טיים-לאפס ממצלמת PTZ: האם זה אפשרי ומדויק?

טיים-לאפס צריך מצלמה שלא זזה. לקוח שצופה בשידור חי מהאתר רוצה בדיוק את ההפך: לסובב, להתקרב למנוף, לבדוק מה קורה בשער. בדרך כלל הפתרון הוא שתי מצלמות על אותו עמוד, אחת קבועה ואחת ממונעת.

אנחנו מצלמים טיים-לאפס ממצלמת אבטחה ממונעת אחת. הלקוח מסובב אותה מתי שהוא רוצה, ולפני כל צילום של הטיים-לאפס המערכת מחזירה אותה לזווית הקבועה באמצעות בינה מלאכותית. באתר שמצלם פעם בשעה, זה קורה פעם בשעה.

למה מצלמת PTZ לא חוזרת לאותה נקודה

PTZ זה Pan, Tilt, Zoom: סיבוב, הטיה וזום בשליטה מרחוק. לכל מצלמה כזאת יש זוויות שמורות, וכשלוחצים על אחת מהן המצלמה אמורה לחזור אליה.

היא חוזרת בערך. במצלמה אחת שבדקנו, כל תנועה למעלה ולמטה הוסיפה כ-20 פיקסלים של טעות בהטיה. אחרי עשר תנועות כאלה הפריים ירד כמעט 100 פיקסלים. בטיים-לאפס זה נראה כמו בניין שזוחל לאט במסך לאורך שבועות.

יש עוד שתי סיבות שהזווית בורחת:

• הפסקת חשמל. כשהמצלמה עולה היא מסתובבת כדי לכייל את עצמה, ולא תמיד נוחתת בחזרה על הזווית השמורה.
• הזווית השמורה עצמה זזה. ראינו מצלמה שהזווית השמורה שלה קפצה 68 פיקסלים באמצע יום עבודה, בלי אתחול ובלי שאף אחד נגע בה.

מכאן המסקנה: אי אפשר לסמוך על המצלמה שתדע איפה היא. צריך להסתכל על התמונה.

מה קורה לפני כל צילום

המערכת רצה על מחשב קטן בארון הציוד שליד המצלמה, באתר עצמו. לפני כל צילום היא עושה את זה:

1. שולחת את המצלמה לזווית השמורה. זה מביא אותה לסביבה הנכונה, לא משנה איפה הלקוח השאיר אותה.
2. מצלמת תמונה.
3. משווה פינה אחת של התמונה לתמונת ייחוס. הפינה נבחרת כך שיש בה משהו שלא ישתנה עד סוף הפרויקט: קיר של בניין שכן, שפת מדרכה, עמוד. את השטח עצמו אי אפשר להשוות, כי הוא משתנה כל יום.
4. מודדת בכמה פיקסלים התמונה זזה, לרוחב ולגובה, וכמה המדידה בטוחה.
5. אם יש סטייה, מזיזה את המנוע בדחיפה קצרה, מצלמת שוב ומודדת שוב, עד שהתמונה במקום.

כשהמצלמה כבר במקום, כל הבדיקה לוקחת כשלוש שניות. תיקון אמיתי לוקח כרבע דקה. שם הקובץ נקבע לפי שעת הצילום המתוכננת, כך שהשניות האלה לא מזיזות את הטיים-לאפס.

שיטת ההשוואה מתעלמת מבהירות. היא מחפשת את הצורות, לא את האור. בגלל זה תמונת ייחוס אחת מהבוקר מזהה גם תמונה בלילה תחת פנסי האתר. באחד הערבים המדידה בתשע וחצי בלילה יצאה בטוחה יותר מכל מדידה של אותו אחר צהריים.

כמה זה מדויק

כשהזווית השמורה במקום, המצלמה נוחתת על אותו פיקסל. ראינו 13 צילומים ברצף שנחתו בדיוק באותה נקודה, והבדיקה לא הייתה צריכה להזיז כלום.

כשהמנוע צריך לתקן, יש גבול פיזי. הדחיפה הכי קצרה שהמנוע יכול לעשות מזיזה את התמונה 32 עד 44 פיקסלים, והחלק הזה לא משתפר עם כיוונון. מנוע לא יכול לתקן טעות קטנה מהצעד הכי קטן שלו. אם מבקשים ממנו, הוא עובר את הנקודה מצד לצד ולא עוצר. לכן כשהמנוע מתקן, אנחנו מקבלים סטייה של עד 16 פיקסלים בתמונת 4K. זה פחות מחצי אחוז מרוחב התמונה.

המטרה היא שהמנוע לא יצטרך לתקן בכלל. כשהמערכת רואה חמש נחיתות ברצף שכולן מחוץ לטווח ובאותו מקום, היא מבינה שהזווית השמורה זזה. היא מיישרת את המצלמה על תמונת הייחוס ושומרת את הזווית מחדש. מהצילום הבא המצלמה נוחתת שוב על אותו פיקסל. כל שמירה כזאת שולחת הודעה לטלפון של מי שאחראי על המערכת, עם הסטייה לפני ואחרי.

מה הלקוח רואה בשידור החי

על השידור החי יש כפתורי סיבוב, הטיה וזום. הלקוח יכול לעבור מהמנוף לשער, להתקרב לקומה, ולהשאיר את המצלמה איפה שהוא רוצה.

התנועה שלו נשארת עד הצילום הבא. אז המצלמה חוזרת לזווית הקבועה, מצלמת את הפריים של הטיים-לאפס, ונשארת שם. מי שנכנס לשידור אחרי זה רואה את התמונה הרחבה של האתר, לא פינה מוגדלת שמישהו השאיר.

על ההבדל בין מצלמה קבועה למצלמת PTZ ועל מה שצריך באתר כתבנו במאמר על שידור לייב מהאתר.

איפה הבינה המלאכותית נכנסת

הבינה המלאכותית שמחזירה את המצלמה לזווית לא רצה בענן. היא רצה באתר, על המחשב שליד המצלמה. יש לזה שלוש סיבות. הקליטה הסלולרית באתר נופלת, והצילום חייב לצאת גם אז. הבדיקה צריכה לקחת שניות. ואותה תמונה צריכה לתת את אותה תשובה בכל פעם, כדי שאפשר יהיה לבדוק בדיעבד למה המצלמה זזה.

כלי הבינה המלאכותית בענן עובדים במקום אחר: בניהול המערכת ובשיפור שלה. הם קוראים לוגים מהמחשבים באתרים, משווים אלפי תמונות מהארכיון, ומריצים מדידות על המצלמה עצמה. למשל, 20 דחיפות קצרות ברצף כדי לגלות שהצעד הכי קטן של המנוע הוא לפחות 32 פיקסלים. מדגם של שמונה דחיפות נתן 44 פיקסלים בכל פעם, ומי שהיה עוצר שם היה מסיק מסקנה לא נכונה.

כמה רשמים מהעבודה הזאת:

• צוות קטן מנהל צי מצלמות. יש לנו יותר מ-15 יחידות בשטח. בלי כלים שקוראים לוגים וארכיון בכמויות כאלה, כל בעיה הייתה נגמרת ב”נאתחל ונראה”.
• הבינה המלאכותית לא מחליפה את העין האנושית. אדם שמניח תמונות אחת ליד השנייה עדיין רואה דברים שמספרים מפספסים. הכלים לוקחים את מה שהוא ראה, מוצאים את הסיבה באותו יום, והופכים אותה לבדיקה שרצה לבד.
• המהירות משנה את ההחלטות. כשבדיקה לוקחת שעה ולא שבוע, שווה לבדוק גם סטייה של 16 פיקסלים.

מתי זה פחות מתאים

• כשאין באתר שום דבר קבוע. הבדיקה צריכה פינה שלא תשתנה עד סוף הפרויקט. בשטח פתוח לגמרי, בלי בניין שכן או תשתית, אין מול מה למדוד.
• חזית זכוכית כמראה. ההשתקפויות זזות עם השמש ועם העננים, ופינה כזאת לא טובה לייחוס.
• תזוזה גדולה מאוד. אם מישהו סובב את המצלמה פיזית או שהיא נפגעה בסערה, המערכת מזהה שהיא לא מזהה ומבקשת אדם. היא לא מנחשת.
• כשהלקוח לא צריך שידור חי. אז מצלמה קבועה פשוטה יותר, ואיפה לשים אותה כתבנו במאמר על מיקום המצלמה באתר.

הקמה והתקנה של מצלמת אתר עולה 3,500 עד 7,000 ₪ למצלמה, והשירות החודשי 800 עד 1,500 ₪ למצלמה, לפני מע״מ. הפירוט המלא נמצא במחירון.

רוצים לראות מצלמה כזאת עובדת באתר פעיל, כולל חזרה לזווית? כתבו לנו.