Multifocal-Sensorsystem

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Ein Multifocal-Sensorsystem ist eine besondere Kameratechnologie in der Videoüberwachung. Es handelt sich dabei um ein Kamerasystem, mit dem in Echtzeit sowohl weite Flächen als auch große Distanzen in einer extrem hohen Auflösungsqualität dargestellt werden, die weit über den HDTV-Standard hinausgeht.

Multifocal-Sensorsystem. Foto: Dallmeier electronic GmbH & Co.KG
Im Gegensatz zu HD- und Megapixel-Kameras, die über ein einziges Objektiv verfügen, arbeitet ein Multifocal-Sensorsystem mit mehreren Objektiven mit jeweils unterschiedlichen Brennweiten. Durch dieses neue Sensorkonzept können selbst sehr große Flächen mit nur einem einzigen Kamerasystem überwacht werden.

Technischer Lösungsansatz

Bei normalen Kameras werden die Pixel innerhalb des Sensors gleichmäßig genutzt, d.h. die vorhandenen Megapixel werden gleichmäßig auf das gesamte Bild verteilt. Die reale Szene ist allerdings nicht wie der Sensor zweidimensional, sondern dreidimensional – wobei die seitliche und tiefenperspektivische Ausdehnung nach hinten immer größer wird. Wenn die Pixel nun gleichmäßig auf dem Kamerasensor verteilt sind, heißt das, dass im hinteren Teil des Bildes ein viel größerer Bereich mit der gleichen Anzahl an Pixel aufgenommen wird wie im vorderen Teil. Versucht man nun, Bildausschnitte aus dem hinteren Bereich der Szene zu vergrößern, wird das Bild schnell unscharf und pixelig und es können keine Details erkannt werden.

Der Multifocal-Sensor hingegen gewährleistet ein gleichbleibendes Auflösungsraster über den gesamten Objektraum. Auch weiter entfernte Objekte können also mit derselben Auflösung dargestellt werden wie Objekte im vorderen Bildbereich. So können beispielsweise selbst in einer Entfernung von 160 m Personen noch eindeutig erkannt werden. Bei solchen Entfernungen sind Sichtbehinderungen durch Regen, Nebel oder Staub zu beachten. Dieser Effekt tritt hier im Vergleich zu konventionellen Überwachungslösungen, wo mit einer Kamera z.B. 40 Meter überwacht werden, verstärkt zu Tage, weil ein Tele-System solche Sichtbehinderungen verdichtet.

Die Auflösung, die auf eine bestimmte Distanz erreicht werden soll, lässt sich je nach Projektanforderung individuell skalieren.

Natürlich ergibt eine solche Menge an Informationen hohe Datenraten. Immerhin müssen die Streams von einer ganzen Reihe von Megapixel-Kameras verarbeitet werde.


Aufzeichnungstechnik

Mit dem Multifocal-Sensorsystem werden sämtliche Bereiche der gesamten Überwachungsszene gleichzeitig in maximaler Detailauflösung abgebildet und permanent aufgezeichnet. Dadurch wird das Problem von PTZ-Kameras (PTZ = Pan, Tilt, Zoom), bei denen sich der Operator zwischen Übersichtsbild oder Detailaufnahme entscheiden muss, gelöst: Zoomt oder schwenkt der Operator eine PTZ-Kamera auf einen bestimmten Bereich, wird auch nur dieser Bildausschnitt aufgezeichnet. Es gibt also später keine Aufzeichnung der Gesamtszene, so dass Vorfälle in anderen Bereichen möglicherweise übersehen und nicht mehr nachvollzogen werden können. Beim Multifocal-Sensorsystem wird unabhängig davon, auf welchen Bereich des Überwachungsgebietes sich ein Operator zu einem beliebigen Zeitpunkt konzentriert, immer das gesamte Geschehen – bei maximaler Auflösung von Details – aufgezeichnet. Somit kann ein Vorgang, wo immer er sich abgespielt hat, auch im Nachhinein detailliert rekonstruiert werden. Auch hier gilt, dass die Aufzeichnungstechnik hoch performant und für extrem hohe Datenraten im Schreib-, Lesemodus geeignet sein muss.


Installationsanforderungen

Ein willkommener Nebeneffekt der Technik sind geringere Anforderungen an die Infrastruktur (Masten, Kabel, Strom, etc.): Wo sonst mehrere HD-Kameras an unterschiedlichen Standorten notwendig gewesen wären, reicht ein einziges Multifocal-Sensorsystem.

Das gilt aber nicht für die Beleuchtung. Der gesamte Überwachungsbereich muss bedingt durch die eher geringe Lichtempfindlichkeit des Systems gut ausgeleuchtet sein. Hierfür ist natürlich Verkabelung und die Installation von Lampen auf der Fläche verteilt erforderlich.


Systemausfall

Bei Ausfall des Systems, sei es durch Defekt, Vandalismus, Diebstahl oder Blitzeinschlag, ist die gesamte Überwachung betroffen und wirkungslos (bei klassischen Lösungen mit in der Fläche verteilten Kameras hätte der Ausfall einer Kamera weniger dramatische Auswirkungen, da immer noch eine Überwachung durch Nachbarkameras gegeben wäre). Diese Argumentation hat aber selbstverständlich auch Gültigkeit für alle SPOF (Single Point Of Failure) wie zentrale Netzwerkkomponenten, Massen-Speichersysteme, etc.

Siehe auch:



Diese Seite wurde zuletzt am 14. Oktober 2013 um 16:06 Uhr von Peter Hohl geändert. Basierend auf der Arbeit von Jörg Schulz.

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