На каком расстоянии камера видеонаблюдения распознает лицо человека
Сравнительный тест ip камер с разрешением 1 Мп, 2 Мп, 4 Мп и фокусным расстоянием объектива от 2,8 мм до 6 мм
|
|
Сразу хочу обратить ваше внимание, что разрешение, а именно количесство Мегапикселей не является определяющем фактором при идентификации объектов на расстоянии.
-Тип матрицы так же играет значительную роль в этом процессе (различают CMOS – простая и популярная технология, уровнем по выше идут CCD, Super HAD CCD и фирменная Sony Ex-View)
- Большое значение имеет физический размер матрицы (величина 1/3 – характерна для большинства стандартных камер, в более дорогих моделях эта величина составляет 1/2,8 а в профессиональных, интеллектуальных камерах видеонаблюдения до - 1/1,7)
- При слабой освещенности стандартным значением светочувствительности является 0,01 – 0,07 Lux, (0 Lux при включенном ИК-прожекторе), светосила объектива F = 1,2 - 2.0
На примере стандартных ip камер с базовыми характеристиками посмотрим на каком расстоянии каждая из них справиться с поставленной задачей.
Начнем с 1 Мп ip камеры Hikvision DS-2CD2012-I
|
1 Мп, объектив 4 мм, разрешение 1280х720
|
1 Мп, объектив 6 мм, разрешение 1280х720
|
|
Как видим с камер в 1 мегапиксель лицо человека можно распознать в
зависимости от объектива с расстояния в 5 и 7 метров соответственно
Так же ниже посмотрим скриншоты с этих камер на расстоянии 9-7-5-3 метров
(Для просмотра изображения в натуральную величину кликните на него)
|
1 Мп, объектив 6 мм, разрешение 1280х720
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
2 Мп, объектив 4 мм, разрешение 1920х1080, Цилиндрическая DS-2CD2022-I
|
На мой взгляд, 2 Мегапикселя уже распознают лицо человека
на границе 7 метров, конечно, если речь идет про объектив в 4 мм.
Что касается широкоугольного объектива в 2,8 мм,
в этом случае, несмотря на разрешения 1920х1080 (Full HD)
момент распознавания лица человека ожидаемо ниже, и находиться
на расстоянии 3-5 метров.
Поскольку шурокоугольный объектив в 90° рассчитан на охват большой
территории, так за счет этого приходиться жертвовать детализацией
предметов на расстоянии.
Такие решения больше подходят для небольших помещений, комнат
и вешаются в углу комнаты, с целью охватить её от стены до стены.
В общем смотрите сами видео и скриншоты с ip камер, сравнивайте,
только не забывайте в настройках плеера YouTube выставлять
максимальное качество, а так же напоминаю, что все картинки кликабельны.
|
||
|
2 Мп, объектив 2,8 мм, разрешение 1920х1080, Внутреняя DS-2CD2422F-I
|
2 Мп, объектив 4 мм, разрешение 1920х1080, Купольная DS-2CD2122F-I
|
||
|
2 Мп, объектив 2,8 мм, разрешение 1920х1080, Внутреняя, ночь
|
2 Мп, объектив 4 мм, разрешение 1920х1080, Купольная, ночь
|
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Затем тестируем 4-х Мегапиксельную ip камеру DS-2CD2042WD-I
с объективом 4 мм, разрешение 2688х1520
|
|
Не ждите чуда, знакомого человека думаю без труда можно распознать на расстоянии 9 и более метров с помощью этой камеры, однако речь об идентификации на таком расстоянии уже не идет, просто потому что на таком отдалении предмет уже слишком мал для распознования камерой с объективом в 4 мм. Такое фокусное расстояние объектива соответсвует углу обзора в 75°, что приближенно к углу обзора человеческого глаза. Так вспомните себя на приеме у окулиста, где Вам показывают буквы и за пределами физичесских возможностей глаза вы просто уже не в состоянии их различить, но стоит вам вооружить глаз, скажем биноклем, как ваши возможности многократно увеличиваются. Так и здесь, если задача стоит идентифицировать мелкие детали на большом расстоянии, то необходимо изменять оптичесское расстояние объетива в сторону его увеличения. |
 |
 |
 |
 |
 Вместе с тем, в продолжении теста я вырезал прямоугольную область с каждого изображения, при этом не увеличивая ни одного из них. Расстояние так же 5 метров
Преимущества четырех мегапикселей перед одним "на лицо", так в нижней прямоугольной области отчетливо читаются даже буквы на табличках.
На основании вышеизложенного, можно сделать ВЫВОД, что 4Мп ip камера действительно справляется с задачей применимой в этом тесте по идентификации лица человека в разы лучше базовой модели ip камеры с разрешением в 1 Мп, а разница в стоимости у них составляет 65 $. На сегодня стоимость модели DS-2CD2042WD-I остается все же высокой, хотя для области наблюдения где требуется высокое разрешение на большой территории вполне одну такую можно и заложить в проект. Конечно, сегодня существуют ip камеры с разрешением 4К, что составляет примерно 8,8 Мп с разрешением 4096x2160. Однако сейчас их стоимость зашкаливает, а так же для инсталляции ситемы на базе таких камер потребуются мощнейшие сервера для обработки входящего потока данных, не говоря уже, что при использовании камер с высоким разрешением в значительной степени повышается нагрузка на сеть, так же существует ограничение по пропускной способности сетевых кабелей, и конечно требуется большое дисковое пространство для хранения видеоархива. Вместе с тем по состоянию на январь 2018 года, разработчики систем видеонаблюдения внедрили новый формат сжатия - кодек H.265+, который в свою очередь снимает все вышеперечисленные проблемы, поскольку видео с камер с разрешением в 8 Мп, по битрейту соответствует видео с 2х Мп камер с кодеком H.264.
|
|
Хотелось бы отметить, что объективы с фокусным расстоянием 2,8 - 4 мм не совсем подходят для целей нашего теста, поскольку углы обзора в 90° и 75° всё же предназначены для общего обзора. Вместе с тем, если область интереса лежит в непосредственной идентификации лиц на расстоянии, например на проходной или наблюдение за денежными расчётами в кассе или обменнике, то в таких случаях используются узкоугольные объективы с фокусным расстоянием объектива в 6, 12, 16 мм или более дорогие вариофокальные объективы с возможностью ручной (или моторизированной) настройкой фокусного расстояния. |
|
При беглом просмотре видео, может сложиться впечатление, что особой разницы между ними не заметно, однако путем простого наложения скриншотов с ip камер друг на друга, складывается понимание разницы в размерах получаемого изображения.
Так же разница ощутима и в весе изображения, а именно в размере Килобайт, так скриншот с камеры в
1 Мп весит 200 Кб;
2 Мп уже 400 Кб;
4 Мп - 800 Кб,
Та же ситуация применима и к видеоархиву
|
 |
|
Такой узкоугольный объектив предназначен решать задачи по идентификации объектов на действительно значительных расстояниях в узконаправленой территории, таких как входы и въезды. Вместе с тем, производитель заявляет для этой модели встроенный аппаратный WDR - 120 dB, и дальность ИК-подсветки до 80 метров по фирменной технологии EXIR.
Итак, сможет ли эта ip-камера распознать лицо человека на расстоянии до 25 метров? Смотрим видео и скриншоты Расстояние до калитки 23 метров, первый колышек 11 метров, далее 9,7,5,3 |
Далее для этого теста возьму 4-х Мегапиксельную ip-камеру Hikvision DS-2CD2T42WD-I8 
|
|
|
||
 |
 |
 |
 |
На мой взгляд такой объектив в 16 мм позволяет произвести распознание человека на расстоянии 20-22 метров, однако теперь мы видим только корридор из узкого пространства в 20°.
Своё мнение по этой теме, а так же вопросы можете оставить в конце статьи в комментариях.А так же всегда сможете проконсультироваться по телефонам или написать на почту в разделе контакты и обратная связь.