Dix ans de technologie brevetée de capteurs multifocaux

PTZ ?? Mégapixel ?? Multicapteur ?? Capteur multifocal?… Fabricants et installateurs, mais aussi responsables de la sécurité, en discutent fréquemment. Ce texte tente d'éclairer, provoquer un peu et promouvoir la discussion.

Quelle technologie de caméra offre le plus grand bénéfice au client dans les tâches de technologie vidéo de surveillance, surveillance et analyse? Il n'existe pas de réponse claire à cette question. Les domaines d'application et les objectifs que les utilisateurs veulent atteindre sont trop différents.

S'agit-il de capter de la manière la plus économique possible de vastes surfaces, mais majoritairement vides, ou de grandes distances, mais uniquement en distinguant des événements? ¿O es importante obtener grabaciones de alta resolución de todas las áreas de imagen y solamente tener la posibilidad de hacer zoom en áreas determinadas en caso de necesidad? ¿Qué hay de los requerimientos de análisis? Oui, bien sûr, ¿qué costes presenta cada una de las diferentes soluciones?

PTZ: el anteojo

Comme on le sait, la abreviatura ‘PTZ’ representa los términos ingleses ‘Pan’, ‘Tilt’ y ‘Zoom’, c'est à dire, girar, inclinar y hacer zoom.

Gracias a estas tres funciones, las cámaras PTZ pueden captar objetos y personas y ampliar encuadres seleccionados mediante zoom óptico para una identificación más exacta. Se usan especialmente en la vigilancia en vivo. Ayudan a seguir los sucesos al detalle y así intervenir inmediatamente.

Cependant, los hechos que ocurren fuera de la zona que se encuentra dentro del ‘foco PTZ’ en ese momento, siguen sin detectarse debido a limitaciones técnicas, lo que precisamente en áreas muy frecuentadas puede representar un problema. En plus, un operador puede examinar sólo una vista de detalle por sistema de cámara.

Par conséquent, en situaciones complejas, se requieren teóricamente tantos sistemas PTZ como sucesos haya, siendo algo obviamente no realista. Estas cámaras tampoco son aptas para el análisis ya que el encuadre y la resolución –es decir, la calidad de los datos– cambian continuamente. El cumplimiento de los requerimientos de protección de datos, comment peut-on définir les 'masques de confidentialité', c'est également insuffisant.

Caméras à capteur unique

Le cas des caméras modernes en mégapixel est différent. Elles représentent toujours l'image complète, souvent avec une très bonne qualité, et permettent une vision de grandes zones.

Cependant, un problème physique fondamental persiste: les caméras en mégapixel observent – malgré la, en partie, haute résolution du capteur – certaines scènes, Par exemple, dans la zone arrière de l'image, avec une résolution inférieure à celle de la zone avant de l'image.

Mais certains cas d'utilisation exigent, comme décrit dans la DIN EN 62676-4, une certaine résolution minimale sur toute la surface à observer. Pour que, Par exemple, las imágenes de rostros sean admitidas ante los tribunales se requiere un mínimo de 250 pixels par mètre (px/m) y en el caso del puro análisis de objetos más grandes, solamente 62,5 px/m.

C'est-à-dire, las cámaras megapíxel ‘desperdician’ un recurso valioso como es la densidad de resolución en la zona delantera de la imagen mientras esta escasea en la zona posterior de la imagen. Pero tampoco sistemas de cámara adicionales o muchas cámaras más pequeñas con diferentes distancias focales resuelven este problema.

La integración eficiente de las mismas es, con los sistemas de gestión de vídeo existentes, una operación muy costosa y, dans la plupart des cas, desesperanzadora.

Ocurre algo similar con la combinación de varios grandes sistemas megapíxel, dans laquelle, en raison de la surcompensation de résolution décrite, les coûts liés au matériel et à l'infrastructure deviennent rapidement incontrôlables, provoquant des problèmes de bande passante qui poussent même les réseaux existants de 1 Gbit/s à leurs limites. Cela est également applicable à la planification qui engendrerait rapidement des dépenses non plus justifiables.

Analyse: ordures entrantes, ordures sortantes

Le problème d'une résolution minimale pour une analyse puissante n'est pas non plus résolu de manière satisfaisante avec les caméras traditionnelles à capteur unique.

Conformément au principe bien connu d'analyse de données «Garbage (ordures) In, Garbage Out”, la qualité des résultats des systèmes qui traitent les données ne peut être meilleure que la qualité des données sources.

Pour obtenir de bons résultats de l'analyse vidéo, le critère essentiel pour cette qualité des données est une résolution minimale adaptée à l'exigence de l'analyse correspondante (oui, dans le cas idéal, définissable dès la phase de planification), même dans les zones arrière de l'image.

Solutions de combinaison et systèmes multisenseurs

Compte tenu des inconvénients décrits ci-dessus dans la surveillance de zones vastes, de nombreux intégrateurs ont recours à une combinaison de caméras PTZ et de caméras mono-capteur.

Une alternative est offerte par les, ainsi dits, systèmes multisenseurs, en los que están colocados varios sensores y objetivos en una carcasa, normalmente en un ángulo de 180 o 360 degrés.

Los conocidos inconvenientes, como una resolución baja en zonas alejadas de la imagen, ninguna grabación de alta resolución de la escena completa o una calidad de datos insuficiente para un análisis en toda la superficie, tampoco los pueden resolver estos sistemas de forma satisfactoria.

Multisensor no es igual a sensor multifocal

La patentada tecnología de sensores multifocal (MFS), enfin, suma las ventajas de sistemas PTZ y megapíxel combinando varios objetivos y sensores (multi), todos con diferentes distancias focales (focal), en una carcasa.

Par ici, los sistemas MFS pueden captar también las zonas posteriores y medias de la imagen con una densidad de resolución mínima tan alta como las escenas en primer plano.

Un software potente combina hasta ocho imágenes individuales en una imagen completa de alta resolución integrando también la calibración de los sistemas así como la sincronización de hora e imagen. Los sistemas MFS son además escalables y combinables a voluntad. Así es posible manejar mediante software incluso varias cámaras MFS como si fueran un solo sistema de cámara.

En los campos de aplicación de videovigilancia y videoobservación, esto permite abarcar un contexto espacial muy grande en alta resolución en un único monitor. En caso necesario, les opérateurs peuvent ouvrir autant de fenêtres de zoom qu'ils le souhaitent en cliquant avec la souris. De cette façon, les situations complexes restent également sous contrôle. Après tout, il s'agit presque de systèmes PTZ virtuels en un nombre théoriquement illimité.

Pour le suivi dans la surveillance, la technologie MFS a l'avantage d'enregistrer toute la zone de l'image avec la résolution minimale définie au préalable, de sorte qu'aucune information n'est perdue, Par exemple, pour l'évaluation judiciaire. Enfin, pour l'analyse, la technologie MFS offre, avec considérablement moins de systèmes, une qualité de données minimale constante dans tout l'espace à couvrir.

Conclusion: ça dépend…

Les technologies conventionnelles, naturellement, conservent toujours leur raison d'être; sean exigencias extremas de resolución de detalle que sólo pueden cumplirse con sistemas PTZ, o situaciones en las que basta una gran vista general sin detalles de alta resolución, p.ej. dans la zone arrière de l'image.

Cependant, en la combinación de ambos requerimientos –especialmente, cuando se trata de representar grandes áreas con una resolución mínima definida por toda la superficie–, la tecnología de sensores multifocal puede jugar con ventaja. Responsables de seguridad, Par exemple, de medianas y grandes empresas, operadoras de estadios o administraciones municipales pueden captar amplias áreas con un número claramente inferior de sistemas.

El fabricante Dallmeier habla de una media de hasta 24 cámaras individuales que pueden ser sustituidas por un sistema MFS. Donc, les coûts totaux sont réduits – surtout grâce aux économies sur l'infrastructure et sur les frais d'installation et de fonctionnement – au minimum.

Josua Braun

Directeur marketing produit de Dallmeier Electronic