Панорамная фотофиксация – новое слово в видеонаблюдении

Всё началось с того, что один из заказчиков попросил компанию «Технотроникс» автоматизировать процесс снятия показаний с ротаметров КСУ. Занявшись этой разработкой, «Технотроникс» получил неожиданные результаты, которые, как оказалось, могут найти самое широкое применение.
Рассказывает разработчик проекта «Панорамная фотофиксация» компании «Технотроникс» Гасимов Руслан:
«Фотометод для снятия показаний с приборов учёта нами используется уже давно. И главный инструмент здесь – фоторегистратор. Однако, как известно линейка ротаметров КСУ насчитывает всего 10 см в высоту и целых 3-6 метров в длину. Это сколько фоторегистраторов для неё надо и сколько фотографий должен просмотреть диспетчер, чтобы увидеть полную картину! Поэтому мы сосредоточились на задаче получения панорамного изображения».
Было проработано несколько возможных вариантов решения:
- установка купольной камеры с поворотным механизмом и большим увеличением,
- разработка роботизированной установки типа сканер,
- установка достаточно большого количества статичных камер на объекте.

Вариант 1: Поворотная камера

Решение на базе поворотной камеры оказалось одним из самых простых, но за эту простоту необходимо «выложить» достаточно существенную сумму (порядка 50 тысяч рублей). К тому же, при данной реализации мы практически всегда получаем изображение под некоторым углом, и, как следствие, искажённый результат.

Вариант 2: Робот в стиле Техно

Для реализации роботизированной установки типа сканер нами были использованы 2 IP-камеры, прикреплённые к установке на разном уровне, так как установка КСУ содержит, как правило, до 4-х панелей ротаметров, расположенных на двух уровнях.
Принцип действия установки похож на работу обычного офисного сканера. Камера «прокатывается» вдоль сканируемого объекта (в нашем случае это ротаметры КСУ) и получает необходимое количество снимков, затем совмещает их в одно панорамное изображение (см. фото 1). В этой технологии, конечно, неотъемлемой частью является наш контроллер КУБ. Он выполняет следующие функции:
- управляет с высокой точностью положением камеры на установке;
- после того, как камера заснимет очередной «кусок» ротаметра, перемещает её на следующий отрезок для съёмки.
Кроме того, в основе системы лежит высококлассный математический алгоритм, позволяющий абсолютно незаметно сшивать полученные снимки.
Кстати, в процессе разработки мы порой сами испытывали шок от полученных результатов: прогоняли камеру через препятствия, перекрывающие часть объекта, а на выходе получали снимок, на котором препятствие – за счет съемки с разных точек – полностью отсутствовало!
Концепция системы такова, что на «сканирующую головку» мы можем устанавливать несколько камер (друг под другом), получая таким образом очень подробный «снимок» с объекта. К тому же, при должной доработке мы можем дать роботу две степени свободы (то есть сканирование вправо-влево и вверх-вниз), была бы такая необходимость.
При небольшой доработке объекта (а именно при установке специальных меток-наклеек) появляется возможность выводить изображение определенного участка или датчика, а также оценочно распознавать его показания, что позволяет полностью автоматизировать процесс съема показаний с датчиков, не имеющих цифровых выходов: в нашем случае с КСУ.

Вариант 3: Несколько статичных камер

Систему автоматической склейки изображений можно применить и на тех объектах, где необходима установка нескольких камер: например, на телекоммуникационных контейнерах или блок-боксах. Согласитесь, что один панорамный и развернутый снимок несет гораздо больше информации и гораздо более удобен, чем несколько мелких. Диспетчеру больше нет необходимости смотреть на объект с разных камер. Ему предоставляется одно скомпилированное изображение, на котором все и сразу видно. Еще один существенный плюс такой системы — камера всегда повернута в нужном направлении (ничто не уйдет от ее взора, так как нет необходимости ее поворачивать).
Технической основой такого решения может служить IP-видеосервер на 4 аналоговые камеры и необходимого количества камер. Плюсы от применения аналоговых камер очевидны. Это и возможность эксплуатации системы при любой освещенности (или полном ее отсутствии), и достаточно низкая цена (в разы меньше, чем даже у самых дешевых IP-камер). Кстати, собранная таким образом система (сервер и 4 камеры) оказалась по стоимости сопоставима с одной средней IP-камерой.
Таким образом, аппаратно-программное решение «Панорамная фотофиксация» может быть применено:
- для снятия показаний с ротаметров стандартного КСУ (необходимость получать изображение 10 см в высоту и 3-6 метров в длину);
- для фиксации показаний с других объектов с большим количеством разнообразных приборов, датчиков;
- для организации интеллектуальных систем видеонаблюдения на различных