Identificação e reconhecimento

Resolução necessária

A maneira tradicional de definir os requisitos para resolução do sistema de CFTV analógico costuma ser por meio de especificação da porcentagem da tela cheia que o objeto observado ocupa.Objetivos de vigilância diferentes necessitam de porcentagem diferentes.

Por exemplo, detectar a presença de uma pessoa em um cenário pode exigir que a pessoa ocupe 10% da visualização.Reconhecer uma pessoa conhecida, entretanto, pode exigir que a pessoa ocupe 50%, e reconhecer mais claramente essa pessoa pode exigir 120% ou mais.

Figura 1: a altura da mesma pessoa que ocupa 20%, 40% e 140% da imagem.

Hoje em dia, as câmeras de vídeo em rede oferecem uma grande variedade de resoluções. O uso dos requisitos de porcentagem não é mais prático, e agora são usados pixels ao especificar os requisitos de resolução.Para ver um debate detalhado sobre requisitos de resolução para identificação, reconhecimento e detecção, consulte o tutorial Contagem de pixels perfeita.

Outros critérios são válidos para objetos como placas de carros, onde a recomendação típica é que a altura das letras seja representada por 15 pixels (o que corresponde a 200 pixels/m) para garantir a visibilidade.

Também é importante levar em consideração os requisitos regulamentares e jurídicos ao determinar a resolução necessária para que as gravações da câmera possam ser usadas como evidência em um tribunal.

Requisitos operacionais Pixels horizontais/rosto Px/cm Px/pol.
Identificação (Condições desafiadoras) 80 px/rosto 5 px/cm 12,5 px/pol.
Identificação (Boas condições) 40 px/rosto 2,5 px/cm 6,3 px/pol.
Reconhecimento 20 px/rosto 1,25 px/cm 3,2 px/pol.
Detecção 4 px/rosto 0,25 px/cm 0,6 px/pol.

 

Tabela 1: A definição da Axis dos requisitos para detecção, reconhecimento e identificação.

A resolução do cenário capturado é determinada pela resolução da câmera e pelo tamanho do cenário.Por exemplo, se estiver usando uma câmera que fornece resolução de 4CIF (704 X 576 pixels), é possível cobrir um cenário de, no máximo, 1,4 m de largura, se a resolução linear for de 500 pixels/m ou mais.Será necessário selecionar uma câmera e as lentes que permitirão que o campo de visão corresponda ao tamanho do cenário na distância desejada entre a câmera e ele.

Resolução horizontal da câmera Distância focal Distância
máxima
Largura máxima
da cena
2592 pixels 2,8 – 8 mm 9 m 5,2 m
1280 pixels 3,3 – 12 mm 6 m 2,6 m
1920 pixels 5,1 – 51 mm  41 m 3,8 m
736 pixels 3,3 - 119 mm 50 m 1,5 m
1280 pixels 4,4 – 132 mm 67 m 2,6 m

 

Tabela 2: Exemplos de distâncias máximas para identificação (500 px/m ou 80 pixels/rosto).

A

Calculadora de Lentes Axis e o Seletor de Produtos Axis são ferramentas úteis que ajudam a encontrar a câmera e o comprimento focal adequados. Para usuário avançados, também está disponível uma planilha calculadora de distância.

Figura 2: Uma comparação de várias resoluções.
1: 4 CIF (704x576)
2: SVGA (800x600)
3: HDTV 720p (1280x720)
4: HDTV 1080p (1920x1080)
5: 3 MP (2048x1536)
6: 5 MP (2592x1944)
7: 4K (3840x2160) 

Quanto maior for a profundidade do campo, maior será a área na qual as pessoas ou os objetos estarão em foco. As chances de identificação aumentam com uma profundidade de campo maior, o que é determinado pela abertura da íris, a distância focal e a distância para a câmera.

A profundidade do campo aumenta conforme a abertura da íris diminui, o que significa que essa boa iluminação pode ajudar a aumentar a profundidade do campo. O recurso P-Iris, em algumas câmeras Axis, ajustarão a íris para otimizar a profundidade do campo a diversas condições de iluminação.

Você pode obter mais informações sobre P-Iris neste white paper:

P-Iris. O novo controle de íris melhora a qualidade da imagem em megapixels e câmeras de rede HDTV.

Usar uma distância focal mais curta também aumentará a profundidade do campo. Câmeras com resoluções maiores podem capturar cenas usando distâncias focais mais curtas e ainda manter requisitos de resolução.

A maioria das lentes exibe algum grau de distorção, frequentemente na forma de distorção de barril. Isso ocorre, pois a ampliação da lente é menor nas bordas do campo de visão do que no centro da imagem. O efeito é que o objeto próximo à borda aparece mais próximo ao centro quando comparado a uma imagem não distorcida. Objetos do mesmo tamanho cobrirão menos pixels quando próximos à borda, comparados ao que eles cobririam se estivessem mais próximos ao centro. Isso significa que os objetos próximos à borda do campo de visão precisam estar mais próximos à câmera para atender aos requisitos de resolução mínima.

Frequentemente, o efeito da distorção de barril é muito mais acentuado em distâncias focais curtas, tornando a lente grande angular menos adequada às finalidades de identificação.

Iluminação