue ISNN , 2007, Roč. XV, č. 10, s KŘEČEK, Stanislav QUO VADIS, CCTV? Security Magazin ISSN , 2001, roč. VIII, s LOVEČEK Tomaš, NAGY Peter Kamerové bezpečnostné systémy. Žilina : EDIS - vydavateľstvo ŽU s. ISBN , LOVEČEK Tomáš, REITŠPÍS Josef Projektovanie a hodnotenie systémov ochrany objektov. Žilina : EDIS - vydavateľstvo ŽU s. ISBN , MACKO, Ondrej Ako na zabezpečenie a monitorovanie priestorov. PC Revue ISSN , 2007,Roč. XV, č. 4, s MACKO,Ondraj Bezpečnostné kamerové systémy. PC Revue ISSN , 2004, Roč. XII, č. 9, s UHLÁŘ, Josef Technická ochrana objektů II. Díl - Elektrické zabezpečovací systémy. Praha: Policejní akademie ČR, s. ISBN KIND, Ján Projektování bezpečnostních systémů I. Zlín: UTB s. ISBN Internetové zdroje 1. Proficams Gopro hd kamery. [Online] [cit ] dostupné z: 52

53 2. Renosoon CCTV Seremban Digital Noise Reduction (DNR). [Online] [cit ] dostupné z: 3. AP Media, audio visual systems Čiernobiele kamery. [Online] [cit ] dostupné z: kamery/. 4. Camtech HLC : High light Compensation. [Online] [Cit ] dostupné z: 5. CANEX Fix dome IP kamery. [Online] [cit ] dostupne z: 6. CZ Alarm Barevná desková kamera SONY VM38-CSHRX. [Online] [cit ] dostupné z: htm. 7. Hama Smat Solutions Hama bezdrôtová LAN IP vonkajsšia kamera. [Online] [cit ] dostupné z: 8. ISEC CCTV kamera solution Antivandal camera isec Pro IP9700 OSD. [Online] [cit ] dostupné z: 9. Alertech Základné technické parametre a typy. [Online] [cit ] dostupné z: Cambridge Company IP kamerové systémy a Digitální kamerové systémy CCTV. [Online] [cit ] dostupné z: CCTV CAD The principles of CCTV design in VideoCAD. [Online] [cit ] dostupné z: 53

54 12. Ing. Peter Nagy Ako funguje televízia. [Online] [cit ] dostupné z: Intraco Micro Srovnání čipových technologií (CCD x C-MOS). [Online] [cit ] dostupné z: Metacom Kamerové systémy. [Online] [cit ] dostupné z: Dipol Inteligentné kamerové systémy. [Online] [Cit ] dostupné z: 54

55 Zoznam obrázkov Obrázok 1 Pohľad na snímače Obrázok 2 Ovládanie funkcií kamier Obrázok 3 Ukážka obrazu WB... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 4 Ukážka DNR Obrázok 5 Ukážka obrazu HLC... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 6 Ukážka obrazu WDR Obrázok 7 Čiernobiela kamera Obrázok 8 Bezdrôtová kamera Obrázok 9 Dosková kamera Obrázok 10 Vodotesná kamera Obrázok 11 Kupolovitá rotačná kamera Obrázok 12 Antivandalová kamera Obrázok 13 Princíp fungovania analógovej kamery Obrázok 14 Princíp fungovania digitálnej kamery Obrázok 15 Podiel predaja bezpečnostných kamier na svetovom trhuchyba! Záložka není definována. Obrázok 16 Podiel predaja CCD a CMOS snímačov vo svetechyba! Záložka není definována. Obrázok 17 Výpočet clonového čísla... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 18 Škála rýchlosti uzávierok... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 19 Ukážka funkcie AGC... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 20 Ukážka obrazu pri rozličnej hodnote IRE... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 21 Vybraná pobočka banky... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 22 Schéma zapojenia kamerového systému...38 Obrázok 23 Hybridný videorekordér IWH 3216 Touch IIChyba! Záložka není definována. Obrázok 24 PoE sieťový prepínač... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 25 Návrh rozmiestnenia kamier pre pobočku bankychyba! Záložka není definována. Obrázok 26 Popis UTP kábla... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 27 Menu vyhľadávania kamier

56 Obrázok 28 Nastavenie režimu nahrávania... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 29 Detekcia nového objektu Obrázok 30 Varovanie funkcie "zmiznutie objektu"... Chyba! Záložka není definována. Obrázok 31 Simulácia počítania objektov... Chyba! Záložka není definována. Zoznam tabuliek Tabuľka 1 Vzdialenosť rozpoznávania objektov pri vybranom rozlíšeníchyba! Záložka není definována. Tabuľka 2 Výhody a nevýhody oboch technológii snímacích čipovchyba! Záložka není definována. Tabuľka 3 Tabuľka svetelných citlivostí vybraných prostredíchyba! Záložka není definována. Tabuľka 4 Parametre vybraných kamier... Chyba! Záložka není definována. Tabuľka 5 Porovnanie parametrov pre 50 IRE... Chyba! Záložka není definována. Tabuľka 6 Porovnanie parametrov pri rovnakom clonovom číslechyba! Záložka není definována. Tabuľka 7 Finálna tabuľka parametrov vybraných kamierchyba! Záložka není definována. Tabuľka 8 Špecifikácia vybraných kamier... Chyba! Záložka není definována. Tabuľka 9 Finančná kalkulácia kamerového systému... Chyba! Záložka není definována. 56