各种运动检测方法

Andres Vigren

运动检测有许多不同的方案,但哪一种方案最符合您的需求呢?本文中,我将介绍一些使用最为广泛的运动传感器技术,并探讨可以充分发挥每一种技术的优势的应用情形。

根据具体的需求选择合适的工具

 

在为安防系统选择新的组件时,有一个因素虽则重要但却经常遭到忽视,那便是它们与现有网络的契合程度。当组成安防系统的一系列同类最佳组件能够无缝协作时,系统最为有效。因此,在决定系统的新组件之前,首先问问自己该组件能否完美地融入现有网络,以及它是否能够与将来可能添加的组件配合使用。

此外,值得注意的是,在我即将介绍的运动检测技术中,各个产品之间在质量和效果上会有很大的差异。下面的内容旨在区分每一种技术在最合适的环境中运行时的优势所在。

最后,但也最重要的是,务必选择符合您具体需求的解决方案。每一个安装项目都会有其自身的挑战(无论是有限的预算还是困难的条件),并且都会需要一个量身定制的解决方案来满足需求。

被动式红外传感器

被动式红外(PIR)传感器从其视野范围内的物体上收集热量信号。传感器可以检测它所收集的红外辐射量的变化;当这种变化达到某一阈值时,传感器就会触发它所连接的任何东西,无论是灯光、警报器还是摄像机。欲进一步了解其工作原理,请点击这里

这种简单的技术可以有效地完成任务,但是设计的简单性也带来了一些固有的问题。一方面,传感器的输出是非常简单的“是/否”(例如:开灯或不开灯)。当然,与本文介绍的其他技术相比,这一点其实也具有显而易见的重要意义。另外,被动式红外传感器的工作方式还意味着它的探测范围有限,并且容易受到障碍物(例如:蜘蛛网、树叶等)和过路热量信号(例如:猫、兔、狐狸等)的影响,从而触发误报。

撇开这些负面因素不谈,被动式红外传感器还比较有效,前提是您必须了解它的局限性。被动式红外传感器只有在较小的室内区域才会表现良好,而且无法“看透”窗户玻璃——视频运动检测(VMD)有时候也会碰到这个问题。而且,由于被动式红外传感器已经应用于安防系统很长时间了,因此它的价格也变得相当低廉。如前所述,不同终端市场上的被动式红外传感器之间会有一些差异,所以务必选择符合您具体需求的产品。

视频运动检测(VMD)

视频运动检测方案是将生成图像的安防摄像机与对捕获的图像进行分析的软件相结合。这就像摄像机操作人员坐着观看视频录像一样,只不过它是自动化的,因此具有某些优势(点击这里了解详情)。

这种技术的缺点也比较容易理解。因为摄像机在可见光谱范围内工作,所以如果光线不足,那么摄像机就会变瞎,但如果背光太强,那么摄像机也有可能会变瞎。即便使用传感器激活的光源,也会存在阴影的问题。从好的方面来说,视频是一种广泛实施的安防解决方案,添加一层分析功能也比较经济有效。

这种运动检测方法在很大程度上依赖于两个关键因素:摄像机的图像质量和所用分析软件的质量。视频运动检测技术种类繁多,有些可以调整设置,例如:仅检测某些周界范围内的运动,而有些则检测所有的运动。同样,重要的是选择适合应用情形的设备。

热成像摄像机

首先,热成像摄像机并不是真正意义上的摄像机,因为它们不会收集可见光。简单来说,它们是根据“视野”范围内物体之间的温差来创建图像的传感器。欲进一步了解热成像摄像机的工作原理,请点击这里

虽说聚焦的范围比较狭窄,但是热成像摄像机仍然是非常好用的工具,它们可以透过烟和雾收集热量信号,并且不受诸多影响可见光摄像机的各种条件的干扰,包括阴影、黑暗、背光甚至伪装物。热成像摄像机还可以结合上述视频分析功能使用,并且与可见光摄像机配合使用时尤其有效。

热成像摄像机虽然非常有效,但它们的价格实在太高,很多时候用户不得不忍痛割爱。

雷达

 

同样简单来说,雷达的工作原理是这样的:发射无线电波,并接收其检测范围内的物体反射回来的无线电波。欲深入了解这个方面的内容,请点击链接查看相关的Wikipedia条目。就其在安防系统中的作用而言,雷达技术可以计算物体相对于探测器的距离、速度和大小。

与红外光或可见光相比,使用无线电波的好处在于,日常障碍物/误报造成干扰的情况全面减少。无线电波能够穿透蜘蛛网、树叶、烟雾等非实质性物体,使得雷达设备能够专注于那些重要的物体。雷达设备的运行还独立于可见光谱,也就是说不受挑战性光线条件的影响。

雷达在跟踪物体的距离方面拥有一个特殊的优势:雷达可以设置为在特定的区域内运行,例如在围栏范围内运行,这样也可以减少周界外围活动引起的误报。点击链接进一步了解瑞典斯德哥尔摩某大型购物中心和美国纽约州布鲁姆县如何利用雷达探测器解决方案减少误报。此外,虽然雷达的探测距离比较短,但是它的运动检测区域比热成像摄像机更宽。雷达的价格远低于热成像摄像机,而接近于被动式红外传感器。

针对具体应用情形的解决方案

所有这些运动检测解决方案各有优点和缺点,其效果取决于它们的应用情形以及配合它们使用的其他组件。可见光摄像机本身在夜间毫无用处,但是添加运动传感器触发的光源则可以极大地提高其性能;您大概不会在4x4m的办公室中安装精密雷达;被动式红外传感器几乎无法检测野生动物保护区的入侵者(除非您希望检测的是野生动物)。