מצלמה תרמית DHI-TPC-BF5641 של Dahua עם אנליטיקה מתקדמת במבחן

תשמעו סיפור. לפני מספר שנים ביליתי בשעות הערב עם אישתי וחברים בבריכה שבחצר ביתם, כשלפתע היא אומרת לי בבהלה שמישהו מציץ לנו מהצד השני של הגדר החיה. כשניסיתי להרגיע אותה ולומר שאין שם אף אחד, היא ענתה "אני אומרת לך, יש שם מישהו". מאחר והצימחיה בגדר זו סבוכה מאד וגבוהה, לא ניתן היה לראות דרכה שום דבר ובעייתי גם לטפס אליה. אתם בוודאי יכולים לתאר לעצמכם שהמפגש החברתי הפך מתוח יותר, הבילוי שינה כיוון וכולם הפכו מאד עירניים.

הבריכה עם צמחיה סבוכה בצידה

מדוע אני משתף אתכם בזאת? הבית בו שהינו לא היה חף ממצלמות, אבל אף אחת מהן לא יכלה לזהות מה מתרחש באיזור הצמחיה הסבוכה. לכאן בדיוק יכול להיכנס הפיתרון של מצלמה תרמית.

מהי מצלמה תרמית?

הפרט החשוב ביותר שכדאי להכיר במצלמות תרמיות, הוא שהן לא פועלות כמו מצלמות רגילות. בעוד מצלמות רגילות קולטות אור יום והשבב שלהן הופך אותו לתמונה, המצלמה התרמית יוצרת תמונה מחום שנפלט מהאובייקט המצולם. גם האור הנראה וגם החום שנפלט מאובייקט כקרינת אינפרא אדום, מהוים חלק מהספקטרום האלקטרומגנטי.

מצלמה תרמית יוצרת תמונה באמצעות קרינת אינפרא אדומה שנפלטת מאובייקטים בתהליך שנקרא הדמיה תרמית. התמונה שנוצרת מבוססת על הטמפרטורה שפולט האובייקט. מקובל שככל שהגוף שמצולם במצלמה תרמית, חם יותר, התמונה שלו הופכת בהירה יותר, ויש מצלמות בהן הוא הופך לגוון צהוב-כתום יותר.

מצלמה תרמית מורכבת מעדשה, חיישן תרמי ורכיבים אלקטרוניים. העדשה ממקדת את אנרגיית האינפרה אדום אל החיישן, ובהתאם לגודלו נקבעת הרזולוציה של המצלמה. הרזולוציות של מצלמה תרמית נמוכות בהשוואה למצלמות אור נראה מכיוון שגלאים תרמיים צריכים לחוש אנרגיה בעלת אורכי גל גדולים בהרבה מאור נראה, מה שמחייב כל רכיב חיישן להיות גדול משמעותית. כתוצאה מכך, למצלמה תרמית יש בדרך כלל רזולוציה נמוכה בהרבה (פחות פיקסלים) מחיישנים של אור נראה גלויים באותו הגודל.

השימושים הפוטנציאליים במצלמה תרמית הם כמעט בלתי מוגבלים. בעוד שבמקור המצלמות התרמיות פותחו עבור הצבא, כיום הן בשימוש נרחב גם לגילוי אש, מדידות טמפרטורה, בדיקות מבנים וניווט רכבים אוטונומיים. השימוש המוסדי בהן פופולרי מאד, אבל מעטים מכירים את השימושים האפקטיביים שלהם לאדם הפרטי.

כדי לענות על הצורך של שילוב בין מצלמה תרמית למצלמה "רגילה", פיתחה Dahua לאחרונה מצלמות תרמיות משולבות הכוללות שתי עדשות, האחת תרמית והשניה אופטית רגילה, הממוקמות זו לצד זו, ויחדיו מפיקות שתי תמונות נפרדות של אותו שטח. כשראיתי את התוצאה שמספקת מצלמה תרמית משולבת עם אנליטיקה מתקדמת, ביקשתי אותה לסקירה.

Vanadium oxide uncooled focal plane detector

גלאי אינפרא אדום לא מקורר הוא לב המערכת של מצלמה תרמית. הגלאי הזה עושה שימוש בכלל הבסיסי שכל העצמים מעל טמפרטורת האפס המוחלט (אפס מעלות קלווין, או מינוס 273 מעלות צלזיוס) יקרינו אנרגיית אינפרא אדום כלפי חוץ. הוא גם משתמש בחומרי יסוד רגישים כדי לספוג את אנרגיית הקרינה של המטרה ולהמירה לאנרגיית חום. השינוי של אנרגיית החום משנה את התכונות הפיזיקליות של האלמנט הרגיש, ולאחר מכן ממיר את האובייקט באמצעות מנגנון המרה שתוכנן במיוחד. השינוי בתכונות הפיזיקליות מומר לאות חשמלי, וכך נמדד האובייקט.

החומר הרגיש הנפוץ לצורך ספיגת אנרגיית אינפרה אדום מגופים הנמצאים בטמפרטורה מעל האפס המוחלט הוא תחמוצת ונדיום (Vanadium Oxide). בשל היותו קל משקל ולא מאד יקר, ניתן לייצרו ולהטמיעו עם במצלמות לשימוש נרחב, במגוון תחומים.

Dahua

את Dahua הכרתי לאחר כשחיפשתי יצרן מצלמות האבטחה ממנו כדאי לי לרכוש ציוד. באותה העת, חדשנות, היסטוריה יציבה של פיתוחים ומגוון אדיר של פיתרונות היו חשובים לי. מה שגרם לכך שארכוש את כל ציוד התקשורת מ- Dahua, היא היכולת לספק לי את כל הציוד, מקצה עד קצה: אינטרקום IP כולל צג פנימי בבית, מצלמות ממגוון דגמים, מתגים, אביזרים משלימים, והכל מיצרן אחד שמבטיח שכל הציוד מותאם זה לזה ונשלט באמצעות אפליקציה אחת.

ל-Dahua, שמרכזה בסין, יש גם נציגות בישראל, עם אנשי פיתוח ותמיכה שמספקים פיתרונות ייעודיים גם ללקוחות מקומיים. כשביקרתי את הצוות הייחודי הזה, פגשתי לצד עובדים ישראלים, גם עובדי דחווה שהיגרו מסין, והכל כדי לספק מענה מיקצועי ככל שניתן ללקוחות.

המפיצות בישראל של מוצרי Dahua הן גטר גרופ ובנדא מגנטיק. במסגרת שיתוף הפעולה הנרחב בין Dahua ו-גטר, מספקת האחרונה גם פתרונות נוספים ומשלימים, הכוללים מוצרי אנליטיקה, כבילה, תקשורת ותשתיות. גטר הביאה עימה בשורה משמעותית בשוק מצלמות האבטחה עם טכנולוגיה מהמובילות בעולם. היכולת שלה לספק את הידע ולתת ללקוחות פתרון מקיף עם שירות ברמה הגבוהה ביותר, חשוב מאין כמוהו ללקוחות Dahua, עם מוצרים טכנולוגיים מהמדרגה הראשונה.

גילוי אש

שריפה מקרית היא אחת הסכנות המשמעותיות, במיוחד בבתים פרטיים ישנים, בעלי גגות רעפים עם שלד העשוי עץ. שריפה בבית פרטי יכולה להתלקח במהירות ותוך שניות להתקדם ללא שליטה. התוצאה עלולה להיות הרס משמעותי של בית ותכולתו בתוך דקות. ההתמקדות בגג אינה מיקרית, מכיוון שלרוב ממוקמות בו מערכות המשלבות חשמל ומיזוג, עם פוטנציאל לשריפה.

סטטיסטיקת השריפות בארצות הברית, בה חלק ניכר מהבתים הפרטיים עשוים עץ, מלמדת על יותר מ-350,000 שריפות בתים מדי שנה. מה שמוביל לאלפי מקרי מוות בשנה.

בנוסף, בבתים פרטיים רבים מותקנים בחצר בלוני גז גדולים וחשופים לחלוטין. ניטור מקור אש לצד הבלונים, עשוי להיות קריטי כדי למנוע התלקחות ואפילו פיצוץ.

הקשר בין מצלמה תרמית לגילוי אש אינו מקרי. המצלמה התרמית מסוגלת לזהות מקור אש ואפילו עשן, להתריע ולהתמודד בזמן עם פוטנציאל התלקחות מהיר.

DHI-TPC-BF5641

ה- DHI-TPC-BF5641 היא מצלמת רשת התומכת בחיבור POE, מסדרה 5 של Dahua. בחרתי לסקור את הדגם הזה, מכיוון שהוא משלב את היכולות של מצלמה תרמית לצד עדשה אופטית רגילה, במצלמת צינור, הכוללת גם אנליטיקה מסוג IVS 2.1 המסוגלת לזהות בני אדם ומכוניות, בנוסף על אש ועשן. בפועל המצלמה בעלת מספר יכולות:

• IVS (intelligent video system) מתקדם לזיהוי בני אדם ומכוניות, והתעלמות מבעלי חיים וצללים

• זיהוי מקורות חום באמצעות המצלמה התרמית

• רמקול לכריזה

• מיקרופון להקלטה

שתי עדשות עצמאיות ונורת אור לבן בתחתית

מכיוון שהמצלמה כוללת שתי עדשות, לכל אחת מהן תכונות משלה:

• העדשה התרמית אינה נדרשת לרזולוציה כה גבוהה, ומשכך התמונה המתקבלת ממנה היא ביחס של 640 על 512 פיקסלים. היא מספקת תמונה ב- 18 גווני צבע, המלמדים על מידת פליטת החום של הגופים הנצפים.

• העדשה האופטית בגודל 4 מגה פיקסל, מספקת רזולוציה של 2688 על 1520 פיקסלים. מרחק ההארה של קרני האינפרה אדום שהיא מאירה מגיע למרחק אדיר של עד 80 מטרים.

מכיוון שמדובר במצלמה שאמורה לספק ביצועים יוצאי דופן, היצרן מפרט במיוחד את יכולות הזיהוי וגילוי שלה. כך, בהתאם לדרישות הלקוח, יוחלט מהו המרחק בו תותקן המצלמה מהאיזור שינוטר:

• מרחק איתור (Detection): בו מאותרים אובייקטים, אבל לא ניתן לזהות את המאפיינים שלהם – נדרש שהאובייקט יכסה לפחות 3.6 פיקסלים.

• מרחק זיהוי (Recognition): בו מזוהים אובייקטים וניתן גם להבין מאפיינים, כדוגמת אם זה רכב או אדם - נדרש שהאובייקט יכסה לפחות 14 פיקסלים.

• מרחק זיהוי מדויק (Identification) בו ניתן ממש לסווג את האובייקטים לקטגוריות ספציפיות על סמך המאפיינים שלהם, כדוגמת משאית או מכונית, אדם בוגר או ילד וכו' - נדרש שהאובייקט יכסה לפחות 28 פיקסלים.

.

DHI-TPC-BF564

כדי למנוע יצירת קבצי איחסון גדולים, ה- DHI-TPC-BF5641 תומכת בדחיסה שלH.265 שמספקת קובץ קטן יותר מ-H.264, ועדיין שומרת על תמונה איכותית במיוחד.

בנוסף, המצלמה האופטית כוללת עדשה קבועה 4 מ"מ (קיים גם 6,12 מ"מ), עמידות מלאה למים ואבק IP67, תקן WDR (wide dynamic range), המאפשר התמודדות עם תמונה המשלבת אור וצל, ואפילו חריץ להתקנת כרטיס זיכרון בתוך המצלמה, כדי לגבות במקרה של כשל במכשיר ההקלטה.

רמקול מובנה וחריץ לכרטיס זיכרון

IVS 2.1

כדי למנוע תופעות של אנליטיקה שמזהה יונים וענפים ויוצרת בגללם התראות, כוללת המצלמה הזו את טכנולוגיית ה- Intelligent Video System, שמסוגלת לזהות בני אדם ומכוניות, ובנוסף לקבוע לוחות זמנים להתראה. לדוגמא, שההתראה באיזור מסויים תתקבל רק בשעות הלילה ובימים מסוימים בשבוע. אמנם אין המדובר באנליטיקה מתקדמת כמו ה- Wiz Sense או ה- Wiz Mind שסקרתי במצלמות האחרות של Dahua, ועדיין מדובר באנליטיקה שמפחיתה עד מאד את התראות השווא בגין ציפורים, ענפים, או משחקי אור וצל.

השילוב של עדשה תרמית לצד עדשה אופטית רגילה במצלמת צינור, מאפשרת שלל שימושים כדוגמת זיהוי חום ועשן, לצד אנליטיקה מתקדמת של חציית קו, חדירה למתחם, זיהוי אדם וכלי רכב, ותגובה באמצעות רמקול עם הקלטות מוכנות מראש ומיקרופון שקולט את המתרחש מסביב. היישומים כאן מגוונים לתרחישים של הגנה היקפית למרחקים בינוניים בשילוב זיהוי חום.

לדוגמא, אם כיוונתם את המצלמה כך שתצלם גם את בלוני הגז שלכם, במידה ותידלק בקרבתם אש, תתקבל התראה וניתן יהיה לכרוז הודעה מרתיעה.

התקנה

זוכרים שהצגתי בכתבות הקודמות את התופעה הלא אסטטית בה מתקינים לצד המצלמה גם קופסת חיבורים? המצלמה התרמית של Dahua מגיעה באריזתה כבר עם Junction box ייעודי, גדול יותר מזה המקובל במצלמות הביתיות, הכולל גם אנקול מתכת המאבטח את המצלמה במהלך התקנתה ופירוקה, כך שלא תישמט לקרקע.

קופסת חיבורים ייעודית כלולה במארז

למרות שהמצלמה מאפשרת לחבר גם מקורות מתח נפרדים, ואפילו line in ו- line out לצורך חיבור למיקרופון ורמקול, היא פועלת גם אם רק מחברים אליה כבל רשת ממתג POE.

מצלמה עם שלל חיבורים ייחודיים

כך, כל שנותר היה לי הוא לחבר את כבל הרשת של המצלמה, לגלגל את החיווט בתוך קופסת החיבורים ולסגור את הברגים.

 Junction box ייחודי למצלמה תרמית להתקנה ללא קופסאות חיבורים ניראות

בשונה ממצלמות הצינור האחרות של Dahua, כדי לכוון את המצלמה התרמית לכיוון הנדרש, יש לפתוח רק בורג אחד בבסיסה, שמאפשר לסובב אותה על צירה, ולהטות אותה אופקית ואנכית, עד לתוצאה הנדרשת.

בורג אחד לכיוון המצלמה

התוצאה המתקבלת היא התקנה נקיה, ללא קידוחים מיותרים על קיר החוץ, ויכולת כיוון של המצלמה לכל צד, מבלי להיתקל בקופסת חיבורים לצידה.

התקנת ה- DHI-TPC-BF5641

חווית שימוש

לצורך הדגמת היכולות המקסימלית של המצלמה, חיברתי לרשת מכשיר NVR מדגם NVR5208-EI, שכולל גם את יכולות ה- AI המתקדמות של דחווה. כדי לצרף את המצלמה, יש לעדכן את כתובת ה- IP שלה, כך שתתאים לכתובת ה- IP של הרשת שלכם.

המצלמה התרמית בממשק מכשיר ההקלטה

ניתן לבחור בין קודק H.264, ל-H.265 שמאפשר לדחוס המידע בקובץ קטן יותר. בנוסף, ניתן לבחור באפשרות של VBR, המשנה את קצב הדגימה בהתאם להתרחשות בוידאו, וכך לחסוך במידע.

תמיכה בקודק H.265

תפריט ייחודי שנפתח ב- NVR לאחר חיבור המצלמה התרמית הוא בעקבות זיהוי אש.

תפריט זיהוי מקור אש ב-NVR

כשעוברים לתפריט המצלמה, מגלים אפשרויות רבות יותר, כולל חום ועשן, וכן בחירה בצבע בו יופיע ההבדל בין הטמפרטורות של האובייקטים הנצפים.

Dahua הטמיעה כאן גם טכנולוגיית אנליטיקה מתקדמת יותר IVS 2.1 – Intelligent video system, שמאפשרת לזהות דמות אנושית או כלי רכב שנכנסים למתחם אסור, או חוצים קו דמיוני, ולקבל התראה על כך. לאורך השימוש בה מצאתי שבשונה ממצלמות ותיקות, ה- IVS 2.1 סיפק לי רק התראות אמת. לצורך הדוגמא, איירתי בממשק ה- NVR קו חציה מעל הגדר המפרידה בין הבתים, כך שבמידה ואדם יטפס על הגדר, תתקבל התראה.

תייל ממעיד בצמוד לחלון בקומת הקרקע

לפניכם התיעוד משתי העדשות, זו לצד זו. מכיוון שהעדשה התרמית שונה במידותיה וברזולוציה שלה, היא מצלמת את התמונה מעט אחרת.

תצוגה של עדשה תרמית לצד עדשה אופטית רגילה

הכניסה לתפריט המצלמה מתבצעת דרך כתובת ה- IP שלה, שם התפריט לניהול המצלמה רחב עוד יותר, וכולל העלאה אוטומטית של אירועים לשרת, קביעת לוח זמנים לדריכת ההתראות מהמצלמה, והתראות מכרטיס הזיכרון.

תפריט המצלמה

איכות התמונה

הבחינה של איכות התמונה במצלמה התרמית ייחודית מכיוון שהערך המוסף של תמונה תרמית משנה את התמונה. בעלי חיים, או בני אדם המסתובבים בשטח הופכים להרבה יותר בולטים, ללא קשר למקום בו הם נמצאים. גם אם הסתתרתם מאחורי עץ, או התלבשתם בבגדים מוסווים. פליטת קרינת האינפרה אדום מהגוף מתרחשת, ולכן האובייקט בולט מאד.

הרזולוציה האפקטיבית בעדשה האופטית היא 4 מגה פיקסל, כלומר רזולוציה של 2688 על 1520 פיקסלים, מספקת ביותר גם אם נידרשים לבצע זום דיגיטלי.

סיכום

בואו נודה על האמת, רבים מאיתנו חשבו עד היום שמצלמה תרמית משמשת בעיקר למוסדות ביטחוניים וצבאיים. ההתנסות עימה הדגימה את הערך המוסף של מצלמה תרמית גם ללקוחות פרטיים: החל משמירה על פרטיות ועד התראה מפני שריפה.

ה- DHI-TPC-BF5641 הוכיחה לי שיכולות הצילום המתקדמות שלה, מאפשרות לה לנתח מצבים מורכבים ולהבדיל בין אובייקטים בתמונה ולהתריע לבעלים. הייחודיות של המצלמה התרמית של Dahua טמונה בכך שבנוסף על העדשה התרמית, משולבת גם עדשה אופטית רגילה, ויחדיו לא רק לתעד, אלא ממש לנהל את האירוע: באמצעות הדלקת אור לבן ששוטף את הלילה האפל, להפעיל אזעקה במידת הצורך, ואפילו להשמיע ברמקול טקסט שהקלטנו מראש, כדוגמת "לא לטפס על הגדר" או "זהירות, שטח פרטי".

ההנגשה של טכנולוגיה למוצרים שהיו עד לאחרונה נחלת חלקם של אירגונים ביטחוניים, מהווה בשורה משמעותית, מכיוון שבשילוב עם אנליטיקה מתקדמת, ניתן להקטין עד למינימום את התראות השווא, ולהבליט בסבך הנתונים את האובייקט הרלוונטי.

לסיכום, אם חשבתם להתקין מצלמות אבטחה בביתכם, דעו לכם שהמצלמות התרמיות כבר כאן!

יבואן: גטר

ציוד המצלמות של Dahua נמכר ומותקן על ידי מתקינים מורשים.