Der Unterschied zwischen normaler und professioneller Videoüberwachung

Während es bei einer normalen Videoüberwachung vorrangig um Erkennung und ein allgemeines Lagebild geht, muss eine professionelle Videoüberwachung mehrere Kriterien erfüllen. Dazu gehören insbesondere Detektion, Erkennung und Identifikation.

Bei der Detektion geht es darum, festzustellen, dass sich eine Person oder ein Fahrzeug in einem definierten Bereich befindet. Bei der Erkennung müssen ausreichend Bildinformationen vorhanden sein, um beispielsweise eine Person oder ein Fahrzeug zuverlässig zu erkennen. Für eine Identifikation steigen die Anforderungen nochmals deutlich. Hier muss beispielsweise ein Gesicht mit ausreichender Detailqualität dargestellt werden.

Bereits bei der Planung muss deshalb festgelegt werden, welche Aufgabe eine Überwachungskamera übernehmen soll.

Bei einer gewöhnlichen Videoüberwachung werden häufig Überwachungskameras mit Fixbrennweite und einem großen Blickwinkel eingesetzt. Dadurch entsteht zwar ein umfangreiches Lagebild, jedoch nicht automatisch eine ausreichende Detailqualität.

Je größer der dargestellte Bereich ist, desto stärker verteilen sich die vorhandenen Pixel auf die gesamte Bildbreite. Eine Überwachungskamera kann daher einen Blickwinkel von über 100 Grad besitzen und trotzdem bereits nach vergleichsweise kurzer Entfernung nicht mehr genügend Bilddetails für eine zuverlässige Identifikation liefern.

Professionelle Überwachungskameras mit Vario und P Iris Objektiv

Bei professionellen Videoüberwachungssystemen kommen deshalb häufig professionelle Überwachungskameras mit motorisiertem Vario Objektiv zum Einsatz.

Der Bildausschnitt wird gezielt auf den relevanten Überwachungsbereich eingestellt. Brennweite, Blickwinkel und Fokus werden so gewählt, dass genau dort die notwendige Detailqualität erreicht wird.

Bei anspruchsvollen Anwendungen können professionelle Überwachungskameras zusätzlich mit einem P Iris Objektiv ausgestattet sein. P Iris ermöglicht eine präzise dynamische Blendensteuerung und passt die Blendenöffnung kontrolliert an die Lichtverhältnisse an. Dies beeinflusst neben der einfallenden Lichtmenge auch die Schärfentiefe und Abbildungsqualität.

Bei einer professionellen Videoüberwachung geht es deshalb nicht darum, mit möglichst wenigen Überwachungskameras möglichst große Flächen darzustellen. Entscheidend ist, an den relevanten Punkten verwertbare Bilder zu erhalten.

Pixel pro Meter und Identifikation

Ein wesentlicher Faktor bei der Planung professioneller Videoüberwachungssysteme ist die Pixeldichte am Zielobjekt. Eine hohe Auflösung allein garantiert noch keine zuverlässige Identifikation.

Wird beispielsweise für eine besonders detaillierte Personenidentifikation mit 500 Pixel pro Meter geplant, muss diese Pixeldichte am relevanten Punkt tatsächlich erreicht werden.

Eine 4K Überwachungskamera verfügt üblicherweise über 3.840 horizontale Pixel:

3.840 Pixel ÷ 500 Pixel pro Meter = 7,68 Meter Bildbreite

Damit über die gesamte Bildbreite 500 Pixel pro Meter zur Verfügung stehen, darf der dargestellte Bereich an der betreffenden Entfernung also nur etwa 7,68 Meter breit sein.

Bei einer Bildbreite von 20 Metern stehen rechnerisch nur noch etwa 192 Pixel pro Meter, bei 30 Metern etwa 128 Pixel pro Meter zur Verfügung.

Die mögliche Identifikationsentfernung lässt sich deshalb nicht allein aus der 4K Auflösung ableiten. Sie hängt unter anderem von Brennweite, Sensorgröße, Blickwinkel, Montagehöhe und Positionierung ab.

Hier kommt das Vario Objektiv ins Spiel. Die Überwachungskamera wird gezielt auf den Bereich von Interesse gezoomt. Dadurch konzentrieren sich die verfügbaren Pixel auf einen kleineren Bildausschnitt und die erforderliche Pixeldichte kann am relevanten Punkt erreicht werden.

Dabei muss berücksichtigt werden, dass eine Person normalerweise nicht stehen bleibt. Sie bewegt sich auf die Überwachungskamera zu, von ihr weg oder quer durch den überwachten Bereich. Neben der Pixeldichte sind deshalb Belichtungszeit, Bewegungsunschärfe, Fokus und Lichtverhältnisse entscheidend.

500 Pixel pro Meter sind wenig hilfreich, wenn ein Gesicht aufgrund von Bewegung unscharf dargestellt wird.

Professionelle Videoüberwachung bei Tag und Nacht

Eine professionelle Videoüberwachung muss nachts genauso zuverlässig funktionieren wie am Tag. Die notwendige Bildqualität muss deshalb auch bei Dunkelheit gewährleistet sein.

Eine wichtige Grundlage hierfür ist das DORI Prinzip. DORI steht für Detection, Observation, Recognition und Identification, also Detektion, Beobachtung, Erkennung und Identifikation. DORI beschreibt unterschiedliche Anforderungen an die Pixeldichte, abhängig davon, welche Aufgabe eine Überwachungskamera erfüllen soll.

Der geplante DORI Bereich muss auch nachts ausreichend und möglichst homogen ausgeleuchtet sein. Dafür können integrierte oder externe Infrarotstrahler und Weißlichtstrahler eingesetzt werden.

Dabei ist nicht allein die maximale Reichweite eines Strahlers entscheidend. Die Ausleuchtung muss zur Brennweite und zum tatsächlichen Blickwinkel der Überwachungskamera passen. Wird mit einem Vario Objektiv auf einen weiter entfernten Identifikationsbereich gezoomt, muss auch dieser Bereich nachts ausreichend ausgeleuchtet sein.

Eine schlechte Ausleuchtung kann dazu führen, dass der Vordergrund überbelichtet und der relevante Hintergrund zu dunkel dargestellt wird. Auch Reflexionen an Wänden, Fahrzeugen oder Kennzeichen müssen berücksichtigt werden.

Eine professionelle Überwachungskamera, die tagsüber eine Person identifizieren kann, diese Aufgabe nachts aber nicht erfüllt, erreicht das geplante Sicherheitsziel nur eingeschränkt.

Montagehöhe und Positionierung

Neben der Auswahl der Überwachungskamera sind Montagehöhe und Positionierung entscheidend.

Eine zu hoch montierte Überwachungskamera kann zwar ein großes Lagebild erzeugen, gleichzeitig aber einen ungünstigen Winkel für die Gesichtsidentifikation liefern. Bei einer zu niedrigen oder ungünstigen Position können Fahrzeuge, Mauern oder andere Objekte wichtige Bereiche verdecken.

Deshalb wird bei einer professionellen Videoüberwachung nicht danach geplant, wo sich eine Überwachungskamera am einfachsten montieren lässt. Entscheidend ist, wo sie montiert werden muss, um ihre definierte Aufgabe zuverlässig zu erfüllen.

Für ein Lagebild kann eine andere Montagehöhe erforderlich sein als für eine Personenidentifikation, Kennzeichenerkennung oder Perimeterüberwachung.

Kennzeichenerkennung und automatisierter Fahrzeugzutritt

Bei einer professionellen Videoüberwachung kommen häufig spezielle Überwachungskameras mit Kennzeichenerkennung zum Einsatz.

Eine Kennzeichenerkennungskamera kann beispielsweise mit einer Schrankenanlage oder Zufahrtssteuerung verbunden werden. Erkennt die Überwachungskamera ein freigegebenes Kennzeichen, kann automatisch eine Schranke oder ein Tor geöffnet werden. Dadurch lässt sich der Fahrzeugzutritt zu Parkflächen, Betriebsgeländen oder Sicherheitsbereichen automatisieren.

Damit diese Automatismen zuverlässig funktionieren, muss auch eine Kennzeichenerkennungskamera im Vorfeld exakt geplant werden.

Montagehöhe, Entfernung zum Fahrzeug, Erfassungswinkel, Fahrtrichtung, Fahrspur, Brennweite und Fahrzeuggeschwindigkeit müssen berücksichtigt werden. Hinzu kommen unterschiedliche Lichtverhältnisse, Scheinwerfer und reflektierende Kennzeichen.

Wird die Kennzeichenerkennungskamera falsch positioniert, kann das Kennzeichen möglicherweise nicht zuverlässig erfasst werden. Damit funktionieren anschließend auch die damit verbundenen Automatismen nicht zuverlässig.

Unterschiedliche Technologien für unterschiedliche Aufgaben

Eine moderne Videoüberwachung besteht heute nicht ausschließlich aus optischen Überwachungskameras.

Wärmebildkameras können beispielsweise Personen und Fahrzeuge auch über größere Entfernungen und unter schwierigen Lichtbedingungen detektieren. Bispektrale Überwachungskameras kombinieren einen optischen Bildsensor mit einem Wärmebildsensor.

Für weitläufige oder besonders sicherheitskritische Bereiche können zusätzlich Radarsysteme und radargestützte Überwachungskameras eingesetzt werden. Radar kann Objekte erfassen und je nach System deren Position, Bewegungsrichtung und Entfernung bestimmen.

Erkennt ein Radar eine Person oder ein Fahrzeug innerhalb eines definierten Bereichs, kann beispielsweise automatisch eine PTZ Kamera auf das Ereignis ausgerichtet werden. Die PTZ Kamera kann das Objekt optisch heranzoomen und dessen Bewegung weiterverfolgen.

Ebenso kann eine Bullet Kamera oder Dome Kamera einen Alarm auslösen und das Ereignis an eine PTZ Kamera übergeben.

Dadurch arbeiten die einzelnen Komponenten nicht isoliert. Detektion, Erkennung, Verfolgung und Identifikation werden innerhalb eines professionellen Videoüberwachungssystems miteinander verbunden.

Mehr Überwachungskameras können das bessere Ergebnis liefern

Eine professionelle Videoüberwachung kann deshalb mehr Überwachungskameras benötigen als eine einfache Videoüberwachung.

Eine einzelne weitwinklige Überwachungskamera kann beispielsweise einen gesamten Parkplatz darstellen. Für ein professionelles Sicherheitskonzept können jedoch mehrere Überwachungskameras sinnvoll sein.

Eine Überwachungskamera liefert das Lagebild, eine weitere übernimmt die Detektion, eine andere wird gezielt für die Personenidentifikation ausgerichtet und eine Kennzeichenerkennungskamera kontrolliert die Fahrzeugzufahrt.

Jede Überwachungskamera erfüllt damit eine klar definierte Aufgabe.

Professionelle Videoüberwachung als Gesamtkonzept

Eine professionelle Videoüberwachung bedeutet nicht, einfach besonders teure Überwachungskameras einzusetzen. Entscheidend sind die Planung und das Gesamtkonzept.

Bereits vor der Installation muss festgelegt werden, welche Bereiche überwacht werden, welche Entfernungen relevant sind und wo Detektion, Erkennung oder Identifikation erforderlich sind. Danach werden Überwachungskameras, Brennweiten, Objektive, Montagehöhen, Beleuchtung und Technologien ausgewählt.

Professionelle Überwachungskameras mit Vario Objektiv und P Iris Technologie können dabei ebenso Bestandteil des Systems sein wie PTZ Kameras, Kennzeichenerkennungskameras, Wärmebildkameras, bispektrale Überwachungskameras, Radarsysteme und radargestützte Überwachungskameras.

So entsteht eine moderne Videoüberwachung, die nicht nur ein Lagebild liefert. Sie kann Ereignisse frühzeitig detektieren, Personen und Fahrzeuge erkennen, Identifikationen ermöglichen, Kennzeichen auswerten, Zufahrten automatisieren und Bewegungen auf einem Gelände verfolgen.

Genau darin liegt der Unterschied zwischen einer gewöhnlichen Videoüberwachung und einem professionellen Videoüberwachungssystem.

Professionelle Videoüberwachung für unterschiedliche Anwendungsbereiche

Professionelle Videoüberwachung stellt je nach Anwendungsbereich unterschiedliche Anforderungen an Technik, Planung und Sicherheitskonzept. Ob Videoüberwachung für Industrie und Gewerbe, kritische Infrastrukturen, Behörden, Städte und Kommunen im Bereich der öffentlichen Videoüberwachung oder private Videoüberwachung, jede Lösung erfordert eine individuelle Planung.

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