44011

Исследование возможности обнаружения движущихся объектов в телевизионных системах

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Категория Характеристика значимости объекта Производственное или другое назначение объекта Обозначение Объекты А Особо важные Объекты зоны объектов здания помещения территории несанкционированное проникновение на которые может принести особо крупный или невосполнимый материальный и финансовый ущерб создать угрозу здоровью и жизни большого количества людей находящихся на...

Русский

2013-11-09

795 KB

4 чел.

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

Кафедра автоматики та радіоелектроніки

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до дипломного проекту на тему:

Дослідження можливості виявлення рухомих об’єктів в

телевізійних системах

Студент  ____________________                                     (Петренко О.В.)

                            (підпис)

Керівник ____________________                                        (Стрєлков О.І)

                            (підпис)

Консультанти:

              ____________________                                          (Горбач В.А.)

                            (підпис)

              ____________________                                 (Смирницька М.Б.)

                            (підпис)

              ____________________                                         (Кіосєва А.М.)

                            (підпис)

Завідувач кафедрою ____________________               (Сахацький В.Д.)

                                                 (підпис)

Харків 2007

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Область применения телевизионных систем наблюдения

1.2 Базовые схемы телевизионных систем наблюдения

1.3 Элементы телевизионных систем наблюдения

1.3.1 Телекамеры

1.3.2 Мониторы

1.3.3 Дополнительные устройства

1.4 Обнаружение и распознавание объектов

1.5 Видеодетекторы движения

1.5.1 Аналоговые видеодетекторы

1.5.2 Цифровые видеодетекторы

2 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ВВЕДЕНИЕ

Телевизионные системы предназначены для решения самых разнообразных задач, так или иначе связанных с наблюдением за объектами. Но наибольший интерес представляют автоматизированные телевизионные системы наблюдения, общей принципиальной особенностью которых является способность функционировать без участия человека-оператора, т.е. полностью в автоматическом режиме на основе заранее определенных (на этапе разработки системы или на этапе ее обучения) решающих правил. В таких системах визуальное представление информации на экране не является обязательным, хотя оно и может использоваться как дополнительная функция.

Научной основой для проектирования автоматизированных телевизионных систем наблюдения является теория статистических решений, включающая в себя три основных раздела:

- теорию двуальтернативных решений (задачи обнаружения объектов);

- теорию многоальтернативных решений (задачи распознавания образов);

- теорию оценки параметров (задачи измерения параметров объектов и их положения в пространстве).

В соответствии с характером решаемых задач автоматизированных телевизионные систем наблюдения можно подразделить на три группы:

- автоматизированная телевизионная система обнаружения;

- автоматизированная телевизионная система распознавания;

- автоматизированная телевизионная система измерения параметров и пространственного положения объектов.


1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Область применения телевизионных систем наблюдения

Телевизионные системы используются для обеспечения безопасности:

- наблюдение за воротами, контроль входа;

- контроль за территорией и объектами (склады, охранные зоны и т.д.);

- безопасность экспонатов в музеях, картинных галереях и на выставках;

- контроль документов на неохраняемом входе;

- дистанционное наблюдение в финансовых учреждениях и магазинах;

- контроль за служебными помещениями с целью предотвращения хищений;

- применение в охране окружающей среды (надзор за отработавшими газами и сточными водами);

- применение на автобусах и больших транспортных средствах (контроль за дверьми, наблюдение назад);

- наблюдение за гаражами (открытыми автостоянками);

- наблюдение за шлюзами в судоходстве;

- наблюдение за аэропортами и рулежными дорожками;

- наружные и внутренние устройства пожарной сигнализации;

- скрытое наблюдение при невидимом инфракрасном освещении.

Для рационализации:

- целенаправленное персональное применение при наблюдении за служебными помещениями и ремонтными предприятиями;

- управление транспортными потоками в уличном движении, на перекрестках, в туннелях и т.д.;

- передача документов, изображений, фотографий, чеков и т.д.;

- применение в машинах, таких как, например, перемещение электрода в сварочных аппаратах, подача ленты на барабан на прокатном стане, наблюдение за ленточным транспортером, контроль за уровнем наполнения силосной башни и т.д.;

- передача показаний приборов с автоматической метеостанции;

- автоматический контроль за выходом продукции, например, за процессами разлива и наклейки этикетки;

- применение в химической атмосфере, контроль за этапами разливки, контроль за этапами производства, использующими взрывчатые вещества, передача изображений с очистных сооружений и т.д.;

- замедленный просмотр быстро протекающих процессов в полиграфической и текстильной промышленности;

- визуальная помощь при монтаже маленьких деталей.

Телевизионные системы применяются в измерительной технике:

- бесконтактное измерение длин и площадей;

- сравнение цвета и помутнения при заданных значениях;

- телевизионная микроскопия;

- телевизионная эндоскопия;

- телевизионная осциллография;

- передача измеренных данных;

- цифровая вставка измеряемых значений в телевизионное изображение (например, время, частота вращения, масса, давление и т.п.);

- аналоговая вставка измеряемых значений в телевизионное изображение;

- вставка измерительной метки, например, при наличии контакта или достижении упора при управлении слябингом на прокатном стане.

В науке и медицине:

- телевизионные приемы в ускоренной и замедленной съемке;

- телевизионная микроскопия и эндоскопия;

- глазные исследования (флуоресцентная ангиография);

- усиление и передача рентгеновских изображений;

- дистанционная передача анализов;

- изучение поведения в психиатрии;

- исследования потоков и турбулентностей;

- демонстрация и регистрация слабо светящихся явлений в физике;

- наблюдение за пациентами в больницах.

Применение телевизионных систем наблюдения распределяется следующим образом:

35% - промышленность;

15% - банки;

14% - торговля;

12% - органы власти (государство);

8% - оборона;

5% - почта;

6% - личные хозяйства;

5% - прочее.

В государственных нормативных документах, регламентирующих разработку и организацию систем безопасности в целом и систем теленаблюдения в частности, объекты разделяются на категории (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Категория

Характеристика значимости объекта

Производственное или другое назначение объекта

Обозначение

Объекты

А

Особо важные

Объекты, зоны объектов (здания, помещения, территории), несанкционированное проникновение на которые может принести особо крупный или невосполнимый материальный и финансовый ущерб, создать угрозу здоровью и жизни большого количества людей, находящихся на объекте и вне его, привести к другим тяжёлым потерям

Хранилища и депозитарии банков, места хранения вредных и радиоактивных веществ и отходов, места хранения оружия, боеприпасов, наркотических веществ и т. п.

Б

Важные

Объекты, зоны объектов (здания, помещения, территории), несанкционированное проникновение на которые может принести значительный материальный и финансовый ущерб, создать угрозу жизни и здоровью людей, находящихся на объекте

Кассовые залы банков, подъезды инкассаторских машин, пути переноса денег, авто-стоянки, склады и помещения с ценными материалами, оргтехникой и т. п.

В

Простые

Прочие объекты

Торговые залы магазинов, служебные помещения учреждений и т. п.

1.2 Базовые схемы телевизионных систем наблюдения

Схема телевизионной системы наблюдения в общем случае имеет вид показанный на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема телевизионной системы наблюдения

Практическая схема определяется назначением телевизионной системы наблюдения и в зависимости от этого может включать в себя отдельные блоки схемы показанной на рисунке 1.1.

Для передачи видеосигнала с камеры к монитору между обоими приборами осуществляется соединение коаксиальным кабелем. Линия передачи со стороны монитора должна быть подключена к сопротивлению 75 Ом. Для этого на обратной стороне монитора рядом с двумя параллельно включенными разъемами видеовхода находится переключатель для работы в высокоомном состоянии в качестве шлейфа или окончание линии 75 Ом. Схема такого включения телевизионной системы наблюдения представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Схема прямой передачи видео

Если изображение с камеры должно быть передано далее на следующее место наблюдения, для этого имеется штатный режим работы монитора при шлейфовом включении. При этом также необходима линия передачи от камеры к монитору 1 стандартным коаксиальным кабелем. Оконечное сопротивление 75 Ом на мониторе 1 в этом случае не должно быть подключено. Видеосигнал с параллельного разъема этого монитора может быть передан, снова по коаксиальному кабелю, далее на монитор 2. На нем с помощью соответствующего переключателя линия передачи должна быть завершена вмонтированным сопротивлением 75 Ом. Такая схема показана на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Схема прямой передачи видео на монитор при шлейфовом включении

Для создания нескольких мест наблюдения возникновения многих кабельных линий не предполагается, т.к. возможно многократное шлейфовое подключение мониторов. При этом на первых мониторах устанавливается высокоомное шлейфовое включение и только на последнем мониторе подключается сопротивление 75 Ом (см. рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 – Схема прямой передачи видео на несколько мониторов при шлейфовом включении

В случае, когда одно и то же изображение нужно на многих местах, а места отображения находятся далеко друг от друга, например, в различных комплексах зданий применяется схема включения телевизионной системы наблюдения с видеоразветвителем и видеоусилителем, как показано на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Схема прямой передачи видео на монитор с разделителем и усилителем

Для случаев, в которых при необходимости должны быть выбраны только определенные изображения, имеется ручной коммутатор сигналов от камер с разным числом видеовходов и одним видеовыходом.

Кроме этого имеется автоматический коммутатор камер, который подключает на вход монитора все изображения друг за другом в циклической последовательности с выбираемым временем представления. Время от времени неинтересующие изображения могут быть исключены из цикла подключения. При необходимости автоматическое переключение может быть остановлено, в этом случае возможен ручной выбор камер. Схема, соответствующая такому включению системы показана на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 – Схема прямой передачи видео с коммутатором сигналов от камер

Существуют также установки с коммутатором камер с двумя видеовыходами и возможностью реакции на тревогу. При применении этой техники монитор 1 показывает выбираемое вручную изображение с любой желаемой камеры для длительного наблюдения, в то время как монитор 2 с помощью автоматически переключаемых в цикле камер предоставляет возможность общего обзора. Если коммутатор камер оборудован входами тревоги (для некоторых исполнений платы входы тревоги – дополнительное оснащение) в случае тревоги циклическая работа автоматически прерывается и изображение определяемой входом тревоги камеры подключается на монитор 2 (см. рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 – Схема прямой передачи видео с коммутатором сигналов от камер, двумя видеовыходами и возможностью реакции на тревогу

Благодаря модульной технике матричные коммутаторы постепенно развились до устройств, имеющих до 240 входов и 110 выходов. Они обеспечивают подключение до 12 контрольно-наблюдательных мест с необходимым числом мониторов. С помощью управляющей клавиатуры с любого места наблюдения можно управлять любой точкой коммутации в матрице, при этом может быть выбрана каждая камера и подключена на любой монитор. Кроме этого автоматически или вручную коммутируемые камеры переключаются вверх и вниз и образуют группы камер, которые могут быть отображены на определенной группе мониторов. Объединение с интеллектуальной обработкой сигнала тревоги при наличии такого рода матричных видеокоммутаторов сегодня само собой разумеется. При этом благодаря цифровому управлению можно одновременно управлять каждой камерой. Такая система изображена на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8 – Схема прямой передачи видео с матричным видеокоммутатором

При использовании максимально компактного системного матричного коммутатора, имеющегося в ассортименте с 16, 32 или 48 видеовходами, в 19" базовой конструкции (2НЕ) содержится общая электроника для управления камерой, наложения текста (TIP), обнаружения видеовыпадений и управления тревогой. К таким матричным коммутаторам подключается до 8 клавиатур.

Видеоквадраторы, известные под названием квадрантное устройство, служат для одновременного представления изображений с 4 видеокамер на одном мониторе Они являются исключительно компактной альтернативой повсюду, где с камер приходит много сигналов, но помещение в центре наблюдения ограниченно. Для возможно крупноформатного представления 4-х кадров должен быть применен монитор с размером диагонали экрана минимум 31 см, лучше – 43 см.

Рисунок 1.9 – Схема прямой передачи видео с квадратором

Квадраторы целесообразно применять также для одновременной передачи 4 изображений с камер через общую линию передачи (см. рис. 1.9).

Переключаемые видеоквадраторы предоставляют на выбор следующие возможности: отображение квадрантов от всех 4-х подключенных камер, ручной выбор любой желаемой картинки в полноформатном отображении или автоматически переключаемая циклическая работа. Независимо от выбранного вида работы в случае тревоги автоматически определенное входом тревоги изображение с камеры отображается на мониторе в полном формате. Такая система показана на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Схема прямой передачи видео с переключаемым квадратором

Передача 4-х сигналов с камер через один коаксиальный кабель может быть реализована следующим образом: со стороны камер в соответствующее место устанавливается квадратор, который 4 кадра с камер преобразует в общий квадрантный сигнал, который в свою очередь передается как нормальный видеосигнал.

На стороне наблюдательного места также нужен соответствующий переключаемый квадратор, для записи квадрантный сигнал должен быть подан на отдельный разъем для подключения видеомагнитофона. Путем выбора соответствующей клавиши при этом виде работы каждый квадрант может быть расширен до полного формата монитора (см. рис. 1.11).

Рисунок 1.11 – Схеме передачи с квадратором и возможностью генерации кадра

Двойной переключаемый квадратор обеспечивает возможность квадрантной работы с 8 камерами, которые представлены в двух различных квадрантных изображениях. Возможны следующие виды работы с таким устройством: на выбор представление квадрантов с группы камер 1 или группы камер 2, автоматически переключаемое чередование между квадрантным изображением 1 и квадрантным изображением 2, ручной выбор изображения с любой желаемой камеры в полном формате или автоматически переключаемая циклическая работа всех 8 камер.

Независимо от выбранного вида работы в случае тревоги изображение с камеры, автоматически определенной входом тревоги, представляется на мониторе в полном формате (см. рис. 1.12).

Рисунок 1.12 – Схема прямой передачи видео с двойным переключаемым квадратором

Видеомультиплексор служит для записи сигналов со многих камер при работе с временным мультиплексированием на один видеомагнитофон. Одновременно он позволяет осуществить многократное отображение видеоизображений от многих камер на одном мониторе. В зависимости от исполнения мультиплексором могут переключаться до 16 камер, изображения с которых могут быть воспроизведены в зависимости от потребности в отображаемой форме. Все изображения с камер поступают на выход для записи в виде последовательности следующих друг за другом кадров, так что они могут быть записаны на стандартный видеомагнитофон или видеомагнитофон с длительным временем записи. При записи-воспроизведении можно индивидуально определить, какое или какие из всех изображений с камер должны быть отображены (см. рис. 1.13).

Рисунок 1.13 – Схема передачи видео с мультиплексором

1.3 Элементы телевизионных систем наблюдения

Качество изображения определяется, прежде всего, телевизионной камерой. Она представляет собой законченное устройство, которое будучи подключенным к видеовходу монитора или телевизора позволяет наблюдать изображение на экране на значительном расстоянии от объекта съемки.

В настоящее время выпускаются видеокамеры для систем телевизионного наблюдения (включая модификации), отличающиеся:

- характером изображения (черно-белое или цветное);

- четкостью изображения;

- светочувствительностью (минимальной рабочей освещенностью объекта съемки);

- возможностью цифровой обработки видеосигнала;

- допустимыми климатическими условиями работы;

- напряжением питания.

С целью обеспечения качественной работы в условиях переменной яркости изображения и различных уровней фоновых засветок современные телекамеры, для систем телевизионного наблюдения, оснащаются подсистемами компенсации этих воздействий.

Камеры с ручной регулировкой или вообще без соответствующей подсистемы выпускаются в основном для научных приложений.

В целях увеличения сектора обзора, телевизионные камеры устанавливают на поворотные устройства с горизонтальным или с горизонтальным и вертикальным сканированием. При повороте камеры следует учитывать возможные реакции систем компенсации внешних воздействий (засветка, воздействие импульсных источников искусственного освещения и т.д.).

При установке на улице, телекамеры помещаются в специальные защитные корпуса.

Вторым важным элементом систем видеонаблюдения является видеомонитор. Он должен обеспечивать высокую долговременную стабильность и не требовать регулярной калибровки.

Надежность также зависит от того, насколько оптимальны схемные решения, прочна и удобна механическая конструкция.

Технология производства вещательных видеомониторов за последние годы претерпела существенные изменения. Фирма Sony внедрила ряд интересных разработок в свои изделия, причем некоторые новинки появились в течение последних нескольких месяцев.

В составе аппаратуры обработки видеоинформации обычно используются два основных типа устройств: свитчеры и компрессоры.

В дополнение к основным устройствам обработки широко применяются различные вспомогательные устройства:

- кабельные усилители  – для компенсации потерь в кабеле при передаче видеосигнала на расстояние до 2 км;

- разветвители, позволяющие к одной телекамере подключать несколько мониторов, видеомагнитофонов и т.п.;

- генераторы вспомогательной текстовой информации (даты, времени, номера или идентификатора камеры и т.п.).

1.3.1 Телекамеры

Основу любой системы телевизионного наблюдения составляют телекамеры. На рынке систем теленаблюдения присутствует техника как ведущих фирм мира, так и тайваньских и корейских фирм.

В конструкции видеокамеры можно выделить следующие основные функциональные системы:

- преобразователь свет-сигнал;

- синхронизации;

- автоматической регулировки усиления;

- электронный затвор;

- автоматической установки баланса черного;

- гамма-коррекции;

- съемки при низких уровнях освещенности;

- объектив с автоматической диафрагмой.

Функция съемки при низких уровнях освещенности (LOLUX) замечательна тем, что позволяет снимать почти без освещения. При этом можно получить прекрасное изображение с хорошим цветовым балансом без увеличения уровня шума.

Преобразователи "свет-сигнал"

Важнейшим элементом конструкции видеокамеры является преобразователь "свет-сигнал", обеспечивающий кодирование снимаемого изображения в форме электрических сигналов.

Преобразователи свет-сигнал представляют собой либо передающие электронно-лучевые ТВ трубки (ЭЛТ), либо твердотельные матрицы  – так называемые "приборы с зарядовой связью" (ПЗС).

Передающими ТВ трубками освнащены устаревшие модели видеокамер либо видеокамеры специального назначения.

В современных видеокамерах, как правило, применяются матрицы ПЗС, обеспечивающие большую надежность работы при достаточно высоких параметрах. Число строк матрицы принимает значения от 380 до 900.

Внедрению камер на ПЗС способствовали их несомненные преимущества. Отсутствие громоздких отклоняющих катушек и других, присущих ЭЛТ элементов конструкции, позволило в значительной степени снизить размеры и массу камер на ПЗС по сравнению со своими предшественниками.

Кроме того, заметно упростилась вся схемотехника ТВ камер и, как следствие, примерно наполовину снизилась потребляемая от источника питания мощность.

Одновременно примерно вдвое повысилась чувствительность ТВ камер. Их работа стала стабильнее, на нее перестали влиять типичные для камер на ЭЛТ сбои в работе, связанные с такими внешними факторами, как сотрясения, вибрации, уход параметров в процессе эксплуатации и при изменениях температуры.

Для камер на ПЗС, в отличие от трубочных аналогов, характерно также отсутствие послеизображений (инерционности мишени), тянущихся продолжений за движущимися объектами в изображении, не говоря уже о прожигании фотопроводящего слоя мишени. Причем указанные параметры не зависят от срока эксплуатации матриц ПЗС.

В обычной ТВ камере электроннолучевая трубка в рабочем режиме удерживает на мишени значительное количество света. Это происходит, когда она направлена на сильно освещенные объекты (солнце, окно или осветительный прибор).

В случае использования твердотельной передающей камеры, все перечисленные факторы становятся совершенно несущественными, что особенно важно, если у оператора нет достаточного опыта или условий для проведения съемки.

В видеокамерах применяются 2/3", 1/2", 1/3", 1/4" и 1/6" приборы с зарядовой связью (ПЗС). Число пикселов (пиксел  – один элемент ПЗС) в ПЗС может быть от 300 до 1000. Количество элементов матрицы обеспечивает горизонтальное разрешение изображения в зависимости от модели 300...600 телевизионных линий (твл).

Устройства синхронизации

Устройство синхронизации обеспечивает временное согласование работы всех систем и блоков камеры.

Синхронизация видеокамер может осуществляться от внутреннего или внешнего генератора. Внешняя синхронизация используется в многокамерных системах для получения немигающего переключения.

При совместном использовании камер с внутренней синхронизацией, они коммутируются устройствами, содержащими память на кадр.

Первые формирователи изображения на ПЗС использовали принцип покадрового переноса зарядов, который является самым простым, а поэтому наиболее удобным при производстве и эксплуатации матриц. Этот принцип был заложен в первую в мире вещательную ТВ камеру CCD-l производства фирмы RCA.

Чтобы не использовать механический затвор, был разработан принцип построчного переноса зарядов в ПЗС, в котором роль светочувствительных и накопительных датчиков играют (одинаковые) отдельные чередующиеся элементы.

Для повышения качества формируемого изображения в приборах с зарядовой связью был разработан альтернативный способ переноса зарядов. Его назвали принципом строчно-кадрового или гибридного  – переноса. Такие приборы впервые были использованы в передающей ТВ камере фирмы Sony. Указанный принцип, как явствует из его названия, объединил в себе особенности двух предыдущих методов  – построчного и покадрового переноса зарядов.

При работе с матрицами ПЗС с построчным переносом зарядов могут возникать искажения в виде тянущихся продолжений за объектами. Иначе их называют смазом или просто "тянучками". Они выглядят на изображении в виде вертикальных линий, тянущихся за ярко освещенными или блестящими объектами.

Однако следует отметить, что возникают эти искажения при величине экспозиции, много превышающей нормальное значение.

В этих условиях камера с ЭЛТ уже испытывала бы мощное воздействие искажений в виде "хвоста кометы" и тянучек, типичных для передающих камер на ЭЛТ и крайне нежелательных в ряде критических ситуаций, например, при перемещении камеры поворотным устройством.

В передающих ТВ камерах на ПЗС со строчно-кадровым переносом зарядов практически полностью отсутствует вертикальный смаз изображения.

Поэтому на сегодняшний день матрицы ПЗС с этим принципом переноса зарядов обеспечивают наилучшие качественные показатели формируемых изображений.

Третье поколение матриц ПЗС (Hyper HAD) включило в себя целый ряд новых электронных приемов, что значительно улучшило качественные показатели формируемого изображения.

Матрица Hyper HAD использует оригинальный и простой метод, заключающийся в установке миниатюрной прецизионной собирательной линзы точно на каждый светочувствительный элемент, что позволяет сконцентрировать световой поток без лишнего его рассеивания. В результате резко (примерно вдвое) возрастает чувствительность матрицы.

Улучшенные таким образом показатели позволяют работать не только в условиях низкой освещенности, при которых прежде видеосигнал имел бы неприемлемое качество, но и в процессе использования источников инфракрасного излучения.

Отметим, что вертикальный смаз при работе с ПЗС с построчным переносом типа Hyper HAD имеет такой же незначительный уровень, как и в матрицах с построчно-кадровым переносом зарядов.

Объективы видеокамер

Объективы к камерам отличаются величиной фокусного расстояния, светосилой, характером создаваемого оптического изображения. При съемке с одной и той же точки объективами с различными фокусными расстояниями масштаб изображения изменяется прямо пропорционально величине фокусного расстояния.

Если один и тот же объект наблюдать в одном масштабе с разных расстояний камерами с различными объективами, то будет заметна разница на изображении.

Изображения близко расположенных объектов при использовании короткофокусных объективов будут более контрастными и резкими, в сравнении с изображением удаленных объектов при использовании длиннофокусных объективов.

Короткофокусный объектив даже при небольшом диафрагмировании обладает большой глубиной резкости. Длиннофокусный объектив даже при съемке удаленных объектов имеет ограниченную глубину резкости.

При съемке геометрически строгих объектов даже незначительный наклон оптической оси объектива от горизонтального положения приводит к появлению в изображении нежелательных перспективных искажений. Это явление особенно заметно при использовании короткофокусных объективов.

Объектив камеры выбирается в соответствии с назначением камеры. Для максимального обзора выбирают широкоугольные объективы с фокусным расстоянием порядка 3,5 мм. При этом угол зрения камеры будет около 90‡.

Длиннофокусные объективы с фокусным расстоянием 12 мм и углом зрения 30‡ используют при наблюдении периметра объекта. Для использования в условиях искусственного освещения необходима возможность отключения электронного затвора и автоматической регулировки усиления камеры.

Объектив с переменным фокусным расстоянием

Для обеспечения эффекта увеличения изображения используются объективы с трансфокатором, специальные телекамеры с электронным трансфокатором, или цифровую аппаратуру увеличения/уменьшения изображения (видеопроцессоры).

Объективы видеокамер, имеющие переменное фокусное расстояние, называются "вари-объективы". Они позволяют осуществить плавное изменение масштаба изображения (совершать "наезд"). Масштаб изменяется вручную либо посредством электропривода. При этом сохраняется фокусировка изображения.

Применение трансфокаторов позволяет "приблизить" изображение от 5 до 20 раз, что позволяет рассмотреть даже сильно удаленные объекты. Использование трансфокатора наиболее удобно совместно с поворотным устройством. Это позволяет не только следить за перемещением объекта наблюдения в широком секторе обзора, но и рассмотреть подробно детали (лицо человека, номер автомобиля).

Съемка подвижных ярких объектов существенно упрощается благодаря использованию системы Multi-zoom Iris, которая отдает приоритет объектам в центральной и нижней областях сцены.

Когда камера перемещается к ярким сценам, включается система EEI (Extended Electronic Iris), которая обеспечивает непрерывное регулирование электронным затвором.

Объектив с автоматической диафрагмой

Объектив с автоматической диафрагмой устанавливает размер отверстия диафрагмы, обеспечивающий оптимальную интенсивность светового потока, проходящего через объектив и попадающего на мишень преобразователя "свет-сигнал".

Использование объективов с автоматической диафрагмой позволяет получать качественное изображение как при ярком солнце, так и при лунном свете.

Применение объективов без диафрагмы в камерах, имеющих электронный затвор, упростит и удешевит всю систему телевизионного наблюдения.

Камеры с автоматической диафрагмой плохо реагируют на внезапные резкие изменения яркости или контрастности изображения, например, при трансфокации или резком включении источника света. Такие изменения быстрее отрабатывает электронный затвор камеры. Поэтому рекомендуется использовать объектив с автоматической диафрагмой в камерах с электронным затвором.

Pin-hole объектив

Наблюдение может осуществляться внутри помещений и снаружи, скрытно и открыто.

Для визуального контроля ситуаций внутри помещения следует применять камеры со встроенным объективом. Для помещений минимальная чувствительность камер может составлять 0,5 лк.

Корпус камеры должен гармонировать с интерьером и не бросаться в глаза. Роль телевизионной камеры  – не отпугивать посетителей, а фиксировать ситуацию в контролируемом помещении.

В помещении следует использовать камеры с автоматической диафрагмой для автоматической компенсации изменения освещенности в разное время суток. В зависимости от плана помещения выбирается объектив с необходимым углом зрения.

При необходимости скрыть камеру используют миниатюрные камеры с Pin-hole объективами. У таких объективов диаметр выходного зрачка составляет от 0,9 до 2 мм. Такую камеру можно устанавливать, например, за обоями. Небольшое отверстие под объектив не привлекает внимания.

Для получения изображения повышенного качества следует использовать камеры с повышенной разрешающей способностью (более 500 линий).

Дополнительные возможности и сервисные устройства видеокамер

Автоматическая регулировка усиления

Режим автоматической регулировки усиления позволяет производить непрерывную съемку при всех уровнях освещенности без необходимости переключать усиление или применять соответствующие фильтры и обладает также таким замечательным свойством, как приоритетность апертуры.

Она заключается в том, что после того, как вручную установлена диафрагма, для получения желаемой глубины резкости, система АРУ автоматически устанавливает требуемый уровень видеосигнала. Например, когда снимаются темные объекты, после того как диафрагма полностью открылась, усиление будет увеличено автоматически, чтобы достичь требуемого уровня видеосигнала.

Автоматическая регулировка усиления позволяет повысить резкость изображения в случае большой освещенности сцен, причем в совокупности с функцией автоматической диафрагмы это дает возможность расширить динамический диапазон без ограничения сигнала.

Благодаря режиму АРУ имеется возможность осуществлять непрерывную автоматическую съемку от темных до ярких планов без прерывания изображений.

Электронный затвор

Структура матрицы типа HAD позволила применить электронный затвор с функцией переменного времени экспозиции. Это дает возможность снимать передающей ТВ камерой быстротечные динамические процессы и объекты за время второй части каждого поля, а это и есть период открывания электронного затвора. Изменяя величину периода открывания затвора, меняют время эффективной экспозиции при съемке. В телекамерах Sony время экспозиции изменяется вплоть до значения 1/100000 с.

Усовершенствование электронного затвора в матрице ПЗС типа HAD позволило создать так называемый не мелькающий растр. Не мелькающий растр означает снижение и даже полное устранение помех в виде перемещающихся в вертикальном направлении по экрану полос (т. н. черный шум) при съемке.

Автоматическая установка баланса белого

Эта функция полезна, когда у оператора нет времени для установки камеры в режим съемки. Автоматическая установка баланса белого заключается в подборе усиления в каналах красного и синего цвета (в цветных видеокамерах) по отношению к усилению зеленого. Эти регулировки осуществляются изначально при изготовлении видеокамеры.

Однако в некоторых условиях может возникнуть необходимость их изменения, что, как правило, происходит автоматически. Для этого достаточно направить видеокамеру на белый объект, отрегулировать масштаб изображения так, чтобы этот объект занимал не менее 80% его площади, после чего нажатием кнопки включить схему регулировки. В некоторых моделях камер эту регулировку можно выполнить и вручную.

Гамма-коррекция

Гамма-коррекция  – растягивание видеосигнала в области черного.

В некоторых моделях видеокамер имеется схема, позволяющая увеличить число градаций в передаче полутонов черного и серого цветов. Действие ее фактически обратно действию схемы сжатия контрастности, которая повышает и углубляет контрастность полутонов в изображении.

При максимальном значении коэффициента гамма-коррекции (1,0) полутона получаются наиболее контрастными, "грубыми" и "глубокими", а при минимальном (0,4)  – обеспечивается воспроизведение наиболее "нежных" и "мягких" полутонов.

1.3.2 Мониторы

В традиционных системах телевизионного наблюдения, в основном, используются телевизионные мониторы с диагональю 9, 12, 14 и 15 дюймов и разрешением 500...800 твл.

Размер экрана мониторов:

- для черно-белых  – 9" (23 см), 12 (31 см), 17 43 см), 19 (47 см);

- для цветных  – 14 (36 см) и 21 (51 см).

Горизонтальное разрешение для мониторов может составлять:

- для черно-белых  – 750, 800, 900 и 1000 линий;

- для цветных  – 240, 300, 320 и 450 линий.

В системах телевизионного наблюдения наиболее широко применяются черно-белые мониторы с размером экрана 9 и 12". При использовании квадраторов и видеопроцессора предпочтительнее использование мониторов с размером экрана 12 и 17".

Видеомонитор должен обеспечивать строгое соответствие изображения подаваемому на него видеосигналу. Параметры, определяющие качество изображения монитора:

- четкость;

- фокусировка;

- воспроизведение цвета;

- сведение;

- геометрические искажения.

Видеомонитор должен обеспечивать высокую долговременную стабильность и не требовать регулярной калибровки.

Надежность также зависит от того, насколько оптимальны решения для электроники, насколько прочна и удобна механическая конструкция. Иногда сильным механическим воздействиям подвергаются даже студийные модели.

Телемониторы могут быть оснащены звуковым каналом для передачи аудиоинформации. В ряде моделей совмещены функции монитора и видеосвитчера.

1.3.3 Дополнительные устройства

Специализированные видеомагнитофоны

Для записи изображения в системах телевизионного контроля служат специализированные видеомагнитофоны. Они ведут непрерывную запись в течение 3...960 часов на стандартную видеокассету. Одним из важных параметров видеомагнитофона является его разрешающая способность при записи изображения и надежность его работы.

Высокое разрешение записи позволяет фиксировать мелкие детали, а надежность важна в связи с тем, что такой видеомагнитофон предназначен для непрерывной работы в течение нескольких лет.

На передней панели под крышкой находятся органы управления, с помощью которых можно установить различные режимы работы: запись, воспроизведение, обратное воспроизведение, стоп-кадр, быструю перемотку ленты в двух направлениях, размещение информации по времени и дате в любом месте на экране, коррекция показаний времени и даты. Видеомагнитофон запоминает время и дату момента подачи внешних сигналов и позволяет индексировать записи по сигналу тревоги с последующим выборочным воспроизведением по номеру индекса.

Специализированные видеомагнитофоны работают в "старт-стопном" режиме. В зависимости от установленного времени записи на видеопленке фиксируется, например, один из пяти кадров. Таким образом, увеличивается фактическое время записи.

Видеомагнитофон включается в общую систему охраны и может программироваться на изменение скорости записи в случае тревоги. Для этого он содержит программируемый таймер. Просмотр записи на мониторе позволяет восстановить события как с целью выявления нарушителя, так и анализа действий охраны в случае тревоги.

Функциональные возможности специализированных видеомагнитофонов:

- запись и воспроизведение черно-белого или цветного изображения;

- программирование режимов записи (3 ч, 12 ч, 24 ч, ... 960 ч);

- вывод на экран времени и даты;

- осуществление записи по таймеру или по внешнему сигналу;

- программирование таймера с установкой ежедневного начала и окончания записи, а также установка режима записи на неделю;

- специальные режимы воспроизведения (покадровое воспроизведение, пауза, скоростной поиск вперед и назад);

- стоп-кадр;

- выдача сигналов синхронизации на внешние устройства;

- программирование режимов работы при срабатывании сигнализации;

- регистрация времени аварийного отключения питания;

- хранение информации в энергонезависимой памяти.

В многокамерных системах видеонаблюдения видеомагнитофоны используются совместно с видеокомпрессорами и мультиплексорами.

Видеокомпрессоры

Видеокомпрессор (квадратор)  – устройство, позволяющее на экране монитора одновременно наблюдать в режиме реального времени изображение от нескольких видеокамер и записывать его на видеомагнитофон.

Наличие входа тревоги (ALARM-вход) позволяет подключить к видеокомпрессору систему сигнализации, чтобы при ее срабатывании автоматически подключить необходимую камеру для наблюдения за объектом тревоги.

Видеокомпрессор позволяет выводить на экран изображение от 1 до 8 видеокамер (больше используется редко). Они просты в управлении и позволяют наблюдать на экране одного монитора изображения в комбинациях, выбранных оператором. Комбинации могут быть произвольными.

Они могут оснащаться пультом дистанционного управления и режимом "экран в экране". В таком режиме можно выводить выбранные изображения крупным планом, а в малых окнах располагать оставшиеся.

Мультиплексоры

Мультиплексор позволяет последовательно выводить на монитор и записывать на один видеомагнитофон информацию от нескольких телевизионных камер. При этом запись осуществляется без потери качества изображения. Это достигается последовательной записью кадров со всех видеокамер на видеокассету. При этом мультиплексор может выводить изображение как от всех камер сразу, так и последовательно одну за другой.

К мультиплексорам можно подключить систему сигнализации к ALARM-входу. В некоторых моделях это даст возможность автоматически включить ту камеру, где произошло нарушение. Большинство мультиплексоров имеют режим "динамического распределения времени записи" для каждой камеры, а модели MV-209 и MV-216  – встроенный детектор движения.

Детекторы движения

При числе камер больше четырех внимание оператора рассеивается и эффективность наблюдения снижается. При охране крупных объектов, таких как банк или завод, требуется установка большого числа камер. Решить эту проблему можно установкой детекторов движения, которые привлекут внимание оператора при возникновении какого-либо движения в поле зрения камеры.

Детекторы движения обрабатывают видеоизображение от телекамер и при необходимости могут включать видеомагнитофон для записи изображения или подавать сигнал тревоги. Детектор реагирует на изменение изображения объекта (контраст или движение) и подает сигнал тревоги. При этом изображение от камеры разбивается на зоны и задается чувствительность реакции датчика движения. Например, он настраивается таким образом, чтобы не реагировал на мелких птиц и животных при наружной установке. В детектор встроен индикатор тревоги на светодиодах и громкоговоритель. Имеется также звуковой "тревожный" выход для подключения внешнего звукового усилителя и видеомонитора.

Матричные коммутаторы

При большом числе камер эффективность работы оператора может быть повышена путем применения матричных коммутаторов. Матричный коммутатор позволяет создать гибкую и наращиваемую систему безопасности, в которую могут входить не только системы телевизионного наблюдения, но и системы охраны и контроля доступа.

При наличии детектора движения, коммутатор самостоятельно отслеживает ситуацию и, в случае тревоги, выводит изображение от камер на мониторы. Предустановки позволяют задавать коммутатору "маршрут" обзора объекта. При этом на монитор будут выводиться изображения выбранных камер, изменяться увеличение трансфокатора и т.д. Такой режим называется режимом "часового".

Появление нарушителя могут отслеживать системы охраны и контроля доступа, подключенные к коммутатору. Они подают сигнал тревоги, выводят на монитор изображения "тревожного" объекта и выполняют другие необходимые действия.

Матричный коммутатор позволяет освободить стол оператора от большого количества пультов управления. Управление выбранной камерой и ее поворотным устройством оператор осуществляет джойстиком.

Схема работы с матричным коммутатором проста и доступна. Один коммутатор может взять на себя функции управления 128 поворотными устройствами, трансфокаторами и камерами.

Поворотные и защитные устройства видеокамер

При контроле периметра прямоугольного здания используют от двух до четырех камер. Выбор определяется требованиями наглядности представления видеоинформации об оперативной обстановке.

При установке четырех камер оператор на экране монитора может одновременно наблюдать весь периметр здания. При установке двух камер на поворотных устройствах одновременно можно наблюдать только половину периметра здания. При этом поворотные устройства позволяют контролировать прилегающую к зданию площадь.

В случае контроля периметра или перед зданием, камеры устанавливаются в защитных кожухах. Они предохраняют камеру от воздействия внешней среды. Кожуха для средней климатической полосы должны иметь автоматический подогрев для работы в холодное время года.

Защитные кожуха предназначены для работы в широком диапазоне климатических условий и позволяют использовать различные комбинации телевизионных камер и объективов. Кожух снабжается солнцезащитным козырьком, платой для установки камеры, нагревателем, термостатом и коммуникационной панелью. Ряд кожухов снабжается дополнительным оборудованием  – вентилятором, дворником и омывателем стекла.

Поворотные устройства для видеокамер предназначены для расширения угла обзора камер. Камера, будучи установленной на поворотное устройство, перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях. Поворотные устройства для наружной установки могут работать в сложных погодных условиях, при температуре до -50‡.

Для управления поворотными устройствами используются специальные клавиатуры и телеметрические устройства. Системные клавиатуры позволяют управлять камерами и их переключением на мониторы. Телеметрические устройства обеспечивают управление поворотными устройствами, трансфокаторами и т.д.

Видеопринтеры

Для регистрации видеоизображения, наряду с спецвидеомагнитофонами, в системах охраны используются и видеопринтеры. Видеопринтеры позволяют распечатать:

- фотографии клиентов;

- фотографии нежелательных посетителей;

- кадры чрезвычайных ситуаций;

- кадры с любой Вашей видеокассеты.

Передача изображения через телефонную сеть

Система Fast-Scantronic позволяет передавать оцифрованное изображение через существующую телефонную и другие виды информационных сетей. Вы можете не только запрашивать изображение, но и выдавать сигналы управления на исполнительные устройства, такие как поворотные устройства, ворота, сирены и т.д.

Fast-Scantronic осуществляет цифровую обработку и сжатие видеоинформации. Для выдачи информации в телефонную сеть подключается соответствующий модем. Передаваемая информация принимается и декодируется в приемном устройстве Fast-Scantronic. Цифровой метод передачи видеоинформации позволяет использовать одну и ту же линию для передачи видео, графических, информационных, тревожных, управляющих и программных сигналов.

Информация передается блоками в соответствии со специальным протоколом обмена, позволяющим избежать потерю информации. При передаче серии кадров, выдается информация только об изменениях в изображении. Средняя скорость - 4800 бод. Это означает, что на передачу первой картинки будет затрачено 3 сек. При передаче последующих картинок скорость возрастает в 5 раз за счет передачи только изменений в изображении.

Составной частью системы Fast-Scantronic является программное обеспечение, разработанное как для передающего, так и для приемного устройства. Оно содержит удобное меню, в котором можно выбирать работу с одной картинкой или с последовательностью кадров, программирование режима работы камеры и доступ к управляющему и архивному меню. В управляющем меню устанавливаются номера телефонов и пароли доступа. В тревожной ситуации можно извлечь картинки, хранящиеся в архиве, и воспроизвести их в любой последовательности на экране или на принтере.

1.4 Обнаружение и распознавание объектов

Теория обнаружения, различения и оценивания сигналов разрабатывалась применительно к радиолокации. Развитие методов обнаружения позволяет с единых позиций рассмотреть не только радиолокацию, но и оптическую локацию (телевидение, инфракрасную технику).

Вместе с тем, проектирование систем обнаружения этих классов имеет отличия не только в длине волны, но и в способе формирования информационного сигнала:

- радиолокационные системы обнаружения в большинстве случаев являются активными;

- системы обнаружения инфракрасного диапазона используют как активный, так и пассивный режимы обнаружения;

- телевизионные системы видимого диапазона длин волн занимают промежуточное положение, так как в видимом диапазоне собственное излучение тел при обычных (не слишком высоких) температурах отсутствует и для наблюдения необходима подсветка – естественная (солнечная) или искусственная.

К основным принципам теории обнаружения относятся:

- принцип оптимальности: наилучшее правило принятия решения должно обеспечивать экстремум качества по принятому критерию, исходя из априорной информации о сигналах и помехах, а также из ограничений на доступные решения;

- принцип накопления: суммирование сигналов по пространству, времени и длине волны – единственный и достаточный метод борьбы с шумом (некоррелированной помехой);

- принцип компенсации: вычитание оценки фона – единственный и достаточный метод борьбы с коррелированной помехой.

Эти принципы лежат в основе проектирования как систем обнаружения вообще, так и систем видеонаблюдения в частности. Например, на основе принципа оптимальности осуществляется согласование размеров элемента разложения матрицы ПЗС с кружком рассеяния объектива для обеспечения максимума отношения сигнал/шум при ограниченной освещённости. Принцип накопления реализуется интегрированием фотоэлектронов в пределах времени кадра (от 20 мс и менее), площади элемента разложения (примерно, от 4×4 до 20×20 мкм) и интервала длин волн, к которым чувствительна матрица ПЗС (от 0.4 до 1 мкм). Принцип компенсации находит своё воплощение в телевизионных детекторах движения, использующих в своей работе различные модификации алгоритма вычитания из текущего изображения оценки фона по предыдущему ТВ-кадру.

Особенностью применения теории решений при разработке ТВ-систем наблюдения является трудность формализации характеристик наблюдаемых объектов и этапов принятия решений. Априорная неопределённость изображений при появлении объекта весьма высока, хотя в этом случае на экране монитора появляются образы, имеющие вполне определённый смысл. Разнообразие ситуаций (не считая разнообразия постоянного во времени фона – ограждений и сооружений охраняемого объекта) не может быть сведено к небольшому набору классифицируемых образов с простыми параметрами неопределённости (масштаб, положение, поворот). Поэтому при построении систем видеоконтроля не часто удаётся воспользоваться готовыми решениями теории распознавания образов. Редким исключением является применение телевизионно-компьютерных систем определения номерных знаков автомобиля. В этих системах, благодаря применению нейроподобных алгоритмов распознавания ограниченного числа цифр и букв, удаётся достичь вероятности правильного распознавания до 98% при захвате телевизионного кадра с номерным знаком, занимающим существенную часть поля зрения телекамеры.

Процесс принятия решения оператором ТВ-системы включает в себя четыре взаимосвязанных этапа: обнаружение, классификацию, различение и опознавание. Под обнаружением подразумевается выделение объекта на фоне и отнесение его к классам объектов, представляющим потенциальный интерес. Классификация означает отнесение обнаруженного объекта к одному из широких классов (человек, транспортное средство). Различение означает отнесение наблюдаемого объекта к более узкому подклассу (грузовой автомобиль, легковой автомобиль). Наконец, на стадии опознавания можно установить тип объекта (марка автомобиля).

Априорная неопределённость изображений объектов приводит к необходимости установления связи параметров ТВ-системы с вероятностными характеристиками опознавания обнаруживаемых объектов.

Детальные исследования этих связей показали, что они зависят от множества факторов:

- характеристики обнаруживаемого объекта (отношение сигнал/шум, контраст, угловой размер, градиент яркости на краях объекта, сложность контура, место на экране монитора, форма, ориентация, перспективные искажения, скорость движения, яркость изображения);

- характеристики сюжета (яркость фона, интенсивность шума фона, скорость движения фона);

- характеристики наблюдателя (тренированность, мотивировка действий, утомление, получение предварительного инструктажа, возраст, индивидуальные особенности, рабочая нагрузка, метод поиска, число наблюдателей и способ связи между ними, периферическая острота зрения);

- тактические требования (площадь зоны поиска, допустимое время поиска с момента появления объекта, освещённость в помещении охраны и т. д.).

Далее рассматривается роль главных из этих факторов – отношения сигнал/шум и размера опознаваемого объекта на экране монитора.

Под отношением сигнал/шум понимается отношение сигнала перепада между наблюдаемым объектом и фоном к среднеквадратичному значению шума.

Реальное отношение сигнал/шум для обнаруживаемого объекта меньше максимального при данной освещённости на величину контраста объекта относительно фона.

Размер объекта на экране монитора может измеряться и в сантиметрах, и в радианах, но для анализа вероятности опознавания объекта следует применить другую меру – число элементов разложения. Роль числа элементов в ТВ-изображении была подчёркнута основоположником электронного телевидения В. К. Зворыкиным, который сформулировал принцип достаточности точности при передаче видеоинформации. Согласно этому принципу, число элементов должно быть и не слишком большим, и не слишком малым. При чрезмерно большом числе элементов и ограниченной площади фотоприёмника изображение "тонет" в фотонном шуме; при слишком малом числе элементов резко сокращается число различимых образов.

В случае различения известного заранее числа сигналов число элементов разложения, приходящееся на изображение объекта, должно быть не менее числа классифицируемых объектов. При уменьшении числа элементов разложения (строк) на размер объекта необратимо теряется информация об объекте. Даже, казалось бы, простейшую задачу различения одноэлементного объекта от двухэлементного невозможно решить безошибочно. Это связано с неизбежными искажениями формы сигналов при накоплении и дискретизации оптического сигнала в матричном фотоприёмнике. Из-за таких искажений при уменьшении числа строк на объект вероятность опознавания объекта уменьшается. Конкретное значение уменьшения вероятности правильной классификации изображений при недостаточном отношении сигнал/шум и числе элементов разложения зависит от числа классифицируемых изображений и их отличий друг от друга. Примеры таких зависимостей приведены на рис 1.4.

Более высокая вероятность опознавания на рис 1.4,а связана с тем, что увеличение разнообразия в наборе сигналов сопровождается увеличением различия между сигналами изображений классифицируемых объектов. Рост достоверности опознавания является следствием того, что ошибка классификации убывает с увеличением разностного сигнала от изображений двух объектов при их одинаковых масштабах и наилучшем совмещении. При плохих условиях наблюдения отличить джип от лимузина значительно легче, чем один тип джипа от другого. Вместе с тем, большая априорная неопределённость в характере нештатной ситуации не снижает требований к разрешающей способности ТВ-системы, а увеличивает их. Это связано с тем, что часто оказывается необходимым не только грубо оценить сигнал, например, классифицировать как "автомобиль", но и определить марку автомобиля, его номер, число пассажиров, их особые приметы. Сложность определения требуемой чёткости связана также с зависимостью формы отклика дискретных фотоприёмников от сдвига оптического изображения. Этот эффект приводит к тому, что даже если мелкие детали изображения в одном из кадров различаются, то в другом (при сдвиге сигнала) они могут не различаться.

Априорная неопределённость в числе разрешаемых образов и неинвариантность (shift variance) отклика фотоприёмников к сдвигу изображения приводят к отсутствию универсального требования к чёткости ТВ-изображения. Даже ГОСТ Р 51558-2000 "Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний" не содержит конкретных значений для разрешающей способности систем охранного телевидения, а лишь указывает на технические характеристики, которые должны быть проверены при сертификации систем.

В результате проектировщики ТВ-систем наблюдения используют различные эмпирические правила, например критерии Джонсона, связывающие вероятность правильного решения с числом строк, приходящихся на размер объекта. Критерии Джонсона, усреднённые по всем классам объектов, имеют значения, приведённые в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Решаемая задача

Число строк, необходимых для обеспечения 50%-й вероятности правильного решения

Обнаружение

2

Определение ориентации

3

Различение

6

Опознавание

14

Сторонникам применения критериев Джонсона свойственно стремление распространить результаты нечётко поставленных экспериментов с ограниченным набором изображений на все случаи жизни. Однако практика проектирования и эксплуатации ТВ-систем безопасности показала потребность корректировки этих критериев. Например, МВД Великобритании рекомендует иметь не менее 10% растра (порядка 50 строк) на высоту изображения обнаруживаемого человека.

В задаче различения сигналов всегда требуется большая чёткость, чем при обнаружении. Необходимое увеличение чёткости зависит от степени неопределённости в наблюдаемом изображении. Так, если необходимо опознать личность известного оператору человека, то, по рекомендациям МВД Великобритании, его изображение должно занимать 50% растра; идентификация индивидуальных признаков неизвестной личности требует увеличения размера изображения человека до 120% растра (рис. 1.5)

Подавляющее большинство применяемых в настоящее время охранных ТВ-систем не являются оптимальными с точки зрения теории решений, поскольку поле зрения и параметры разложения обычно задаются независимо. Число строк в растре определяется стандартом, в котором работает аппаратура (PAL, SECAM, NTSC). Поле зрения, как правило, выбирается из условия перекрытия определённого участка территории охраняемого объекта.

Оптимальный выбор поля зрения (место установки телекамеры и фокусное расстояние объектива) должен осуществляться, исходя из обеспечения чёткости, гарантирующей заданную вероятность правильного решения. На практике такое требование приводит к увеличению числа телекамер в контролируемой зоне по сравнению с предусмотренным в исходных требованиях на систему. Дополнительным средством увеличения качества принимаемых решений является использование телекамер, снабжённых объективами с переменным фокусным расстоянием.

1.5 Видеодетекторы движения

Видеодетекторы движения являются эффективным средством обнаружения вторжения в охраняемую зону. Принцип действия этих устройств основан на постоянном формировании сигнала межкадровой разности между текущим и опорным видеосигналами и последующем сравнении разностного сигнала с заданным порогом. Простейшее межкадровое вычитание является основой для большого числа более современных алгоритмов обработки видеосигнала, использующих критерии размеров объекта, его скорости, направления движения и т. д. Большое число критериев обнаружения, параллельно реализуемых в одном устройстве, позволяет эффективно детектировать малоконтрастные объекты в широком диапазоне скоростей их перемещения.

К основным достоинствам ТВ-детектора движения следует отнести пассивный принцип его работы и возможность создания зоны обнаружения сложной конфигурации. Особо следует подчеркнуть высокую обнаружительную способность детекторов, обусловленную большой зоной чувствительности, обход которой для нарушителя затруднен.

Наряду с выполнением основной задачи – формирования рубежа видеоохраны – видеодетекторы движения способствуют снижению влияния утомляемости оператора при работе с системой наблюдения. Известно, что человек наблюдает фиксированное черно-белое изображение без снижения концентрации внимания не более 60 мин, для цветного изображения время "эффективного" наблюдения удваивается. Автоматическая возможность визуальной привязки причины тревоги к ее источнику обеспечивает адекватную реакцию оператора на нештатную ситуацию вне зависимости от времени наблюдения и числа мониторов в системе.

Основными недостатками устройств являются подверженность влиянию метеопомех, обязательное наличие в системе охранного освещения, а также высокая стоимость профессиональных моделей.

1.5.1 Аналоговые видеодетекторы

По принципу обработки сигнала детекторы движения можно разделить на две большие группы – аналоговые и цифровые. Аналоговые детекторы движения реализуют простейшие пороговые алгоритмы обработки сигнала и требуют постоянного уровня освещенности в контролируемой зоне. Практически все аналоговые детекторы являются одноканальными устройствами и используются в качестве обнаружителей движения внутри помещений на объектах категории В. Во всех остальных случаях необходимо применение цифровых селекторов подвижных объектов.

Примером аналогового видеодетектора является устройство автоматического сопровождения по вертикали и по горизонтали черно-белой или цветной телекамерой (видеокамерой) движущегося объекта, отличающегося от окружающих большей или меньшей яркостью (освещенностью).

Принцип работы устройства, состоящего из двух аналогичных следящих систем по горизонтали и по вертикали, довольно прост. В зависимости от перемещения контрастного (по яркости) объекта в обеих (или одной) системах возникает разбаланс, который они стремятся компенсировать изменением положения телекамеры так, чтобы ось объектива была направлена на объект.

Принцип работы такого устройства поясняет структурная схема, представленная на рисунке 1. Видеокамера, ориентированная на объект, формирует полный видеосигнал, содержащий синхроимпульсы и собственно видеосигнал всего изображения, в котором наблюдается видеоимпульс светлого (белого – "Б") или темного (черного – "Ч") уровня в каждой строке, на которую попадает выбранный объект. Этот видеосигнал приходит на выход устройства и поступает по кабелю на монитор, которым может служить телевизор (по видеовходу), для наблюдения за изображением.

Рисунок 1 – Структурная схема аналоговой системы видео наблюдения

В устройстве видеосигнал проходит через усилитель на селектор синхроимпульсов (СИ). Выделенные им СИ (смесь строчных и кадровых) инвертируются инвертором СИ. Из них выделяются и формируются кадровые СИ (КСИ) в их селекторе. Строчные и кадровые СИ поступают на генераторы импульсов полустроки и полуполя соответственно, т.е. длительностью в половину строки и половину каждого поля кадра (как известно, полей в нем два). Каждый из них вырабатывает противофазные импульсы. Их спады (и противофазных импульсов тоже) соответствуют осевым линиям (горизонтальной и вертикальной соответственно) изображения, точка пересечения которых представляет собой центр экрана, где находится выбранный объект. Через среднюю точку (со смещением, о чем будет сказано дальше) сопровождаемого объекта должна проходить ось объектива телекамеры. Такого положения добиваются элементами ручного управления ею. Эти спады импульсов как раз и служат в обеих системах слежения исходными элементами, обеспечивающими, в конце концов, автосопровождение.

Кроме того, чтобы ограничить поле слежения и исключить возможность перескока на другой объект, из импульсов полустроки и полуполя формируется "окно" в виде сигнала "ромб", который на экране монитора выглядит именно как ромб с углами на осевых линиях, в центре которого находится сопровождаемый объект. С указанной целью импульсы поступают соответственно на формирователи строчного и кадрового (т.е. полуполевого) пилообразных ("пилы") напряжений, из которых и получается сигнал "ромб" в его формирователе. При замкнутом выключателе SA3 на монитор проходят импульсы "подсветки" границ "ромба", снимаемые с их формирователя.

Сигнал "ромб" подан на селекторы "белого" (т.е. более яркого пятна на изображении) и "черного" (т.е. наоборот, более темного предмета на картинке) сигналов. Он включает их на интервалы строк, находящиеся внутри ромба изображения. На селекторы приходит также видеосигнал с видеокамеры, прошедший его усилитель.

В результате на усилитель выделенного сигнала через переключатель SA2 поступают видеоимпульсы положительной полярности от объекта, для чего "белый" сигнал еще дополнительно инвертируется. Переключатель устанавливают в соответствии с яркостью выбранного объекта слежения.

Так как объект слежения может быть небольшим, а видеоимпульс от него в строке малой длительности, недостаточной для уверенного автосопровождения, после усилителя включен расширитель, формирующий положительный импульс длительностью около 10 мкс в каждой строке, где есть видеоимпульс от объекта. И именно эти импульсы служат для определения перемещения объекта и, следовательно, для автосопровождения.

Рассмотрим систему слежения по горизонтали, как немного более простую, чем система слежения по вертикали.

В том случае, когда ось объектива телекамеры проходит через среднюю точку объекта, спады импульсов полустроки совпадают с серединами импульсов от объекта. Так как последние поступают на элементы совпадения, на вторые входы которых приходят противофазные импульсы полустроки, на выходах элементов появляются импульсы одинаковой длительности и полярности. Поэтому на выходе сумматора, на который они поданы противофазно (для чего включен инвертор), напряжение разбаланса отсутствует. В результате система не меняет положение телекамеры.

При перемещении объекта по горизонтали видеоимпульсы от него также смещается по строке от середины (по отношению к спаду импульсов полустроки, хотя и противофазных) в ту или иную сторону. Поэтому длительность импульсов на входах сумматора будет разная, в результате чего на его выходе возникнет напряжение разбаланса, которое воздействует на интегрирующий усилитель, создающий ток необходимого направления через устройство изменения угла по горизонтали. Положение телекамеры по горизонтали механически изменяется так, что напряжение разбаланса стремится к нулю.

Система слежения по вертикали содержит те же узлы, что и описанная система слежения по горизонтали, и работает аналогично. Отличие состоит лишь в том, что относительно спада (до него и после) импульсов полуполя (противофазных) изменяется число видеоимпульсов, сформированных в строках от объекта и прошедших через элементы совпадения на входы сумматора. На входе усилителя происходят их интегрирование и получение напряжения разбаланса. В зависимости от его значения усилитель создает ток нужного направления в устройстве изменения угла по вертикали. Положение телекамеры изменяется, компенсирую разбаланс.

1.5.2 Цифровые видеодетекторы

При обработке видеосигнала цифровым детектором все изображение разбивается на прямоугольные области, каждая из которых, в свою очередь, разбивается на ячейки меньшего размера [19], [29]. Опорное изображение обычно периодически обновляется в памяти с частотой, задаваемой пользователем, – это позволяет существенно снизить уровень ложных тревог, вызванных изменением естественной или искусственной освещенности объекта. Зона обнаружения также задается пользователем и может состоять из одной области или нескольких; минимальный размер обнаруживаемого объекта определяется размером ячейки. Когда детектор обнаруживает изменения видеосигнала в заданной зоне, производится анализ последнего по двум дополнительным компонентам – геометрическим размерам и продолжительности. Сигнал тревоги вырабатывается в случае, если выполняются все три предварительно заданных условия обнаружения.

Пороговая чувствительность детекторов движения составляет примерно 5% от уровня входного видеосигнала. Встроенный таймер позволяет создавать различные алгоритмы работы приборов для разного времени суток и разных дней недели. Все устройства имеют программируемые тревожные входы и выходы, что облегчает их

сопряжение с другой аппаратурой интегрированной системы безопасности (охранные датчики, матричные коммутаторы, аппаратура видеорегистрации и т. д.).

Возможность подсветки "тревожной" зоны, встроенный генератор даты/времени/титров, а также детектор пропадания видеосигнала, создают дополнительные удобства в использовании детекторов движения.

Детекторы движения обеспечивают, как правило, двухуровневую систему паролей доступа к меню программирования. Система паролей не влияет на доступ к обычным рабочим функциям. Пароль администратора предназначен для использования диспетчером всей системы безопасности, тогда как пароль оператора обеспечивает доступ пользователя к ряду конкретных функций.

Особенностью некоторых устройств является наличие двух режимов работы – режима обнаружения движения и режима "музей". В режиме детектирования движения в зоне чувствительности прибора обнаруживается любой подвижный объект. В режиме "музей" зона обнаружения создается вокруг неподвижного объекта и детектор будет проверять, не покинул ли объект пределы этой зоны.

Модели среднего класса имеют от одного входа до шестнадцати для подключения ТВ-камер и один процессор обработки видеосигнала. Поскольку для обнаружения движения необходима обработка как минимум двух кадров, то даже при одной подключенной телекамере время детектирования составит 0.08 с и будет увеличиваться прямо пропорционально числу камер в системе. Например в системе из 16 камер, синхронизированных по кадровой частоте, интервал между вычислениями межкадровой разности для одного источника видеосигнала составит 1.28 с и возрастет еще в полтора раза при переходе к аппаратуре с автономной синхронизацией. Это может оказаться неприемлемым для ТВ-камер с узкими полями зрения: быстро перемещающийся нарушитель пересечет зону контроля незамеченным.

В наиболее совершенных детекторах движения видеосигнал каждой из ТВ-камер обрабатывается отдельным процессором. Это позволяет реализовать сложные алгоритмы обработки, обеспечивающие не только обнаружение нарушителей, но и определение их скорости и направления перемещения. Алгоритмы включают в себя:

- дискриминацию по контрасту объекта (отделение цели от фона, фильтрация шумов ТВ-камеры);

- дискриминацию по размеру объекта (исключение ложных тревог, вызванных животными, метеопомехами и т. п.);

- компенсацию перспективных искажений (разная чувствительность в зонах переднего и заднего планов);

- режим "день/ночь";

- режим трассировки следа (траектория движения нарушителя подсвечивается белыми точками).

Эффективная работа цифровых детекторов движения в большой степени зависит от корректности расчета полей зрения ТВ-системы, правильности выбора конкретной модели детектора, а также точности его настройки. В любом случае на телевизионной дальности обнаружения на вертикальный размер изображения человека должно приходиться не менее двух ячеек обнаружения. Соблюдение этого правила позволяет существенно снизить уровень ложных тревог, вызванных вибрациями наружных ТВ-камер под действием ветра, перемещениями в поле зрения мелких животных и т. д. Вероятность правильного обнаружения объекта производителями не специфицируется и может быть определена только экспериментально – многократным пересечением человеком зоны контроля бегом, быстрым и медленным шагом в полный рост или согнувшись.

Наиболее часто используются следующие процедуры обработки видеосигнала:

- операция свертки в пространственной области;

- фильтрация в пространственно частотной области;

- шейдинг-коррекция (выравнивание яркости по полю изображения);

- нелинейное амплитудное преобразование сигнала изображения;

- операция сопоставления с порогом;

- бинаризация изображения;

- ранговая фильтрация;

- локальные процедуры усреднения;

- градиентные преобразования;

- интерполяция изображений в пространственной области;

- инверсия изображения;

- анализ логических связей в изображении;

- суммирование и вычитание изображений;

- поиск экстремумов в изображении.

В отдельную группу можно выделить геометрические преобразования:

- пространственный сдвиг;

- масштабные преобразования (увеличение, уменьшение;

- вращение.

Процедуры функциональных преобразований:

- Фурье-преобразование;

- косинусное преобразование;

- синусное преобразование;

- преобразование Адамара.

В общем случае имеет место следующая последовательность обработки видеосигнала, при условии, что на выходе датчика сигнал является аналоговым:

- дискретизация изображения во временной, пространственной и частотной областях;

- реставрация изображений (позволяет скомпенсировать шумы);

- улучшение качества изображений;

- анализ и обработка изображений.


Організація

Акрушів

Літ.

Назва роботи

ПІБ

 Затверд.

ПІБ

Н. Контр.

ПІБ

Реценз.

ПІБ

Перевір.

ПІБ

Розроб.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

49

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Лист

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

50

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

50

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

50

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

51

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Системная видеокамера

Система передачи

Система управления

Центральный блок

Видеомонитор

Исполнительная система

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

51

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Цветная ПЗС-камера

Монитор

Змн.

Арк.

докум.

Підпис

Дата

Арк.

52

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

2

Цветная ПЗС-камера

Монитор

1

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

52

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

1

Монитор

2

Цветная ПЗС-камера

Монитор

3

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

52

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

1

Монитор

2

Цветная ПЗС-камера

Монитор

3

Монитор

4

Монитор

5

Разделитель

Усилитель

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

53

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

Цветная ПЗС-камера 1

Цветная ПЗС-камера 2

Цветная ПЗС-камера 3

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 5

Цветная ПЗС-камера 6

Коммутатор камер

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

54

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Коммутатор камер

Цветная ПЗС-камера 6

Цветная ПЗС-камера 5

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 3

Цветная ПЗС-камера 2

Монитор

2

Цветная ПЗС-камера 1

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

54

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

1

Входы тревоги

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

55

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

6

Монитор

3

Монитор

4

Монитор

1

Монитор

2

Цветная ПЗС-камера 1

Монитор

5

Цветная ПЗС-камера 2

Цветная ПЗС-камера 3

MSC

TIP

Цветная ПЗС-камера 8

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

56

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

56

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Квадратор

Монитор

Змн.

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 3

Цветная ПЗС-камера 2

Цветная ПЗС-камера 1

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

57

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

57

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Монитор

Переключаемый квадратор

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 3

Цветная ПЗС-камера 2

Цветная ПЗС-камера 1

Видеомагнитофон

Входы тревоги

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

58

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Видеомагнитофон

Монитор

Квадратор

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 3

Цветная ПЗС-камера 2

Цветная ПЗС-камера 1

Переключаемый квадратор

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

58

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Входы тревоги

Видеомагнитофон

Монитор

Сдвоенный переключаемый квадратор

Цветная ПЗС-камера 8

Цветная ПЗС-камера 5

Цветная ПЗС-камера 4

Цветная ПЗС-камера 1

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

59

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

59

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

59

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Входы тревоги

Видеомагнитофон

Монитор

Мультиплексор

Цветная ПЗС-камера 16

Цветная ПЗС-камера 1

Возможные варианты воспроизведения с помощью мультиплексора

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

60

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

60

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

61

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

61

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

61

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

62

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

62

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

62

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

62

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

63

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

63

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

63

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

64

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

64

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

64

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

64

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

65

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

65

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

65

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

65

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

66

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

66

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

66

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

66

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

67

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

67

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

67

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

68

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

68

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

68

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

68

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

69

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

69

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

69

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

70

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

70

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

70

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

НАЗВА ДОКУМЕНТУ

70

Арк.

Дата

Підпис

№ докум.

Арк.

Змн.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76008. Цікаві факти про Піфагора 113.5 KB
  Мета: збагатити і розширити знання учнів про Піфагора викликати інтерес до його яскравої особистості його творів думок розвивати вміння ораторського мистецтва навички вільного володіння словом формувати моральноетичні ідеали розвивати творчість виховувати...
76009. Письмо великої букви Г. Письмо слів та речення з великою буквою Г 50 KB
  Складання звукової моделі слова сніг. Складіть звукову модель слова. Складання слова із букв розрізної азбуки. Сьогодні ми навчимося писати велику букву ге слова та речення із нею.
76010. Письмо великої букви И. Написання буквосполучення Ии. Звуковий аналіз слів. Диктант вивчення букв 40.5 KB
  Вірш Осінь І. Як помандрує по гаях З чарівним пензлем у руках Все розмалює на путі Берези стануть золоті І ми її уклінно просим: Заходь у гості славна осінь Заходить ДівчинкаОсінь. Осінь. Добрий день в добрий час Рада рада бачить Вас Я Осінь золота.
76011. Повторення вивчених букв. Розвиток зв’язного мовлення 93.5 KB
  Назвіть букви що позначають голосні звуки. Скільки їх в українській мові Озвучте звуками букви що залишилися. Чи всі букви які є у цьому слові ви вивчили Оголошення теми та мети уроку. Мотивація навчальної діяльності А для чого нам потрібно вивчати букви...
76012. Музика мого народу. Жартівливі і жартівливо-танцювальні пісні. Троїсті музики 88 KB
  Мета: Визначити поняття «Жартівлива і жартівливо-танцювальна пісня». Визначити поняття «Троїсті музики». Познайомити учнів з жартівливими піснями, виявити їх взаємини з музичною творчістю народу. Прийти до висновку, що народна музична творчість – є віддзеркалення життя народу, душа народу.
76013. Брейн-ринг «Відгадай елемент» 68.5 KB
  Мета: розширити і поглибити знання учнів про хімічні елементи зацікавити учнів фактами з історії їх відкриття та внеском вчениххіміків у цей процес; виховувати зацікавленість учнів предметом історією науки. Обладнання: мультимедійна дошка презентація гри таймер періодична таблиця хімічних елементів.