Vidéosurveillance et protection périmétrique

Quand les caméras deviennent des vigies et travaillent à la chaîne...

Comment en vient-on à utiliser la vidéo comme élément de détection en périmétrie ? Le cas typique est celui d’un site comportant une protection périphérique classique par clôture grillagée, ainsi qu’une protection des bâtiments par détection d’intrusion la nuit et contrôle d’accès. Ces techniques classiques ont fait leurs preuves et sont très efficaces. Toutefois, elles ne détecteront une intrusion que dès son début, sans anticipation possible. Des dégâts seront causés aux infrastructures, et le temps de réaction nécessaire aux forces de sécurité pourra permettre aux intrus de commettre certains méfaits, qu’il s’agisse de subtiliser des éléments de valeur repérés au préalable (objets ou informations), ou bien de dérober le plus rapidement possible tout ce qui est instantanément reconnu comme intéressant, souvent des équipements informatiques, comme des PC et tout leur contenu, avec des conséquences importantes en termes de coûts ou même de pérennité de la société, si celle-ci n’a pas mis en œuvre des procédures de sécurisation des données, ou ne les applique pas à la lettre.

Une détection précoce

Un des meilleurs moyens de pallier ce risque est de détecter plus précocement l’intrus au moyen de systèmes électroniques de protection périmétrique et/ou périphérique, comme en particulier un ensemble de caméras de vidéosurveillance. Si l’emploi de caméras disséminées à l’extérieur des bâtiments et concentré sur des points de passage peut être envisagé en première approche, la méthode la plus efficace et qui a fait ses preuves consiste à disposer ces caméras en un cordon vidéo virtuel ininterrompu, de façon à être absolument certain de voir ou détecter un intrus qui sera obligé de franchir ce cordon à un moment ou à un autre. Les caméras se surveillant les unes les autres, à des distances de 20 à 40 m.
Aujourd’hui, les installations de vidéodétection rencontrent un regain d’intérêt grâce aux récents développements de la détection par analyse intelligente d’image, qu’il est possible d’embarquer dans la caméra chez de nombreux fabricants, comme Bosch, Verint ou ioImage, pour n’en nommer que quelques-uns parmi un grand nombre. Ces caméras sont donc de véritables vigies. La détection est instantanée selon des algorithmes évolués, et l’image est directement affichée en alarme et enregistrée selon les paramètres d’une alarme. La qualité des algorithmes est primordiale, le but le plus souvent recherché étant de détecter en temps réel un individu pressé se déplaçant rapidement pour ne pas être vu. IoImage arrive également à détecter un individu camouflé et essayant de passer inaperçu en rampant à la vitesse réduite de 1 pied par 5 mn (environ 4 m à l’heure).

Les conditions de la réussite

Les caméras utilisées doivent être munies d’objectifs de focales suffisantes pour permettre le meilleur compromis entre, d’une part, une étroitesse de champ nécessaire pour bien voir loin et se limiter à la protection des abords des parois des bâtiments et intéressante pour espacer les caméras et limiter les investissements et, d’autre part, un champ suffisamment ouvert pour éliminer les possibilités de trous dans la périphérie à la verticale des caméras elles-mêmes. En effet, si les caméras peuvent se protéger mutuellement, les angles des bâtiments peuvent représenter des failles de sécurité avec des espaces non couverts. Il sera alors possible de s’organiser pour que deux caméras puissent se faire face. Pour une bonne capacité de détection, il est recommandé de ne pas dépasser un espacement de 30 à 40 m. Les individus apparaîtront ainsi plus gros dans l’image et seront plus facilement détectés.
Deux options d’installation subsistent, qui peuvent éventuellement coexister en fonction des moyens financiers disponibles. D’une part, les caméras peuvent être placées en périphérie du site sur des poteaux, de façon à surveiller les pourtours de la clôture et, d’autre part, un cordon peut être constitué de caméras à champs étroits fixées aux parois des bâtiments à sécuriser de façon à assurer une protection périmétrique de ceux-ci, détectant précocement les approches immédiates aux parois et issues, considérées comme potentiellement malintentionnées en fonction du contexte.

Sur la clôture

Positionnées sur les poteaux de la clôture ou à proximité immédiate, les caméras fourniront une détection plus précoce de l’intrusion avec, potentiellement, une vue plus dégagée le long de la clôture que si elles étaient installées le long d’un bâtiment dont les spécificités architecturales peuvent parfois encombrer le champ de vision. De plus, une protection en périphérie du site pourra permettre des mouvements autour des bâtiments si ceux-ci sont suffisamment éloignés de la clôture. Cette solution en périphérie est toutefois moins souvent retenue pour plusieurs raisons, dont le coût important des travaux de génie civil nécessaires pour alimenter et connecter des caméras sur mâts et poteaux, plus le coût non négligeable de ces supports eux-mêmes.
Par ailleurs, l’éloignement de ces supports ne permet pas toujours de les atteindre avec des câbles de réseau IP, dont la longueur maximum est vite atteinte. Les solutions de connexions en fibre optique, numérique ou analogique, restent plus onéreuses. Il existe également en extérieur un danger plus important de piratage du réseau par des petits boîtiers vampires qui arrivent à sniffer les signaux et à les retransmettre. C’est pourquoi les caméras déportées sur mâts sont plus souvent des caméras analogiques reliées par des câbles coaxiaux classiques à des encodeurs pour une ou plusieurs voies placés à l’intérieur des bâtiments.

En pourtour des bâtiments

Cette seconde approche possède plusieurs avantages, comme en premier lieu de bien moindres coûts d’infrastructure sans travaux de génie civil. Par ailleurs, la zone sécurisée étant adjacente aux bâtiments, cela laisse la possibilité d’aller et venir dans le reste du site, ce qui peut être recherché dans certains cas. Quand elles sont fixées sur les parois des bâtiments, les caméras peuvent être directement mises en réseau, les câbles de réseau traversant simplement la paroi, en toute sécurité, à travers les supports ou des fourreaux anti-vandales placés à bonne hauteur. Suivant leur consommation, elles peuvent même être alimentées en PoE, bien que, de toutes façons, la ventilation ou le réchauffage des caissons en extérieur nécessitent une alimentation.
En pratique, bien des solutions de vidéodétection périmétrique seront un savant mélange de ces deux approches, le cordon pouvant s’écarter ponctuellement des bâtiments pour des raisons principales de dégagement de champ.

Les points à surveiller

Comme pour toute technique vidéo en extérieur, les conditions de prise de vue sont de la première importance. La nuit, un éclairage adapté et uniforme devra être organisé pour une meilleure efficacité des caméras, que ce soit en lumière visible ou en infrarouge, selon les caractéristiques des caméras. De jour avec le soleil comme de nuit avec la lune, il est nécessaire d’anticiper les mouvements d’ombres dans les champs, tant pour la végétation que pour les infrastructures, ainsi que les réflexions sur les surfaces brillantes comme les flaques d’eau ou certaines toitures. La nuit, les phares des voitures peuvent porter des ombres mouvantes sur les zones à surveiller, et également éblouir une caméra qui serait positionnée trop directement face à la périphérie. La présence fréquente de brouillard doit également être prise en compte, tout comme l’ensoleillement direct sur les caissons des caméras et dômes.

Des techniques complémentaires

Ces points sont spécifiques à la vidéo. Les autres technologies de protection périmétrique, comme les barrières infrarouges, les barrières hyperfréquences, les câbles sensitifs enterrés ou fixés sur les clôtures, ne sont pas soumises à ce genre d’aléa, tout en ayant chacune leurs propres points faibles. D’une certaine façon, les techniques de vidéodétection peuvent se trouver, selon les cas, en concurrence avec des solutions de détection périmétrique. Ce sont les problématiques du site à sécuriser, son historique et la stratégie décidée pour sa sécurisation qui conditionneront les choix de technologie. Bien souvent, un site sera la réunion d’un ensemble de lieux à problématiques différentes, chacune réclamant une technologie adaptée, voire l’utilisation coordonnée de deux technologies, comme la vidéodétection avec les barrières infrarouges ou les câbles sur clôture. Ainsi, plusieurs technologies pourront être préconisées et coexister sur un même site. Pour une bonne démarche sécuritaire, il sera utile de faire communiquer ces différentes technologies en réseau et de les intégrer dans une même supervision. La qualité de l’intégration d’une technologie dans un logiciel de supervision devient aujourd’hui un des premiers critères de choix.

 Pour la stabilité des images
Au-delà de ces choix se pose la question de la stabilité des images venant de caméras fixées sur des supports pouvant parfois être de grande hauteur. Des sociétés comme Securitas Systems savent fournir des mâts dédiés en béton de grande rigidité. Il est parfois intéressant de placer des caméras sur des mâts d’éclairage en métal à plus de 10 m de hauteur. Bien entendu les oscillations et vibrations liées au vent, éventuellement en rafales, sont une source importante de perturbations, à même d’empêcher la détection automatique d’incident. Il existe pour ces cas des solutions de stabilisation d’image par boîtiers dédiés, comme le IVS-300 de chez For-A, société japonaise, en très haut de gamme, ou le système Stable Eyes de Ovation Systems, récemment présenté à Milipol. Certaines caméras sont aujourd’hui pourvues d’une stabilisation d’image intégrée, comme les caméras et dômes Bosch équipés de l’option IVMD 2.0.

Hymatom Hytrack : la troisième génération

Bernard Taillade, président de Hymatom, rappelle l’historique et les problématiques de ces techniques : « Nous avons mis en œuvre plusieurs générations de solutions de vidéodétection. Il y a 15-20 ans, nous proposions, comme d’autres fournisseurs, des solutions en noir et blanc qui fonctionnaient convenablement dans la mesure où elles étaient mises en œuvre correctement. Nous avions développé des cartes à base de processeurs 68020 qui traitaient jusqu’à 4 signaux. Puis, est apparue, en 1994-95, notre seconde génération à base de circuit Asic qui traitaient des flux numérisés en temps réel. Chaque pixel était traité individuellement, et des algorithmes intelligents étudiaient déjà des combinaisons ou nuages de pixels avant de déclencher des alarmes, ceci voie par voie.
Selon les implantations sur le site, il pouvait y avoir des caméras pour lesquelles la vidéodétection était inadaptée. Certains phénomènes visuels peuvent s’apparenter, à tort, à une détection d’intrusion. Par exemple, les ombres portées des véhicules et des piétons qui passent le long d’une clôture orientée est-ouest sont visuellement similaires à celle d’un intrus. Tout système de détection a ses limites. Les barrières infrarouges nécessitent de couper régulièrement l’herbe et sont soumises aux aléas des petits animaux s’immobilisant entre elles. Les câbles enterrés pourront être sensibles aux contraintes subies par les racines d’arbres en cas de fortes rafales de vent, les barrières hyperfréquences aux écoulements d’eau de canalisation en cas de fortes pluies…
Quand on fait une étude sur un site, on doit se poser un certain nombre de questions, comme comment être certain de détecter ce qu’on veut, et de quelle manière éviter les fausses alarmes. La qualité de la conception et de la pose est donc un élément primordial. La réflexion actuelle tend à généraliser la vidéo, qui permet la levée de doute, et à utiliser plusieurs technologies de détection sur l’ensemble d’un site, le système miracle qui fonctionne correctement en tout lieu, tout le temps, n’existant pas encore.
Pour visualiser un espace périphérique extérieur, le mieux est de disposer les caméras de façon tangentielle aux bâtiments ou à la clôture. En effet, des caméras placées face à une clôture auraient soit des champs trop larges pour distinguer un individu, soit seraient en nombre élevé pour un coût prohibitif. En tangentiel, on va placer une caméra tous les 60 à 100 m avec, au plus loin, une largeur de scène de 20 à 30 mètres, et en gérant au mieux les angles morts sous les caméras. Il faut aussi penser aux mauvaises conditions climatiques, qui dégradent la qualité de perception dans une image vidéo. Suivant la région où on se trouve, le brouillard peut être plus dense, ce qui nécessite plus de caméras que la moyenne, avec une distance de prise de vue plus courte. En vidéodétection, ceci est encore plus nécessaire pour maintenir les performances.
Reste à localiser l’alarme pour savoir où regarder pour lever le doute. Le système Intrepid, câble fixé le long des clôtures, est très efficace. Il localise un intrus avec une précision de 5 m. Les lasers tournants permettent une détection surfacique avec une localisation d’angle et de distance qui permet un suivi de l’intrus dans sa progression. Des dômes sont automatiquement asservis par la détection.
Notre nouveau système Hytrack associe dans un même ensemble la détection thermique et la vidéodétection motorisée avec notre dôme SpeedCam ZéroLux. La localisation de l’intrus et son suivi par chaque technologie de détection permet une corrélation spatiale des analyses thermiques et visuelles. La fiabilité de détection est bien meilleure. Le détecteur thermique n’est pas sensible à un évènement parasite pour la vidéodétection pure, comme les ombres déportées en mouvement le jour ou les ombres en mouvement occasionnées par les phares de voitures la nuit. La résolution de détection infrarouge est de 4°, et permet de positionner le dôme dans la bonne direction. Une analyse intelligente des images confirme plus précisément la localisation de l’intrus. En complément, notre superviseur graphique VisioSpace permet d’invalider certaines détections dans une zone géographique, ou de suivre graphiquement la progression de l’intrus de caméra en caméra. En détection extérieure, nous préconisons aujourd’hui une détection à double technologie avec localisation et suivi de l’intrus.»

 
 L’apport de l’analyse embarquée
Même un système correctement conçu et posé sera soumis aux aléas de détection. C’est sur ce point qu’intervient l’autre grand avantage des technologies embarquées d’analyse intelligente d’image, qui vont permettre dans de nombreux cas d’éliminer certaines fausses alarmes grâce premièrement à certains algorithmes spécifiques comme pour la discrimination des textures végétales, et deuxièmement au recoupement de plusieurs critères de décision avant le déclenchement d’une alarme. Toutes les fausses alarmes ne seront pas éliminées, un bon paramétrage en fonction des multiples conditions du site étant la clé de l’efficacité. Ces algorithmes tournent sur des DSP intégrés aux caméras, qui augmentent considérablement les dégagements de chaleur, point très important pour une caméra extérieure dans un caisson, qu’il conviendra de choisir bien ventilé. Bosch propose des radiateurs de dissipation de chaleur aux mesures précises de ses caméras Dinion IP pour leur installation en caisson extérieur ventilé.

Securitas Systems : un engagement de résultat

« Nous avons une grande expérience de ces solutions : nos premières installations de vidéo sur clôture remontent à 1985 !, nous explique Jean-Marie Laurent, directeur d’Agence Industries chez Securitas Systems. A l’époque, il s’agissait de systèmes en noir et blanc VMF, pour Vidéo MultiFonctions, intégrés par nos bureaux d’études avec du développement. Nous utilisions une intelligence globale de détection de mouvements réalisée sur les signaux de chaque caméra. Par exemple, un intrus traversant le champ d’une caméra était détecté, mais un agent de surveillance, effectuant sa ronde selon le planning et passant de caméra en caméra, ne déclenchait pas d’alarme. A contrario, toute interruption de ce parcours planifié signifiant un problème potentiel, une alerte était donnée dans ce cas. Vers 1995-96 sont apparus nos systèmes VMF 2000 en vidéo numérique couleur. Ils utilisaient des PC industriels avec des cartes d’acquisition spécifiques adaptés à leurs slots. Nous avons également mis en œuvre des solutions utilisant un asservissement de la vidéo avec des systèmes de détection par infrarouges. Aujourd’hui, fidèles à notre stratégie de toujours intégrer les meilleurs équipements pour nos clients, nous sommes en train de transférer l’intelligence du central à la périphérie, grâce à l’utilisation des nouveaux équipements équipés de l’analyse intelligente embarquée. Les nouvelles générations de caméras IP et d’encodeurs IP supportent ce type d’algorithme. Nous avons la possibilité d’utiliser ces caméras et encodeurs comme des détecteurs autonomes, et de visualiser ce qui se passe sur alarme. Le déclenchement d’un événement pouvant être le résultat de la vérification de jusqu’à 5 critères simultanés. Bien entendu, tous les fonctionnements des systèmes VMF peuvent être reproduits dans les nouveaux logiciels de supervision avec ce type de caméra.
Ces techniques de prise de vue en extérieur doivent être accompagnées d’une grande rigueur quant à la qualité des installations et des paramétrages. Par exemple, nous utilisons des mâts en béton conçus par nous et réalisés selon notre cahier des charges par un spécialiste du béton, de façon à obtenir une rigidité optimale et des images stables. Leurs caractéristiques dépendent de la nature des sols et du nombre d’équipements positionnés sur les mâts, pouvant offrir une plus ou moins grande prise au vent. Il faut également penser à l’orientation des bâtiments, aux réflexions des rayons du soleil et de la lune dans les flaques d’eau, aux passages de nuages, ainsi qu’aux ombres et aux mouvements de la végétation. Sur certains sites, nous sommes amenés à effectuer 4 sessions de réglages par an. Une bonne connaissance du fonctionnement du site est importante, comme l’utilisation par des fumeurs d’une issue de secours (maintenue ouverte par une cale) dans des zones non autorisées. Les cycles de fonctionnement du site doivent être bien connus et compris avec, comme conséquences possibles, l’interdiction de déplacement le week-end dans une zone sous alarme, l’invalidation de certaines caméras, ou bien un traitement particulier de certaines alarmes. La qualité de l’éclairage de nuit est également très importante : elle permettra de moins forcer sur la sensibilité des caméras et de travailler ainsi avec moins de perturbations dans l’image.
Aujourd’hui, une exploitation distante des images de sécurité peut être réalisée avec la même qualité qu’en local. Les débits disponibles autorisent une douzaine d’images par seconde et par caméra sans problème et, partant, une meilleure discrimination de l’élément déclencheur que par le passé. Ainsi, Securitas Systems est en mesure de prendre un engagement de résultats pour une telle installation exploitée à distance par notre Cogis (Centre opérationnel de gestion des informations de sécurité). »

 Historique
Dans le passé la vidéodétection était réalisée classiquement par des systèmes de vidéosensors plus ou moins évolués, et dont la qualité du fonctionnement était en très grande partie conditionnée par le contexte ainsi que la qualité de la pose et du paramétrage – les retours du terrain font état de clients extrêmement satisfaits comme de clients déçus par de « trop bons » taux de détection des systèmes de vidéodétection. Les techniques de vidéodétection ont ainsi peu à peu perdu des parts de marché. D’où la forte progression des barrières infrarouges, grâce à d’importants développements technologiques dans ce domaine, et qui ont fait preuve d’une bonne fiabilité si la pose est correctement réalisée. Le couplage des détections par barrières infrarouges et par vidéodétection amenait en particulier de meilleurs résultats.

 
 Localisation pour levée le doute
Il est toujours intéressant de lever un doute éventuel ou d’évaluer précisément une menace. D’où l’utilisation possible en complément de la vidéo de câbles sur clôture qui peuvent permettre une localisation précise. Dans le cas de cordons périmétriques vidéo, les caméras servent à la fois à la détection et à la levée de doute. Des dômes peuvent être utilisés en complément pour plus de précision et un suivi facilité de l’intrus. Un dôme rapide est très efficace pour une levée de doute sur une intrusion localisée.

En savoir plus

Cet article est extrait du Magazine APS n°167 – Janvier 2008.
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