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Wärmebildtechnologie: Der neue Trend in der Videoüberwachung

Wärmebild-Netzwerk-Kameras ergänzen professionelle IP-Überwachungssysteme. Sie lassen sich mit vorhandenen Geräten betreiben und sichern Bereiche bei völliger Dunkelheit.
Alle Netzwerk-Kameras und analoge Kameras benötigen Licht, denn sie stellen das vom betrachteten Objekt reflektierte Licht dar. Zwar verfügen moderne Netzwerk-Kameras über eine hohe Lichtempfindlichkeit, sodass sie auch bei schlechten Lichtverhältnissen bis hin zu viel weniger als einem Lux funktionieren. Dennoch bleibt festzuhalten, dass grundsätzlich eine Restlichtstärke benötigt wird, damit eine Bilddarstellung möglich ist. Des Weiteren fließt die Beleuchtungsstärke unmittelbar in die Bildqualität mit ein – je höher die Beleuchtungsstärke ist, desto besser ist die Bildqualität und umso größer ist die Reichweite. Es besteht die Möglichkeit, fehlendes natürliches Licht durch künstliches zu ersetzen oder schlecht ausgeleuchtete Bereiche mit zusätzlichen Lichtquellen zu optimieren. Als Lichtmittel kommen entweder Lichtquellen zum Einsatz, die im für den Menschen sichtbaren Bereich oder im infraroten Wellenlängenbereich arbeiten. Diese Lösungen sind nicht immer optimal und mit zusätzlichen Anschaffungs- und Betriebskosten verbunden. Betrachtet man größere Objekte oder Areale, so bilden die zur Videoüberwachung notwendigen Lichtquellen einen nicht unerheblichen Kostenanteil. Anders sieht es beim Einsatz von Wärmebild-Kameras aus, da sie keine Lichtquellen benötigen. Wärmebild-Netzwerk-Kameras ergänzen daher professionelle IP-Überwachungssysteme. Sie lassen sich mit vorhandenen Geräten betreiben und sichern Bereiche auch bei völliger Dunkelheit.

Wärmebildtechnologie etabliert sich

Bilder, wie sie das menschlichen Auge wahrnimmt, kann man als reflektiertes Licht beschreiben, das von verschiedenen Objekten zurückgeworfen wird. Kein Licht bedeutet keine Reflektion – damit ist das menschliche Auge unter diesen Umgebungsbedingungen ‚blind‘. Thermische Bilder benötigen hingegen kein sichtbares Licht. Sie werden durch Nutzung des Infrarotspektrums erzeugt. Dieses Verfahren funktioniert selbst bei völliger Dunkelheit. Ermöglicht wird dies dadurch, dass alle Objekte mit einer Temperatur von mehr als 0K eine gewisse Menge an Wärmestrahlen (Infrarotstrahlen) emittieren. Die Menge der Strahlung hängt von der Temperatur der Objekte ab. Für uns Menschen ist diese Strahlung nicht sichtbar, wir können sie jedoch fühlen, etwa wenn wir uns einem Lagerfeuer nähern oder eine Sauna betreten. Wärmebild-Kameras können mit spezieller Sensortechnologie Wärmestrahlen detektieren und über Bilddatenverarbeitungsprozessoren diese visualisieren. Je größer die Temperaturunterschiede an einem Ort sind, umso klarer ist das von einer Wärmebild-Kamera erzeugte Bild. Bis vor kurzem waren die Kosten für die Wärmebildgebung jedoch noch so hoch, dass sie kaum außerhalb des militärischen Bereichs eingesetzt wurde. Neue Sensoren, neue Materialien für die Herstellung von Wärmestrahlen-durchlässige Linsen und weitere Innovationen sorgen heute für größere Produktionsmengen und günstigere Preise. Wärmebild-Kameras kommen nun auch in der Luftfahrt, im Speditionswesen sowie in der Überwachung zum Einsatz. Auch Feuerwehr und Polizei nutzen diese Technologie.

Schwierige Umgebungsbedingungen sind kein Problem

Thermische Kameras arbeiten nicht nur zuverlässig bei Dunkelheit, sondern auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen, verursacht durch Dunst, Staub, Regen, Schnee und Rauch. Wassertropfen oder kleine Staubpartikel in der Luft behindern die Übertragung von Wärmestrahlen einzelner Objekte und machen die Detektion aus großer Entfernung schwierig. Dunst, Schnee und Regen können sich auf die Kameraleistung auswirken. Ebenso beeinträchtigt Wasser die Wärmestrahlung und Temperaturunterschiede zwischen den Objekten ‚verwischen‘ durch die Feuchtigkeit in der Luft. Dennoch erzielen Wärmebild-Kameras unter schwierigen Umgebungsbedingungen weitaus bessere Ergebnisse als herkömmliche Kameras. Bei guten Umgebungsbedingungen liegen die maximalen Reichweiten für die Personendetektion je nach Kameramodell zwischen 200 und 1.200m und für die Fahrzeugdetektion zwischen 550 und 2.760m.

Vorteile in der realen Welt

Dank der sinkenden Kosten für die Wärmebildgebung und deren Integration in IP-Überwachungssysteme eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten. Wärmebild-Kameras sind die ideale Ergänzung in vielen Situationen, in denen herkömmliche Kameras nicht geeignet sind. Bei völliger Dunkelheit sind sie unschlagbar. Sie sind zudem die optimale Wahl für Bereiche, die schlecht auszuleuchten sind, wie Küsten oder andere weite Wasserflächen. Künstliches Licht birgt nicht nur das Risiko, die Position der Kameras preiszugeben. Es erzeugt auch Schatten, in denen sich Eindringlinge vor Entdeckung schützen können. Außerdem können Scheinwerfer blenden oder Gegenlichtsituationen hervorrufen. Daher sind Kameras, die kein Licht benötigen, in vielen Verkehrssituationen, wie beispielsweise in Eisenbahntunneln oder auf Straßen, die bessere Lösung. Wärmebildkameras können zudem nicht durch starkes Licht geblendet oder anderweitig außer Betrieb gesetzt werden. Damit sind Wärmebild-Netzwerk-Kameras die perfekte Ergänzung für netzwerkbasierte Videosysteme und stellen sicher, dass Objekte und Ereignisse rund um die Uhr erfasst werden.

Wärmebildkameras in und an Gebäuden

Speziell bei der Gebäudeüberwachung bieten Wärmebild-Kameras Vorteile. Zum einen können die Kameras innerhalb der Gebäude eingesetzt werden und zum anderen auch für die Grundstücks- bzw. Perimeter-Überwachung. Innerhalb von Gebäuden können durch Wärmebild-Kameras Fehleralarme verifiziert werden oder Einbrüche verhindert werden, wie beispielsweise durch Personen, die sich nach Geschäftsschluss im Gebäude verstecken. Außerdem bieten Wärmebildkameras auch bei der Überwachung verrauchter Fluchtwege den Vorteil, dass man trotz Rauchbildung erkennen kann, ob sich hier noch Personen aufhalten. Bei der Grundstücks- bzw. Perimeter-Überwachung ermöglicht ein unsichtbarer #Wärmebildzaun# eine diskrete und kostengünstige Objekterkennung. Wärmebild-Kameras sind speziell in diesem Anwendungsgebiet eine leistungsstarke und kostengünstige Alternative zu Funküberwachungssystemen, elektrischen Zäunen, Flutlichtern für Videoüberwachung, Tag&Nacht-Kameras und IR-Licht. Des Weiteren können Wärmebild-Kameras physische Zäune virtuell verstärken bzw. erhöhen, indem diese zusätzlich überwacht werden. Grundlage hierbei ist die zuverlässige Detektion einer unberechtigten Übersteigung von Zäunen über große Distanzen und ohne die Notwendigkeit von Licht. Vorteile beim Einsatz von IP-basierten Wärmebild-Kameras ist die Tatsache, dass die Videoanalytik zur automatischen Detektion auf die Kameras verlagert werden kann. Demnach können netzwerkbasierte Wärmebild-Kameras eigenständig Alarmmeldungen generieren und versenden.

Die Lösungen von Axis Communications

Beispiele für Wärmebild-Kameras sind die neuen Axis Q1921 und Axis Q1921-E sowie die Modelle Axis Q1910 und Q1910-E. Dank der höheren Auflösung und unterschiedliche Objektivbrennweiten bieten die Geräte eine größere Detektionsreichweite. Sie lassen sich zudem in ein beliebiges Netzwerk-Videosystem integrieren. Außerdem unterstützen sie wichtige IP-Überwachungsfunktionen wie H.264- und Motion- JPEG-Videoströme, Audio, lokale Speicheroption und Power-over-Ethernet. Alle Kameramodelle unterstützen die ONVIF-Spezifikation für die Interoperabilität von Netzwerk-Videoprodukten.

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