Die Funktionsweise einer Überwachungskamera mit Bewegungserkennung: Eine aktuelle IP Kamera vereint im kompakten Format klassische Kamerakomponenten wie Objektiv und Bildsensor mit fortschrittlicher Software, die die Videoüberwachung auf ein neues Niveau hebt. Ausgeklügelte Algorithmen analysieren fortwährend das erfasste Bild. Damit erledigen sie Arbeit, für die zu analogen Zeiten noch der permanente Einsatz von Menschen notwendig war. Grundlage für eine Vielzahl der intelligenten Bildanalysen ist die Bewegungserkennung (Motion Detection).
Wie funktioniert eine Überwachungskamera mit Bewegungserkennung
So basieren auf der Bewegungserkennung einer Überwachungskamera Funktionen wie der Annäherungs- und Eindringlingsalarm oder auch die Personenzählung. Wesentlich ist bei all diesen Anwendungen, dass die Kamera Veränderungen im Bildinhalt erkennt. Dazu analysiert die Software die Kontrastverhältnisse. Ändern sich benachbarte Bildpixel relativ schnell in einem bestimmten Muster, ist dies typisch für ein bewegtes Objekt. Was einfach klingt, ist tatsächlich eine Meisterleistung der Ingenieure. Denn die pixelgenaue Analyse muss in Echtzeit geschehen, es darf ihr nichts entgehen, es dürfen aber auch nicht ständig Fehlalarme ausgelöst werden. Mit einem einfachen Bewegungsmelder, der nur das Licht einschaltet, hat die Motion Detection daher auch nicht viel gemeinsam.
In der Überwachung ist die Bewegungserkennung überall da eine Erleichterung, wo Bewegung gar nicht oder nur eingeschränkt erlaubt ist bzw. Anlass zu erhöhter Aufmerksamkeit ist. Wenn sich beispielsweise in einem Ladengeschäft nach Feierabend niemand mehr aufhalten darf, genügt zur effizienten Überwachung eine entsprechend ausgerüstete Kamera, die die möglichen Eintrittspunkte erfasst. Betritt jemand Unbefugtes das Geschäft, löst dies je nach Konfiguration und Ausstattung unterschiedliche Aktionen aus:
- Die Kamera versendet über das Netzwerk eine Nachricht an den Besitzer oder eine Überwachungszentrale. Ebenso möglich sind eine große Einblendung auf dem Überwachungsmonitor und der automatische Wechsel in den Live-View-Modus der Kamera.
- Es wird eine dauerhafte Videoaufnahme gespeichert. Diese kann auf einer Speicherkarte in der Kamera, einem externen Aufzeichnungsgerät wie einem Netzwerkvideorekorder oder einem NAS abgelegt werden. Auch die Cloud kann als Speicherort für einen Videostream oder Beweisbilder dienen.
- Es ertönt ein akustischer Alarm, eine warnende Ansage oder die Beleuchtung wird eingeschaltet.
Denkbar sind auch Kombinationen mit anderen Smart Features. Nähert sich beispielsweise jemand einem Sperrbereich, so wird bei einer gewissen Mindestentfernung eine Warnung über einen Lautsprecher ausgegeben. Betritt er den Sperrbereich dann trotzdem, folgen die weiteren Aktionen.
Die Vorteile einer Überwachungskamera mit Bewegungserkennung sind in mehrfacher Hinsicht wirtschaftlicher Art. Werden nur relevante Ereignisse aufgezeichnet, verringert dies den benötigten Platz auf Speicherkarten oder Festplatten. Selektive Aufzeichnung und Übertragung belasten außerdem das Netzwerk nur im Bedarfsfall. Besonders bei Einsatz einer WLAN Kamera oder einer großen Anzahl von Überwachungskameras macht sich dies bezahlt. Man muss aber nicht befürchten, dass die Aufzeichnung unvollständig wäre, weil sie erst mit einer Bewegung gestartet wird. Eine gute Überwachungskamera hält ununterbrochen die letzten Sekunden im Speicher und verwirft diese Daten regelmäßig. Im Falle einer Bewegung sind also auch die Sekunden kurz vorher garantiert noch vorhanden und man verpasst nicht die ersten Aktionen eines Eindringlings.
Neben den Einsparungen bei der technischen Infrastruktur verringert die künstliche Intelligenz auch den Bedarf an menschlicher Arbeitszeit. Im professionellen Bereich hilft die Bewegungserkennung bei der Einsparung von Personalkosten, Privatleuten entgeht auch dann keine Bewegung, wenn sie das Kamerabild gar nicht selbst im Blick haben. Dank der Benachrichtigungen via Internet müssen sie nicht mal vor Ort sein, um sofort in Kenntnis gesetzt zu werden.
Konfigurationsmöglichkeiten
Die Anwendungsszenarien der Bewegungserkennung sind unzählig, weil die Funktion vielfältige Anpassungsmöglichkeiten bietet:
- Zeitlich kann die Erkennung auf Wochentage und Uhrzeiten festgelegt werden.
- Räumlich muss die Bewegungserkennung nicht unbedingt das gesamte Kamerabild analysieren, sondern kann auf unterschiedliche Zonen fast beliebiger Größe innerhalb des Überwachungsbereichs beschränkt werden. Zur Festlegung markiert man einfach mit der Maus die entsprechenden Bildanteile.
- Mit der Empfindlichkeitssteuerung lassen sich unerwünschte Alarme sehr einfach auf ein Minimum reduzieren. Einstellungen sind hier typischerweise in Form einer Prozentangabe („0-100“) oder in festen Stufen möglich („gering – mittel – hoch“).
Die grundsätzliche Herausforderung der Konfiguration besteht darin, sicherheitsrelevante von anderen Bewegungen zu unterscheiden, die keine Bedrohung sind. Bei der Überwachung eines Gartens oder einer Haustür ist es beispielsweise unvermeidbar, dass sich auch Vögel oder streunende Katzen durch das Kamerabild bewegen oder dass der Wind Blätter und Blumen bewegt. Besonders die Motion Detection einer Außenkamera wäre ohne eine Feinabstimmung fast dauerhaft im Alarmzustand, wenn sie jede Bewegung melden würde.
Eine allgemeine Regel, welche Einstellungen gewählt werden sollten, ist unmöglich zu formulieren, weil die örtlichen Gegebenheiten zu unterschiedlich sind. Bei der Festlegung des zu analysierenden Bildausschnitts sollte man überlegen, was die Angriffswege von Eindringlingen sind und nur genau diese Bereiche markieren. Einbrecher knacken Türen und hebeln Fenster auf. Dazu müssen sie Türen sowie Fensterrahmen in ganz bestimmten Bildbereichen bewegen. Solche Bewegungen werden von Tieren normalerweise nicht ausgelöst. Auch die Bewegung von Baumwipfeln im Wind kann man einfach ausschließen, indem man die Bäume nicht in die Erkennung einbezieht.
Je genauer man den Bildausschnitt festlegt, desto höher kann die Einstellung bei der Empfindlichkeit ausfallen, ohne dass es zu übermäßig vielen Fehlauslösungen kommt. Bei höchster Empfindlichkeit reichen schon kleinste Bildveränderungen für die Bewegungserkennung. Mit etwas Probieren findet man die optimale Einstellung.
Kameras ohne Bewegungserkennung
Fast jede aktuelle IP Kamera verfügt über eine integrierte Bewegungserkennung. Das bedeutet, dass die Kamera die Bildanalyse selbstständig vornimmt und keine weitere Software nötig ist. Ältere Kameras oder Modelle ohne Smart Features müssen aber nicht unbedingt ausgetauscht werden, wenn man von den neuen Funktionen profitieren will. Eine Möglichkeit der Nachrüstung besteht in der Anschaffung eines kompatiblen Netzwerkvideo- oder Hybridrekorders. Die Analyse der übertragenen Bilder übernimmt dann der Rekorder. Auch für den PC sind Programme verfügbar, die die Bildanalysen beherrschen, z. B. die iVMS-4200 Client Software von Hikvision. Ebenso bieten einige Hersteller von NAS-Systemen spezielle Firmware bzw. Erweiterungen zur Bildanalyse an.
Von den Vorteilen einer Überwachungskamera mit Bewegungserkennung kann also jeder profitieren: Die Kamera liefert nicht mehr nur Videos, sondern wird zum intelligenten Überwachungsassistenten, der zuverlässig und kostengünstig seinen Dienst tut.