Российские ученые повысили эффективность видеонаблюдения за ЛЭП, аэропортами и метро
Ученые МТУСИ в сотрудничестве с АО «НПК «Дедал» разработали математическую модель и сопутствующую методику, предназначенные для оптимизации размещения камер видеонаблюдения, обеспечивая тем самым повышенную защиту территорий и объектов критической инфраструктуры, куда входят аэропорты, железные дороги, ЛЭП, электростанции, нефте- и газопроводы, порты, метро и многое другое. Разработка направлена на повышение надежности систем безопасности при одновременном снижении их эксплуатационных расходов.
В контексте текущей геополитической ситуации, обеспечение безопасности объектов критической инфраструктуры является приоритетной задачей. Традиционные методы охраны, основанные на использовании войсковых подразделений и физических барьерах, уступают место современным технологическим решениям, в частности, системам видеонаблюдения, объединяющих сигнализацию и передовые технологии технического зрения. Ключевым элементом таких систем являются посты технического наблюдения, оснащенные камерами и тепловизорами. Однако, эффективное использование таких систем требует оптимизации размещения камер, чтобы избежать образования «слепых зон» и минимизировать избыточное количество постов.
Российские ученые, Станислав Звежинский, доктор технических наук, профессор кафедры ИБ МТУСИ, и Михаил Миронов, начальник отдела АО «НПК «Дедал», разработали математическую модель и предложили методику оптимального размещения камер видеонаблюдения по периметру охраняемой территории. В основе их подхода лежит известный критерий Джонсона, являющийся общепризнанным методом, устанавливающим связь между вероятностью обнаружения цели и техническими характеристиками камер.
Профессор кафедры «Информационная безопасность» МТУСИ, д.т.н. Станислав Звежинский, отметил: «Обеспечение надежной охраны требует высокой вероятности обнаружения и распознавания цели в любой точке периметра. Габариты потенциальных нарушителей (человек или транспортное средство) оказывают непосредственное влияние на то, какое количество пикселей матрицы камеры будет занимать изображение цели. Чем дальше находится цель, тем меньшее количество пикселей ей соответствует, и тем сложнее ее распознать. Интеграция телевизионных и тепловизионных камер создает систему «двойного зрения», позволяющую эффективно идентифицировать объекты вне зависимости от условий освещения. Например, тепловизоры обладают большей эффективностью при обнаружении целей в ночное время или в условиях тумана, однако хуже распознают детали. Телевизионные камеры обеспечивают более четкое изображение в дневное время, однако их эффективность снижается в условиях низкой освещенности».
Ученые усовершенствовали подход, лежащий в основе критерия Джонсона, учитывая не только разрешение камеры, но и влияние характеристик объектива, угол обзора и даже погодные условия.
Таким образом, модель позволяет рассчитать оптимальное расстояние между постами, при котором вероятность обнаружения нарушителя составляет ≥ 80%, а вероятность его распознавания ≥ 95%. При этом учитываются: размер цели (например, 0,75 м для человека, 2,3 м для автомобиля), разрешение камеры и объектива, а также угол обзора (например, 8° для обнаружения, 3° для распознавания). Ключевым элементом модели является использование «эффективного пикселя», обеспечивающего достаточное разрешение для надежного обнаружения цели на заданном расстоянии. Чем меньше «эффективный пиксель», тем лучше камера видит мелкие детали.
Кроме того, разработанная модель учитывает независимую работу соседних пунктов технического наблюдения (ПТН), что позволяет более гибко настраивать систему видеонаблюдения и гарантировать высокое качество изображения даже в «слепых зонах», например, в середине расстояния между двумя камерами.
Методика, разработанная учеными, включает в себя несколько последовательных шагов, начиная от определения типа цели и заканчивая вычислением оптимального расстояния между пунктами технического наблюдения.
Разработка российских ученых представляет собой значительный шаг вперед в области охраны периметров и может быть использована для защиты различных объектов критической инфраструктуры, от промышленных предприятий до государственных учреждений.
Исследование опубликовано в сборнике трудов XVIII Международной отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного общества».
Telegram 
Дзен 
VK 
