Diez años de patentada tecnología de sensores multifocal

¿PTZ? ¿Megapíxel? ¿Multisensor? ¿Sensor multifocal?… Fabricantes e instaladores, pero también responsables de seguridad, lo discuten con frecuencia. Este texto intenta iluminar, provocar un poco y promover la discusión.

¿Qué tecnología de cámara ofrece el mayor beneficio al cliente en las tareas de tecnología de vídeo de observación, vigilancia y análisis? No existe una respuesta clara a esta pregunta. Son demasiado diferentes los campos de aplicación y los objetivos que los usuarios quieren alcanzar.

¿Se trata de captar de la forma más económica posible superficies vastas, pero mayoritariamente vacías, o distancias grandes, pero únicamente distinguiendo sucesos? ¿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? 是, 当然, ¿qué costes presenta cada una de las diferentes soluciones?

云台: el anteojo

Como es sabido, la abreviatura ‘PTZ’ representa los términos ingleses ‘Pan’, ‘Tilt’ y ‘Zoom’, 也就是说, 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.

然而, 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. 除了, un operador puede examinar sólo una vista de detalle por sistema de cámara.

所以, 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, como puede ser la definición de ‘máscaras de privacidad’, también es insuficiente.

Cámaras de un solo sensor

El caso de las modernas cámaras megapíxel es diferente. Representan siempre la imagen completa, muchas veces con una calidad muy buena, y permiten una visión de áreas grandes.

然而, persiste un problema básico en física: las cámaras megapíxel observan –a pesar de la, en parte, alta resolución de sensor– determinadas escenas, 例如, en la zona posterior de la imagen, con una resolución inferior que en la zona delantera de la imagen.

Pero determinados casos de aplicación exigen, según se describe en la DIN EN 62676-4, una cierta resolución mínima en toda la superficie a observar. Para que, 例如, las imágenes de rostros sean admitidas ante los tribunales se requiere un mínimo de 250 每米像素 (像素/米) y en el caso del puro análisis de objetos más grandes, solamente 62,5 像素/米.

也就是说, 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, en la mayoría de los casos, desesperanzadora.

Ocurre algo similar con la combinación de varios grandes sistemas megapíxel, en la que, debido a la descrita sobrecompensación de resolución, los gastos de hardware e infraestructura se van rápidamente de las manos, generando problemas de ancho de banda que llevan incluso a redes existentes de 1 Gbit/s a sus límites. Esto también es aplicable a la planificación que alcanzaría rápidamente unos gastos ya no justificables.

Análisis: basura que entra, basura que sale

El problema de una resolución mínima para un análisis potente tampoco se resuelve satisfactoriamente con las cámaras tradicionales de un solo sensor.

Conforme al conocido principio de análisis de datos “Garbage (basura) In, Garbage Out”, 处理数据的系统的结果质量只能和源数据的质量一样好.

为了获得良好的视频分析结果, 这种数据质量的基本标准是满足相应分析要求的最小分辨率 (y, 在理想情况下, 可以在规划阶段就确定), 即使在图像的后部区域.

组合解决方案和多传感器系统

考虑到上述在大面积监控中的不便之处, 许多集成商会采用 PTZ 摄像机和单传感器摄像机的组合.

还有一种替代方案是, 所谓的, 多传感器系统, en los que están colocados varios sensores y objetivos en una carcasa, normalmente en un ángulo de 180 哦 360 度.

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), 最后, suma las ventajas de sistemas PTZ y megapíxel combinando varios objetivos y sensores (multi), todos con diferentes distancias focales (focal), en una carcasa.

这边走, 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, los operadores pueden abrir mediante clics de ratón tantas ventanas de zoom como deseen. 这样, se mantienen también bajo control situaciones complejas. 毕竟, se trata casi de sistemas PTZ virtuales en un número teóricamente ilimitado.

Para el seguimiento en la vigilancia, la tecnología MFS tiene la ventaja de que graba toda la zona de la imagen con la resolución mínima definida previamente, de modo que no se pierde ninguna información, 例如, para la evaluación forense. 最后, para el análisis, la tecnología MFS ofrece, con considerablemente menos sistemas, una calidad de datos mínima constante en todo el espacio a cubrir.

Conclusión: depende…

Las tecnologías convencionales, naturalmente, siguen teniendo su razón de ser; 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. en la zona posterior de la imagen.

然而, 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, 例如, 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. 所以, los costes totales se reducen –sobre todo por los ahorros en la infraestructura y en los gastos de instalación y operación– a un mínimo.

Josua Braun

Product Marketing Director de 达尔迈尔电子