19. fejezet – megoldások és megoldókulcs

Gyakorlati feladatok — részletes megoldások

19.1 gyakorlat — Kameraválasztás és látószög-számítás egy telephelyre

Mit gyakorol: a DORI-kategória hozzárendelését a megrendelői igényhez, a gyújtótávolság és a képpontsűrűség kiszámítását, valamint annak felismerését, hogy a számítás mit nem dönt el.

Megoldás

1. A kategóriák

A megrendelő szavait szakmai kategóriává kell fordítani. „Aki bejön, azt fel lehessen ismerni, akkor is, ha nem ismerjük" — ez ismeretlen személy kilétének megállapítása, tehát azonosítás, 250 px/m. A „hány ember van ott és mit csinálnak" megfigyelés, 62–63 px/m (a források 62 vagy 63 px/m-t adnak meg — 9.5; a 19.6 modellszámítása és az alábbi levezetés 62,5-del dolgozik).

2. Az A pont gyújtótávolsága

Először azt kell megnézni, milyen széles sávot szabad látni a kívánt képpontsűrűség mellett:

W(max) = vizszintes keppontszam / kivant px/m
W(max) = 1920 / 250 = 7,68 m

A gyújtótávolság a W = L · d / f összefüggés átrendezéséből (1/3"-os érzékelő vízszintes mérete d = 4,8 mm):

f = L * d / W
f = 8 m * 4,8 mm / 7,68 m = 38,4 / 7,68 = 5,0 mm

Tehát legalább 5 mm kell, ami a 2,8–12 mm-es varifokális tartományban benne van. Kerek értéket, tartalékkal 6 mm-t választunk:

W    = 8 * 4,8 / 6 = 6,4 m
px/m = 1920 / 6,4  = 300 px/m
alfa = 2 * arctg( 4,8 / (2 * 6) ) = 2 * arctg(0,4) = 2 * 21,8 = 43,6 fok

300 px/m > 250 px/m, tehát az azonosítás teljesül; a 4 m-es kapunyílás belefér a 6,4 m-es képbe, mindkét oldalon marad kb. 1,2 m tartalék. A látószög 43,6°.

3. A B pont

f    = L * d / W = 30 * 4,8 / 30 = 4,8 mm
px/m = 1920 / 30 = 64 px/m

64 px/m éppen csak túllépi a megfigyeléshez szükséges 62,5 px/m-t: papíron megfelel, a gyakorlatban nincs benne tartalék — éjjel, tömörítés után, ferde szögben ebből nem sok marad. Egy 4 MP-es (2560 képpontos) kamerával:

px/m = 2560 / 30 = 85 px/m

Ez már kb. 36 %-os tartalékkal hozza a megfigyelést. Két elfogadható javaslat van tehát: 4 MP-es kamera, vagy a terület felosztása két kamerával 15-15 méteres sávra (akkor 1920/15 = 128 px/m, ami már a felismerést is teljesíti).

4. Az A ponti kamera DORI-határtávolságai (1/3", f = 6 mm, 1920 px)

D = ( f * px ) / ( kivant px/m * d )

azonositas  : D = (6 * 1920) / (250   * 4,8) = 11520 / 1200 =  9,6 m
felismeres  : D = (6 * 1920) / (125   * 4,8) = 11520 / 600  = 19,2 m
megfigyeles : D = (6 * 1920) / (62,5  * 4,8) = 11520 / 300  = 38,4 m
eszleles    : D = (6 * 1920) / (25    * 4,8) = 11520 / 120  = 96,0 m

A kapu 8 méteren van, az azonosítási határ 9,6 m — 1,6 m a tartalék. Ez elfogadható, de azt is jelenti, hogy aki a kapu mögött két méterrel megáll, már nem azonosítható. Ezt az ügyfélnek ki kell mondani, mert ő „a kapunál" szót fogja használni, te pedig egy 1,6 méteres sávot adtál.

Amit a számítás nem dönt el

• a kamera magassága és ledőlési szöge — az azonosításra szánt kamera alacsonyabbra, kis ledőlési szöggel, a haladási iránnyal szembe kerül, különben fejtetőt lát arc helyett;
• az ellenfény: ha a nap a kapu mögé süt, a számított 300 px/m semmit nem ér — ezt a helyszínen, több napszakban kell ellenőrizni;
• az éjszakai kép: a megvilágítás és a zaj sokat elvesz a képpontsűrűségből, ezért éjszakai próbafelvétel nélkül nincs átadás;
• a dokumentálás: a beállított képet képernyőmentéssel rögzíted, mert később erre fogsz hivatkozni.

Értékelés

Akkor jó a megoldás, ha az 1. pontban az azonosítás és a megfigyelés kategória szerepel, ha a 2. pontban a gyújtótávolság levezetése tartalmazza a W(max) lépést is (nem csak a végeredményt), ha a választott f-hez visszaszámolt px/m érték a kategória küszöbe fölött van, ha a 3. pontban kimondja, hogy a 64 px/m tartalék nélküli, és ha a 4. pontban mind a négy határtávolság szerepel mértékegységgel. Elfogadható más kerek gyújtótávolság is (például 5 mm), ha az ellenőrző visszaszámolás megvan; és elfogadható a B pontra mindkét javaslat (nagyobb felbontás vagy két kamera). Rossz a megoldás, ha megapixelben gondolkodik px/m helyett, vagy ha a kapunyílás beférését nem ellenőrzi.

Gyakori hiba

• A megapixellel érvel a képpontsűrűség helyett. Hiba, mert ugyanaz a kamera 3 méteren azonosít, 30 méteren épp csak észlel — a méretezés alapadata a px/m, nem a felbontás önmagában.
• Elfelejti ellenőrizni, hogy a célterület belefér-e a képbe. Hiba, mert egy szűk látószögű optika kiadja a 250 px/m-t, de a 4 méteres kapunyílásnak csak a felét látja.
• A 64 px/m-et megfelelőnek nyilvánítja tartalék nélkül. Hiba, mert a számítás ideális, nappali, szemből nézett esetre vonatkozik; a valóság ebből mindig levon.
• A számítást átadási bizonyítéknak tekinti. Hiba, mert a magasság, a ledőlési szög, az ellenfény és az éjszakai kép egyike sincs benne a képletben — ezeket a helyszínen kell ellenőrizni.

19.2 gyakorlat — Négy pont, négy kivitel

Mit gyakorol: a kameraforma, a védettségi osztály és a nappal/éjjel üzem megválasztását a környezetből, nem a katalógusból.

Megoldás

Ez mintamegoldás — más kameratípus is elfogadható, ha az indoklás a helyszín adottságaira hivatkozik.

A kifejtendő pontok

Hol fontos, hogy a kamera iránya kívülről ne látszódjon? Az 1. ponton. A fix dome sötétített búrája miatt a megfigyelt terület kívülről nem látható — egy nyílt terű üzletben ez érdemi különbség, mert a vevő (és a bolti tolvaj) nem tudja megállapítani, merre néz éppen a kamera. A 2. ponton fordított a logika: ott a látható kameraháznak elrettentő szerepe is van.

Hol elég beltéri kivitel, és hol kell IP66? Beltéri kivitel az 1. ponton elég. A 2. és a 3. pont kültéri, tehát IP66: portömör és minden irányból erős vízsugár ellen védett. Két dolgot azonban ki kell mondani. Az IP-kód nem mond semmit az ütésállóságról, a korrózióról, a párásodásról és az UV-állóságról; és a védettséget csak a szerelési útmutató szerinti beépítéssel éred el — egy rosszul tömített kábelbevezetés az IP68-as házat is IP20-assá teszi. Ezért kell a kábelbevezetés lefelé néző, tömített, és ezért kell a csepegtetőhurok.

Hol indokolt az IK10? A 3. ponton, ahol targoncával közlekednek: a vandálbiztos, IK10-es ház 20 joule ütési energiát visel el. Az 1. ponton is felmerülhet, de ott nem a rongálás a fő kockázat, hanem a szabadkézzel való elérhetőség — ezt inkább elhelyezéssel kell megoldani.

Hol kell külön infravörös megvilágítás, és miért nem elég a kamerába épített LED? A 2. ponton. Három ok: a beépített LED-ek sugárzási szöge (kiegészítő lencse nélkül jellemzően 30–40°) nem feltétlenül illeszkedik az objektív látószögéhez; az IR-megvilágítás hatótávolsága korlátozott, és zöld növényzetnél gyengébb, mert a levélzet kevésbé veri vissza az infravörös fényt — egy sövénnyel szegett sétány éjjel sokkal sötétebb, mint gondolnád; végül a kamera közeléből érkező IR-fény a búráról, ködben és hóesésben visszaverődik, és túlvezérli a képet. A külön, a kamerától elhúzott megvilágító mindhármat kezeli. Azt is el kell mondani a megrendelőnek, hogy infravörös megvilágítás mellett színinformáció elvileg sem keletkezik: ruha- vagy járműszín alapján éjjel nincs személyleírás.

Hol lesz WDR nélkül használhatatlan a kép fele? A 4. ponton. A mélygarázs lehajtóján egy képen van a sötét beltér és a napsütötte kültér — erre a WDR való, amely két, eltérő expozíciós idejű letapogatásból állítja össze a képkockát. A true WDR és a digitális WDR nem ugyanaz; a különbség a képen látszik meg, nem a katalógusban. Konkrét dB-értéket ne ígérj.

A negyedik pont külön kérdése: kifelé hajtó autó, bekapcsolt fényszóróval

Ez már nem WDR-, hanem HLC-feladat. A csúcsfény-kompenzáció az erős, pontszerű fényforrások okozta túlexponálás ellen dolgozik: megakadályozza, hogy a fényszóró „megvakítsa" a kamerát, és javítja a rendszám olvashatóságát. A gyakorlati következtetés: a lehajtón a befelé és a kifelé haladó forgalom két különböző képproblémát ad, és ezeket egy kamerával, egyetlen beállítással nem lehet egyszerre optimálisan kezelni — ha a rendszám olvasása valódi elvárás, arra külön kamera kell, saját beállítással.

Értékelés

Akkor jó a megoldás, ha mind a négy ponthoz megvan mind a négy válasz (típus, védettség, nappal/éjjel, legvalószínűbb hiba), mindegyik indoklással, és ha a megoldás kimondja: az IK10 a 3. ponton, a WDR a 4. ponton, a külön IR-megvilágító a 2. ponton, a rejtett irányú dome pedig az 1. ponton indokolt. A negyedik pont záró kérdésére a HLC a jó válasz. Elfogadható más kameratípus, ha az indoklás a helyszínre hivatkozik. Rossz a megoldás, ha a védettséget mindenhol azonosra teszi, vagy ha az „IP66 = merülésálló" tévedés szerepel benne.

Gyakori hiba

• Mindenhová a legmagasabb védettséget írja. Hiba, mert az IP- és IK-osztály pénzbe kerül, és a beltéri üzlettérben nem a víz, hanem a kézzel való elérhetőség a kockázat.
• Az IP66-ot merülésállóságnak veszi. Hiba, mert a merülést a második számjegy 7-es és 8-as értéke jelöli; az IP66 a legmagasabb vízsugár-védettség, nem a legmagasabb vízvédettség.
• Beépített IR-LED-del old meg egy sötét, növényzettel szegett kültéri szakaszt. Hiba, mert a sugárzási szög és a hatótávolság korlátos, a zöld levélzet pedig elnyeli az infravörös fényt.
• A 4. ponton WDR-t ír, és ezzel lezárja a kérdést. Hiba, mert a szembe érkező fényszóró külön funkciót (HLC) kíván, és a rendszámolvasás önálló kamerafeladat.

Tudáspróba — megoldókulcs

1. feladat — feleletválasztós Megoldás: b) Indoklás: A képpontsűrűség (px/m, PPM) azt adja meg, hány képpont jut a helyszín egy méterére a célszemély távolságában; kiszámítása a vízszintes képpontszám osztva a látott sáv szélességével (lásd 19.6 definíciója). A d) azért csábító, de rossz, mert a képpontsűrűség a helyszínre, nem a képérzékelő felületére vonatkozik.

2. feladat — felelet-kiegészítős Megoldás: α = 2 · arctg( d (a képérzékelő mérete az adott irányban) / (2 · f, a gyújtótávolság) ). Vízszintes látószöghöz a képérzékelő szélességét kell behelyettesíteni. A látott szélesség képlete W = L (céltávolság) · d (érzékelőszélesség) / f (gyújtótávolság). A DORI-értékek: észlelés 25 px/m, megfigyelés 62–63 px/m (a 19.6 modellszámítása 62,5-del dolgozik), felismerés 125 px/m, azonosítás 250 px/m. A modell alapja az átlagos emberi arcszélesség, 16 cm. Indoklás: A két képlet a 19.5-ben („Az első képlet: a látószög" és „A második képlet: a látott szélesség"), a DORI-számsor és a 16 cm-es arcszélességből való származtatás a 19.6-ban; a megfigyelés kategóriára a források 62–63 px/m közötti értéket adnak meg (9.5). A mértékegységekre figyelj: d és f milliméterben, L és W méterben.

3. feladat — párosítási

Indoklás: A három képjavító funkció szétválasztása a 19.4 „Melyiket mikor?" táblázatában (az A) esetnél erős különbségnél már WDR is kellhet — a BLC az alapválasz); az ICR a 19.3 definíciójában; az ablakfűtés a 19.10 kültéri felszereléslistájában, ahol kifejezetten az szerepel, hogy „megakadályozza az üvegre lecsapódó pára megfagyását".

4. feladat — igaz-hamis Megoldás: - a) Hamis. Az IP66 portömör + erős vízsugár ellen védett, de nem merülésálló; a merülést a második számjegy 7-es (átmeneti) és 8-as (tartós) értéke jelöli (lásd 19.10). Helyesen: az IP66 nem a legmagasabb vízvédettség, csak a legmagasabb vízsugár-védettség. - b) Hamis. A látószöget a gyújtótávolság és a képérzékelő mérete együtt határozza meg: nagyobb képérzékelő azonos gyújtótávolsággal szélesebb látószöget ad (lásd 19.5). Helyesen: 4 mm 1/3"-on 61,9°, 1/2"-on 77,3°. - c) Igaz. A 19.5 kidolgozott 2. példája: 1/3"-on 4 mm → 61,9°, 8 mm → 33,4°. A felezés közelítés (az arkusz tangens nem lineáris), de a nagyságrend stimmel. - d) Igaz. Az IK10 (20 J) a klasszikus IK00–IK10 skála legmagasabb fokozata, és a kameraadatlapokon ez a skála használatos (lásd 19.10). Az újabb szabványkiadás IK11 (50 J) fokozata a vagyonvédelmi termékkínálatban gyakorlatilag nem jelenik meg. - e) Hamis. A megfigyelés (observation) 62–63 px/m (a 19.6 modellszámításában 62,5); a 125 px/m a felismerés (recognition) értéke (lásd 19.6 táblázata és 9.5). Helyesen: 25 – 62–63 – 125 – 250. - f) Igaz. A hosszú expozíció világosabb, de mozgásra elmosódott képet ad — ez az egyik oka annak, hogy az adatlapok „min. lux" értéke nem összehasonlítható (lásd 19.3, 3. pont), és ugyanezt kell éjszakai ellenőrzéskor mozgó személlyel kipróbálni.

5. feladat — csoportosítási

Indoklás: A 19.7 kimondja: a mélységélesség akkor a legnagyobb, ha az optika nagy látószögű (kis gyújtótávolság), nagy a tárgytávolság és kicsi a rekesznyílás. Ezért homályos a teleobjektíves behajtókamera képe azon a távolságon kívül, amelyre beélesítették.

6. feladat — sorba rendezési Megoldás: 1. a szükséges DORI-kategória meghatározása a megrendelővel 2. a gyújtótávolság kiszámítása a céltávolságból és a kívánt px/m-ből 3. a szerelési magasság és a ledőlési szög megválasztása 4. a látószög beállítása a helyszínen, élő képen 5. éjszakai üzemben az élesség ellenőrzése 6. a rögzítőcsavarok meghúzása és képernyőmentés a dokumentációba

Indoklás: Az első két lépés a 19.6 harmadik képletéből következik (előbb a cél, azután a számítás), a harmadik a 19.9 magassági és ledőlésiszög-ajánlása, az utolsó három pedig szó szerint a 19.7 tippje: „durva látószög nappal, végleges élesség éjszakai üzemben, majd rögzítés és képernyőmentés a dokumentációba".

7. feladat — számításos Megoldás: adott d = 4,8 mm, f = 8 mm, vízszintes képpontszám = 2560 px.

a) Vízszintes látószög

α = 2 · arctg( d / (2·f) ) = 2 · arctg( 4,8 mm / 16 mm )
α = 2 · arctg(0,3) = 2 · 16,70° = 33,4°

b) Látott szélesség és képpontsűrűség 20 méteren

W = L · d / f = 20 m × 4,8 mm / 8 mm = 12 m
px/m = 2560 px / 12 m = 213,3 px/m

c) Határtávolságok

D = ( f · vízszintes képpontszám ) / ( kívánt px/m · d )

azonosítás (250 px/m):  D = (8 × 2560) / (250 × 4,8) = 20480 / 1200 = 17,1 m
felismerés  (125 px/m):  D = (8 × 2560) / (125 × 4,8) = 20480 /  600 = 34,1 m

d) Teljesül-e 20 méteren az azonosítás?

Nem. A 20 méteren adódó 213,3 px/m kisebb, mint az azonosításhoz szükséges 250 px/m — ott csak felismerés van (213 > 125). A két számolási út egyezik: az azonosítás határa 17,1 m, ami kevesebb, mint 20 m.

Két javaslat, mindkettőnek ára van:

Hosszabb gyújtótávolság. A 250 px/m-hez 20 méteren W = 2560 / 250 = 10,24 m széles sáv kell, ehhez

f = L · d / W = 20 m × 4,8 mm / 10,24 m = 9,4 mm   ->  a gyakorlatban 10-12 mm
12 mm-rel:  α = 2·arctg(4,8/24) = 22,6° ;  W = 20 · 4,8/12 = 8 m ;  px/m = 320

Ára: szűkebb látószög, tehát a terület lefedéséhez több kamera kell; ráadásul a kép megvilágítottsága a gyújtótávolság négyzetével fordítottan változik (lásd 19.7), tehát a teleobjektíves kamera éjjel többet kíván a megvilágítástól, és a mélységélessége is kisebb.

Nagyobb felbontás. Ugyanezzel a 8 mm-es objektívvel 250 px/m-hez 20 méteren

szükséges vízszintes képpontszám = 250 px/m × W = 250 × 12 m = 3000 px

vagyis kb. 8 MP-es osztály. Ára: nagyobb bitráta, több tárhely és hálózati terhelés (20. fejezet), és azonos érzékelőméreten kisebb képpontok, tehát rosszabb éjszakai teljesítmény.

Indoklás: A képletek a 19.5 és a 19.6 pontból; az „a gyújtótávolság gyakran olcsóbb, mint a megapixel" mérlegelés a 19.6 kidolgozott 7. példájából. Figyelj a 19.6 figyelmeztetésére is: a px/m a jó kép minimum feltétele, nem az elégséges feltétele — megvilágítás, objektívminőség és tömörítés nélkül a 250 px/m sem ér semmit.

8. feladat — rövid kifejtés (mintaválasz) Megoldás (mintaválasz): „Három hiba van egyszerre, és mind ugyanoda vezet: a képpontok nem az arcra jutnak. A 4 méteres magasság és a nagy ledőlési szög miatt a kamera fejtetőt lát arc helyett — azonosításra szánt kamerát lehetőleg 2,5 méter alá, kis ledőlési szöggel, a haladási iránnyal szembe, szemmagasság közelébe kell célozni. A legszélesebb objektívállás miatt a képpontsűrűség lezuhant: minél szélesebb a látószög, annál kevesebb px/m jut egy méterre. És harmadszor, az egész előteret áttekintő és az elkövetőt azonosító feladat egy kamerával jellemzően nem oldható meg — ez két külön kameraállás. A javítás sorrendje: (1) megkérdezem a megrendelőtől, melyik ponton, milyen távolságban kell azonosítás — abból számolom a szükséges gyújtótávolságot; (2) áthelyezem a kamerát alacsonyabbra, kisebb ledőlési szöggel, úgy, hogy szabadkézzel azért ne legyen elérhető; (3) beállítom a látószöget élő képen, és a képkivágásból kihagyom a mennyezetet és a falat; (4) éjszaka ellenőrzöm az élességet és a mozgás-elmosódást, majd meghúzom a rögzítőcsavarokat és képernyőmentést teszek a dokumentációba. Ha az áttekintő kép is kell, arra külön, magasan elhelyezett kamerát javaslok." Indoklás: A magasság, a ledőlési szög és a „két feladat egy kamerával nem megy" szabály a 19.9-ben; a képkivágás pazarlásáról szóló két klasszikus hiba szintén ott; a beállítás sorrendje és a rögzítőcsavarok a 19.7 tippjében; a szabotázsvédelmi „szabadkézzel ne legyen elérhető" elv a 19.9-ben.