Kamerarendszer

A biztonsági kamerarendszer, vagy hivatalosabb nevén videó megfigyelő rendszer eredeti angol elnevezése (Closed Circuit Television, vagyis CCTV) a működési elvet jelzi: a zártláncú TV-rendszer (ZTV rendszer) kamerái a felvett képet videojelekké alakítják. Ezek az elektromos jelek zárt úton jutnak el a monitorig és a képrögzítőig, melyen az élő- és rögzített képeket csak az arra feljogosított személyek nézhetik meg.

Mára azonban a zártláncú kamerarendszer elnevezés elavulttá vált, hiszen az Internet vagy a helyi számítógépes hálózat révén is be lehet lépni egy távoli objektum zártláncú videó hálózatába: megnézni az éppen aktuális élő képeket, vezérelni a kamerákat, vagy éppen az adatbázisban rákeresni adott eseményre, időpontra.
Akár a biztonsági kamerarendszer, akár a videó megfigyelő rendszer kifejezést használjuk, mindkét megnevezés kissé hosszú. Nemhiába kezd teljesen beépülni és elfogadottá válni a szaksajtóban, és már lassan a köznapi nyelvben is az angol mozaikszó: a CCTV alkalmazása. Mi is sűrűn fogjuk ezt az elnevezést használni.

Célunk, hogy rávilágítsunk a videó megfigyelő rendszer fontosságára, bemutassuk felépítését, nélkülözhetetlen részegységeit, illetve ismertessük azokat az érdemi felhasználási lehetőségeket, amelyek egy ilyen rendszerben rejlenek.

Mire jó egy CCTV rendszer?

Egy jó kamerakép (élő vagy felvett) minden más technikai eszköznél több információt nyújt a felhasználó számára. Pontosan látható, mi történik a védett területen, mikor történik (időbélyeg), valamint a személyek és járművek mozgása is jól megfigyelhető.

A már elérhető intelligens videoanalitikai alkalmazások folyamatosan, emberi beavatkozás nélkül képesek elemezni a kamerák által rögzített videóképeket, és figyelmeztető jelzést küldenek a kezelőnek/felhasználónak, ha egy előre beállított esemény bekövetkezik.

Néhány példa:

Területfigyelés: A kameraképen beállított területre bemegy valaki.

Virtuális kerítés (vonal) átlépés: Egy kijelölt vonal átlépésekor jelez.

Mozgásirány figyelés: Tiltott irányi mozgásra jelez.

Otthagyott tárgy figyelés: A kamerakép kijelölt részén valaki otthagy egy tárgyat.

Elvitt tárgy figyelése: A kamerakép kijelölt részéről valaki elvisz valamilyen tárgyat.

Személyek felismerése arc, alkat, mozgás alapján

Járműfelismerés: Jellemző járműfajták beazonosítása

Rendszámfelismerés

Rendszám alapján történő belépés engedélyezése (kapu, nagy sorompó nyitása)

A CCTV rendszerek felhasználási köre

Üzleti célra főként a lopáskárok csökkentése érdekében telepítik. Nem csupán a hagyományos bolti lopások ellen nyújt hatékony védelmet, hanem az alkalmazottak ellenőrzésére is alkalmas. Telepítünk biztonsági kamera rendszert nagyáruházakba és egy helyiségből álló üzletekbe is.
Ipari és gyártási folyamatok megfigyelése: Az emberi egészségre ártalmas munkakörnyezetben (pl. meleg környezet, zajos környezet, ionizáló sugárzás, veszélyes gépek, maró- és mérgező anyagok jelenléte) működő berendezések és ipari folyamatok távoli megfigyelésére alkalmasak a CCTV alkalmazások. Ezeknél az alkalmazásoknál szintén használhatók a videoanalitikai megoldások. Sokkamerás rendszerekben a kezelő személyzet nem képes tartósan több kamerakép egyidejű figyelésére, ezért a korszerű rendszerekben a videoanalitika értesíti a kezelőket, ha valamelyik képen releváns esemény történik. Korszerű üzemekben, ahol automata gépek és robotok dolgoznak, a fenti alkalmazások elengedhetetlenek.
Beléptető rendszerrel kombinálva gyalogos- és gépkocsiforgalmat szabályoz. Benzinkutak, bankok, ékszerboltok biztonsági berendezéseit ma már nem tudjuk kamerarendszer nélkül elképzelni.

A kamerák gyakori felhasználási területe a közterületi videomegfigyelő rendszerek, amelyeket általában a rendőrség vagy az önkormányzat üzemeltet. A rendszerekbe épített fix vagy távvezérelhető kamerákkal jól ellenőrizhetők a települések és utak járműforgalma, valamint kiszűrhetők a szabálysértések és forgalmi akadályok. Balesetek és bűncselekmények felderítésénél a hatóságok alapvetően támaszkodnak a térfigyelő kamerák által rögzített képanyagra. A rendszerben szintén alkalmazhatók videoanalitikai megoldások, például körözött rendszámú autók vagy körözött személyek keresése.

A CCTV rendszer működése és jellemzői

CCD érzékelő a kamerában

A kamerarendszer működésének ismertetésében visszanyúlunk az alapokhoz. Ezért röviden bemutatjuk az emberi szem felépítését és működését, a fénytan és a színelmélet videotechnikai szempontból fontosnak tartott jellemzőit és a mozgókép kialakulását.
A mai biztonsági kamerák képfeldolgozó egységei a CCD és a CMOS érzékelők. Bár mindkettő működése a fotoelektromos effektusra épül, a képkiolvasás módjának és a gyártástechnológiának az eltérése miatt jelentősen különböznek egymástól.
A CCTV-rendszerek legfontosabb eleme a kamera. A kamerák sok olyan műszaki paraméterrel rendelkeznek, melyek értékei típustól függően rendkívül széles skálán mozognak. Írásainkban megpróbáljuk ezeket a műszaki jellemzőket közérthetőbbé tenni.

Kompakt kamera objektívvel és védő házzal egybeépítve

A biztonsági kamerák egyik osztályozási módja a forma szerinti rendszerezés: Kameratípusok. Ez alapján megkülönböztethetünk normál dobozos, úgynevezett box kamerákat, fix objektívet és kültéri kameraházat is tartalmazó kompakt kamerákat, panel- és csőkamerákat, dome és speed dome kamerákat.
A hagyományos analóg kamerák modern változatainak tekinthetők az IP kamerák, ahol a fejlesztőmérnökök átlépték a hagyományos TV szabvány képfelbontási és képminőségi korlátait, és ahol a képtovábbítás IP alapú számítógép hálózaton keresztül történik. A kamerák és a rögzítők közötti összeköttetés többnyire kábelezéssel történik, de egyre növekszik az igény a vezeték nélküli kamerarendszer kiépítésére is.

A kamerák falra, oszlopra történő rögzítéséhez különböző kameratartó szerkezetek szükségesek, kültérben pedig – főleg a boxkamerák esetében – védőházban kell elhelyezni őket. A ház biztosítja a biztonsági kamera és különösen az objektív érzékeny elemei számára a védelmet a napsugárzástól, a csapadéktól és más időjárási viszontagságoktól. Kültéri kamerák esetében a házat fűtéssel vagy ventillátorral is el lehet látni, így a külső hőmérsékleti viszonyoktól függetlenül bármelyik évszakban működőképesek. A kameraház másik funkciója a mechanikai védelem, ami a szándékos károkozástól (rongálás) védi a kamerát.

Egyes kameratípusok „éjjeli látását” infra-megvilágítók segítik és egészítik ki. Az infra LED-eket többnyire beépítik a kompakt kamerákba, de az infra LED-ekből felépülő infra reflektorok a kamerák mellé kerülnek felszerelésre.
A CCTV rendszereken belül az éjjellátó kamerák új típusát a hőkamera jelenti. A hőkamerák nagy előnye, hogy nincs szükség hozzájuk semmilyen megvilágító eszközre. Ezek a kamerák a környezet és az abban mozgó emberek, állatok természetes hősugárzását érzékelik, így teljes sötétségben és rossz időjárási körülmények között is használhatók. Bár a hőkamera nem olcsó megoldás, bizonyos felhasználói körben már ma is költséghatékony módot jelent a nagy távolságú éjszakai videómegfigyeléshez.
Mivel egy biztonsági kamera önmagában nem elég ahhoz, hogy minden körülmények között (látószög, fényviszonyok, átfogó térfigyelés, részletes megfigyelés stb.) megfelelő képet adjon, ezért nagyon fontos az igényeknek megfelelő objektív kiválasztása, hiszen ez a kamera „szeme”. Ahhoz, hogy elégedettek legyünk a kamera által nyújtott képpel, a következőkre kell odafigyelnünk a megfelelő optika-kiválasztás során:

kültérre vagy beltérre kerül-e a kamera (hiszen a fényviszonyok változásai jelentősen befolyásolják a képminőséget),
milyen az objektív fényáteresztő képessége,
milyen a fókusztávolsága, mekkora a látószöge (minden esetben az adott helyhez megfelelő legkisebb látószögű optikát kell választani),
milyen zoom-mal rendelkezik (manuális vagy motoros).

Lekerekített formájú box kamera, objektívvel

Szögletes házú box kamera, objektívvel

A kamerarendszer által vett képeket a biztonságtechnikai monitorok jelenítik meg. Ahhoz, hogy megfelelően lehessen észlelni az eseményeket, nagyon fontos, hogy a monitorok képminősége és képfelbontása illeszkedjen a kamerákéhoz. A biztonságtechnikában több monitortípust alkalmaznak. Fekete-fehéreket ma már gyakorlatilag nem használnak. A színes monitorok működési elvük szerint katódsugárcsöves, LCD, plazma, vagy LED képernyős kivitelűek. Természetesen a képátló mérete is széles skálán mozoghat. Kiválasztásánál az is szempont, hogy hogyan jelennek meg rajta a kamera képei: egy kamera képe vagy több kameráé (ilyenkor osztott képet látunk); illetve folyamatosan kell-e figyelni a monitort vagy sem.

Mivel egy CCTV-rendszer általában nem csak egy kamerából áll, így egyszerre egy időben több kamera képét kell figyelni és rögzíteni. Gazdasági és egyéb okokból nem célszerű, hogy minden biztonsági kamera képét külön monitoron nézzük, ezért jelfeldolgozó eszközök segítségével egyetlen monitoron oldják meg több kamerakép megjelenítését. Ezek a videó jelfeldolgozók: képléptetők, képosztók, multiplexerek, mátrixok. A mátrixok kivételével ezeknek az eszközöknek a funkciói gyakorlatilag beépítésre kerültek a digitális videó rögzítőkbe.

A kamerarendszer képinek archiválására szolgálnak a videójel-felvevők vagy képrögzítők. Az analóg rögzítés (Time Lapse Video Recorder) már régen kiment a divatból. A napjainkban még használt analóg kamerák (amelyek analóg videojelet adnak ki) képeit speciális célhardverrel (Digital Video Recorder), vagy PC-alapú videojel digitalizáló kártyával lehet rögzíteni és lejátszani. A korszerű, IP protokollt használó kamerákhoz Network Video Recorder, vagy megfelelő teljesítményű számítógép és szoftver szükséges.

Digitális rögzítők