Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

IP камеры с функцией PTZ: особенности конструкции и настройка устройств

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

При организации наблюдения внутри достаточно большого объекта, контроля за прилегающей территории — всегда стоит задача отслеживания проникновения или мониторинга происходящего на значительной площади.

Решением может стать установка нескольких камер. Однако такой шаг повлечет за собой удорожание системы и необходимость контролировать и записывать множество видеопотоков. Гораздо привлекательнее для решения мониторинга большой площади выглядит PTZ камера.

Принцип работы PTZ камер

PTZ камеры видеонаблюдения — это технически сложное устройство, в котором реализовано сразу несколько механик, необходимых для слежения за объектами на большой площади.

Компоненты PTZ системы видеонаблюдения

Краткий список конструктивных узлов можно описать так:

  1. регистратор, состоящий из светочувствительного элемента и системы первичной обработки сигнала;
  2. система оптики, оснащенная сервоприводами для фокусировки;
  3. поворотный блок, осуществляющий вращение регистратора в горизонтальной плоскости;
  4. сервопривод, осуществляющий наклон регистратора по вертикали;
  5. система вторичной обработки сигнала;
  6. структура, отвечающая за формирование итогового видеопотока, реализующее сигнальное реагирование, проводящее обработку импульсов управления.

Говоря простыми словами, PTZ камеры по сигналу управления может нацелиться на указанную точку, провести фокусировку (в том числе автоматическую) для формирования четкого изображения, по желанию оператора или головного устройства провести масштабирование (зум, в том числе цифровой).

Современные модели предлагают гораздо больше. Например, встроенное управление PTZ камерами видеонаблюдения может включать реагирование и фиксацию обзора на движущемся объекте, следование за нарушителем периметра, определение дальности для последующей настройки четкости картинки.

Конструктивные особенности и технические характеристики камер

Выбор модели должен делаться с позиции будущих условий ее эксплуатации. Сегодня на рынке представлено несколько разновидностей камер.

Размеры PTZ камеры видеонаблюдения

Хотя основной список конструкционных значимых узлов у них одинаков, устройства различаются по ряду параметров.

  • Роботизированные камеры. Данный класс устройств мало распространен, поскольку считается морально устаревшим. Это некий гибрид среднестатистической уличной камеры, установленной на систему позиционирования. Устройства не могут предложить (в большинстве случаев) ни автоматизированной фокусировки, ни умного управления с реагированием на события.
  • Поворотная PTZ камера ориентирована на использование внутри помещения. Данный сегмент моделей отличается максимальной открытостью конструкции и малой защитой от влаги и пыли. Такие устройства рекомендуется эксплуатировать при температуре от 0 до 55 градусов Цельсия.
  • Купольная для установки внутри помещений — такая Ptz камера отличается малой защищенностью конструкции от проникновения влаги и загрязнений, может работать при температуре 0-55 градусов. Ее отличие от поворотной в высокой эстетике и несколько сниженной необходимостью в обслуживании.
  • Уличные купольные продукты с общим названием Speed Dome отличаются высокой защитой от влаги и пыли, а благодаря устанавливаемому куполу — и антивандальной стойкостью. Такая камера может работать при температуре от -50 до 60 градусов Цельсия.

Верх технологического совершенства — это купольные PTZ камеры уличного типа. Они отличаются скоростным приводом, наличием мощной ИК подсветки, умными технологиями автоматизированного управления и реагирования.

В этом сегменте устройств можно отыскать модель, способную решить практически любые задачи. К примеру, допускающую подключение внешних датчиков (дыма, воды, газа) для событийного реагирования и фокусировке на проблемной зоне для мониторинга. Уличная купольная камера может работать при температуре от -40 до 60 градусов, защищена от воды, пыли, вандалов.

Устройство камеры видеонаблюдения типа PTZ

К другим конструктивным особенностям отдельных изделий может относиться оснащение для осуществления дополнительных функций.

К примеру:

  1. микрофон для записи аудио;
  2. динамик для двустороннего диалога;
  3. отключаемый ИК фильтр для получения хорошей картинки днем и ночью;
  4. система панорамного обзора (привод, непрерывно поворачивающий камеру на 360 градусов);
  5. порт подключения карт памяти;
  6. блок беспроводной (или по сетям мобильных провайдеров) связи;
  7. система подогрева и контроля температуры.

В зависимости от стоящих перед видеонаблюдением задач — можно остановить выбор на той или иной модели с нужным уровнем надежности, защиты и функционала.

Настройка и подготовка к работе

Настройка камеры — это не только установка параметров работы с нею в видеорегистраторе или ином головном устройстве.

PTZ камера только тогда покажет весь свой потенциал, когда:

  • оптимально выбрано место установки, без слепых зон, с зоной обзора, подразумевающей минимальные промежутки времени на поворот следящего устройства;
  • предпринята защита от вибрации, простого доступа для повреждения;
  • проконтролирована минимальная возможность попадания прямых солнечных лучей на обзорный купол, что может как вызвать перегрев, так и повлиять на картинку (вызвать засветку).

Для правильного выбора места монтажа — рекомендуется получить консультации или заказать услуги специалистов.

Схема подключения PTZ системы видеонаблюдения

Программная настройка камеры зависит от типа головного устройства, но в общих терминах может быть описана так:

  1. выбор канала;
  2. настройка всех транслируемых каналов (уровни программной компенсации, яркость-насыщенность и другие);
  3. выбор одного из поддерживаемых протоколов управления;
  4. задание параметров видеопотока (скорости, а следовательно — степени загрузки канала данных);
  5. настройка схемы стоповых битов, которые применяются для деления потока;
  6. выбор протокола коррекции ошибок данных;
  7. заполнение временной диаграммы (интервалы движения, углы наклона — формирование полной карты обзора территории).

В обязательные пункты настройки PTZ камеры входит задание IP адреса для цифровых устройств. Также, сегодня на рынке легко приобрести модели, предлагающие удаленный доступ через интернет, поддерживающие стандартные протоколы авторизации, оборудованные собственными трансмиттерами беспроводной связи.

Удаленное управление камерой видеонаблюдения типа PTZ

Для таких устройств может потребоваться указать имя точки доступа, регистрироваться в облачных сервисах. Чтобы провести корректную настройку — рекомендуется следовать указаниям производителя.

Преимущества и недостатки

PTZ камеры видеонаблюдения должны оцениваться комплексно, в привязке к задаче, для решения которой их можно использовать.

В отдельных случаях — минусы устройств данного класса не играют никакой роли, на первую позицию выходят преимущества.

Аналогично, если обращать внимание только на плюсы и не полностью использовать предлагаемые возможности — минусы могут свести на нет всю полезность системы PTZ видеонаблюдения.

Камеры рассматриваемого класса имеют преимущества:

  • значительный угол обзора, до панорамного и объемного (360 по горизонтали и близко к 90 по вертикали);
  • масштабируемость, наряду с оптическим зумом оптики с сервоприводом большинство моделей предлагает цифровое увеличение картинки;
  • возможность задать расписание, временную диаграмму, которая включает как перемещение точки обзора, так и изменение масштабирования и фокусировки;
  • полностью роботизированное управление, позволяющее поставить четкие цели, остальное (перемещение, фокусировку, переключение режимов) — сделает умное встроенное управление ptz камерами видеонаблюдения;
  • возможность реализовывать разные схемы реакции на события.

При правильном проектировании системы наблюдения — PTZ устройства способны показать снижение расходов, заменяя сразу несколько стационарных моделей.

Угол обзора PTZ камеры видеонаблюдения

Однако такие технические средства имеют и недостатки:

  1. цена. Стоимость равной по характеристикам видеопотока PTZ камеры в несколько раз выше аналогичного устройства IP класса;
  2. обслуживание. Из-за сложности технической реализации, большого числа движущихся деталей, уровень отказов и износа компонентов PTZ системы достаточно высока. Камеры требуют периодического сервиса, осмотра, профилактического обслуживания;
  3. низкие показатели стандартизации. Каждый производитель PTZ предлагает собственное ПО, которое не совместимо с продуктами конкурентов. Поэтому построить оптимальную структуру, используя камеры разных брендов — трудно или невозможно.

Минусы роботизированных камер — понятны и достаточно ожидаемые. Поэтому при правильном проектировании систем видеонаблюдения и трезвой оценке возможностей, они не играют важной роли.

Заключение

Роботизированные PTZ камеры еще недавно были дорогой роскошью.

Однако благодаря техническому прогрессу, множество конструкционных решений показали резкое снижение цены и как следствие — умные, автоматические устройства стали доступны и среднестатистическому массовому потребителю.

При правильном проектировании системы видеонаблюдения — PTZ камеры способны реализовать весь свой положительный потенциал.

Разбор PTZ-камеры: что внутри и как это работает

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

Сегодня препарируем PTZ-камеру и детально рассматриваем ее железные составляющие, чтобы понять принцип работы.

Прежде чем резать, давайте немного разберемся

Как сделать общение по видеосвязи достаточно комфортным, чтобы участники воспринимали его как живое? Добиться такого эффекта можно, если камера будет захватывать не только общий план комнаты, но и конкретного участника. Переходы между сценами должны быть быстрыми и плавными, чтобы общение не вызывало дискомфорта и не отвлекало участников от обсуждения рабочих вопросов.

Как этого добиться? Есть пара вариантов:

  • программно вырезать (а по не-нашему кропать) из общего плана, который захватывается камерой, нужную часть изображения;
  • или установить PTZ-камеру. Они бывают с механическими или магнитными приводами.

Камеру с магнитными приводами я найти не смог. Зато камер с механикой вокруг — пруд пруди. Я также разобрал современную и широко распространенную в РФ модель PTZ FullHD камеры, чтобы понять, как изменилась логика и принцип работы за 10 лет прогресса и развития. Итак, приступим!

Tandberg — HD Precision Camera TTC8-01

Итак, начнем мы с весьма распространенной PTZ-камеры от норвежской компании Tandberg. Именно эта камера перекочевала в линейку Cisco Telepresence без каких-либо значимых изменений и продавалась до начала 2010-х.

В свое время Tandberg делал премиальные PTZ-камеры, и об этом нам говорит строгий, лаконичный дизайн с преобладанием металлических частей корпуса. Внешне Tandberg выглядит весьма понятно — в серебристом тубусе размещается оптика и матрица, а соединяют камеру с основанием подвижные механизмы. Краткие ТТХ данной камерыРазрешение: 1280 х 720 (HD) Зум: 7-кратный, оптический Матрица: 1/3″ CMOS Минимальная фокусная дистанция: 0,3 м

Угол обзора: 420

Угол поворота по горизонтали: 1800 (+900..-900)
Угол наклона по вертикали: 300 (+100..-200)

Массивное металлическое основание добавляет камере устойчивости и надежно защищает от внешних воздействий главную плату с электроникой. Именно на этом основании располагается поворотная платформа.

Ложе камеры перекатывается на специальных роликах, расположенных внутри подвижной платформы. Работа этого механизма напоминает балансирование циркового акробата на металлических цилиндрах.

В движение этот узел приводится обыкновенным электромотором с зубчатым колесом, по которому перекатывается ложе камеры. Чтобы показать работу этого механизма, пришлось расчехлить старый добрый Autodesk Fusion.

Контролировать коллекторный мотор в каждый момент времени призваны оптические датчики, определяющие угол наклона по отраженному свету от меток. Для этого с внутренних сторон зубчатых реек установлены две специальные накладки, которые формируют прерывания отраженного света, по которым определяется угол наклона камеры.

Чтобы маломощный коллекторный мотор справлялся с тяжелой оптикой камеры, объектив сбалансирован так, чтобы центр тяжести совпадал с осью мотора. Массивный груз в задней части камеры и обеспечивает тот самый баланс.

Под куполом располагается еще один приводной мотор, поворачивающий камеру влево и вправо. Однако он конструктивно отличается от коллекторного тем, что вал проворачивается небольшими шагами (1 шаг = 3,750), то есть для одного полного оборота потребуется 3600 / 3,750 = 96 шагов. Также дополнительным бонусом является удержание вала в заданном положении.

Для стабилизации изображения PTZ-камеры имеются механизмы удержания заданной позиции, а это значит, что если направлять камеру в другую сторону при помощи рук и настойчивости, то пластиковые детали внутри камеры очень быстро выйдут из строя (если не сразу). Это правило справедливо и для выключенной камеры. Если не вдаваться в тонкости теоретической механики, то можно сказать, что пластиковые шестерни могут передавать вращение от мотора к узлам камеры, а не наоборот.

И о самом главном — о камере. Конструктивно она похожа на зеркальный фотоаппарат, только без пентапризмы и зеркала. Фокусное расстояние регулируется коллекторным мотором и механическими передачами: это, конечно, не ультразвуковые моторы современных “зеркалок”, но малый вес и габариты для стационарной камеры — вовсе не ключевые показатели.

Электроника

Рулит всеми задачами цифровой сигнальный процессор от Texas Instruments с передовой вычислительной мощностью на начало 2000-х, способный выполнять почти 6 миллиардов инструкций в секунду.

В те времена это было передовое решение в формате SoC (System on the Chip), в котором был реализован многоуровневый кэш L1/L2, 64-битный интерфейс к внешней оперативной памяти, Ethernet 10/100 Мбит/с, 3 видео порта с поддержкой нескольких разрешений, а также управлением других периферийных устройств.

Следующая передовая микросхема своего времени — Altera Cyclone 2. По сути это обыкновенный ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). Производители устройств могут программировать такие схемы для любых задач от управления сервоприводами до передачи данных памяти.

Интерфейс HDMI версии 1.3 реализован чипом AD9889B, поддерживающим разрешение FullHD (1080p) с защитой передачи медиаконтента по технологии HDCP v. 1.2.
Остальные компоненты — это модули памяти и пассивные радиокомпоненты, предназначенные для работы основных элементов.

Подопытный номер №2: СleverMic 1012w

Краткие ТТХ данной камерыРазрешение: 1920 х 1080 (FullHD) Зум: 12-кратный, оптический Матрица: 1/2,8″ CMOS HD сенсор Минимальная фокусная дистанция: 0,3 м

Угол обзора: 72,50

Угол поворота по горизонтали: 3400 (+1700..-1700)
Угол наклона по вертикали: 1200 (+900..-300)

Корпус камеры целиком выполнен из пластика и обладает широким и устойчивым основанием. Спереди у камеры находятся ИК-приемники для пульта дистанционного управления, а сзади — интерфейсные разъемы. Вес у камеры небольшой: предполагаю, что можно подвесить в армстронг на потолок или закрепить на гипсокартонной перегородке.

Оси перемещения организованы гораздо проще и понятней, чем у Tandberg, в качестве движущей силы трудятся шаговые моторы, передающие крутящий момент приводным шкивам.

Подвижная платформа имеет 2 полые стойки, между которыми закреплена камера, в полости одной из стоек скрывается приводной механизм, за счет которого изменяется угол наклона.

Немного ниже приводного шкива располагается оптический датчик. Этот концевик нужен для определения позиции камеры после включения.

При запуске объектив наклоняется вниз, и когда специальный шип прерывает поток света в оптическом датчике, система понимает, что достигнута крайняя нижняя точка. Все дальнейшее позиционирование производится путем подсчета шагов.

Мотор, поворачивающий камеру влево и вправо, скрывается за сопрягаемым фланцем с 6 винтами, оснащенный таким же концевиком для определения горизонтальной позиции камеры.

Поскольку сопрягаемый фланец неподвижен, в центре находится 2 кабеля: для управления моторами и шлейф с цифровой матрицы.

Как мы видим, система механических передач целиком состоит из мощных шаговых моторов, что делает позиционирование камеры более точным и быстрым, а ременные передачи снижают уровень собственного шума устройства.

Электроника камер во многом похожа, поэтому лучше поговорим о явных различиях. Из новинок появились USB3.0 и RS-232, при помощи которых можно получить видео в сжатом виде, а также собрать целый каскад подобных камер и через UART (RS232) полностью автоматизировать их наведение на участников конференции.

ИМХО

Как видите, современная PTZ-камера более надежна по конструктиву, имеет лучший сенсор и универсальна по способам подключения, но в остальном недалеко ушла от своей предшественницы. Кроме одного — цены, которая стала ниже в 5 раз. Поэтому сегодня мы видим всё больше и больше оборудованных ПК переговорных комнат, где данный PTZ-зверь уже перестал быть экзотикой.

  • ptz-камера
  • конференц-камера
  • tandberg
  • clevermic

Использование PTZ-камер в системах видеонаблюдения

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

PTZ – камера имеет роботизированный механизм со встроенным электронно-механическим приводом управления видеонаблюдением, который управляет вращением и наклоном устройства.

 PTZ – сокращение (Pan Tilt Zoom), означает, что управление камерой происходит удаленно, а в самой камере есть функция зума. Оптический трансфокатор дистанционно изменяет угол и поле зрения объектива (увеличивает/уменьшает наблюдаемый объект).

Управление камерами происходит, посредством пульта или специального программного/аппаратного обеспечения (если техника подключена к сетевому протоколу).

Автоматизация слежения

В прошивку PTZ-камеры установлена инновационная аппаратная программа. Посредством данного программного обеспечения, контролируется модулирование пикселей в изображении, которое передаётся и после этого приводит устройство в движение.

Функция ведения (слежения/поворотная) объекта, из-за передвижения, изменяет пиксели и поэтому аппарат фокусируется на центре их колебаний. Далее PTZ оценивает расстояние, на котором находится объект слежения и его размеры.

Когда движущийся предмет покинул поле зрения видео-техники, устройство возвращается в исходное положение или в то, которое предварительно было запрограммировано, когда проводилась первоначальная настройка. Эта процедура начнется снова, когда камера зарегистрирует другие изменения.

Виды

  • Аналоговые камеры видеонаблюдения. После оцифровки (обработки цифровым процессором), полученного изображения, поступает спецсигнал на электро-преобразователь. Он, в свою очередь, модулирует данные сигналы в аналоговые (PAL / NTSC). Устройство подсоединяется к видео-серверу или DVR-регистратору. Для организации управления техникой, при монтаже, прилагается еще один специальный кабель. Главные недостатки, такого оборудования для видеонаблюдения – неудовлетворительное разрешение полученных изображений, а также их ухудшение во время передачи спецсигнала.
  • Цифровые IP-камеры видеонаблюдения. Обработанное изображение предается по протоколу IP/TCP в цифровом виде. Эти данные поступают на IP-регистратор или IP-сервер (видео). Управление вместе с передачей данных осуществляется по единственному кабелю. Достигается более высокое разрешение изображений, если сравнивать аналоговыми камерами.
  1. Уличная купольная полусфера или Speed Dome. Исключительно все компоненты устройства (электроника и механика) размещены в герметичной полусфере. Благодаря такому размещению, внутрь корпуса полностью предотвращается проникновение частиц пыли и влаги. Также это способствует повышению уровня защиты от вандалов.

    Температурный режим при эксплуатации таких устройств составляет: -50° — +60°С.

  2. Уличная купольная сферическая PTZ. Аналогичная модель полусферы, но отличием является — более мощная инфракрасная подсветка. Обладает высокой степенью отказоустойчивости, то есть исключает воздействие влаги, пыли и имеет защиту от актов вандализма.

    Температурный режим работы техники колеблется от -40° до +60°С.

  3. Поворотно-корпусная PTZ (для помещений). Движущиеся единицы камеры открыты, поэтому механические элементы взаимодействуют с внешней средой. Как следствие — низкая защита от влияния пыли и влаги. Температурный режим работы аппарата колеблется от 0° до +55° С.

  4. Сферическая купольная PTZ (для помещений). Предназначена для установки внутри помещений зданий и сооружений, так как требует отсутствия низких температур, а также повышенной влажности и пыли.
  5. Уличная роботизированная PTZ – это гибрид электропривода и уличной камеры.

    На данный момент купольная камера вытеснила роботизированную с рынка. Соответственно последняя встречается редко.

  • оптический зум;
  • цифровой зум;
  • управление панорамированием;
  • управление наклоном;
  • передача аудиосигнала;
  • автослежение;
  • непрерывное вращение;
  • регулирование температуры;
  • встроенные карты памяти;
  • круглосуточное видеонаблюдение.

Качество передаваемого изображения, детализация, звук и набор дополнительных функций видеонаблюдения зависит от модели и предназначения каждого отдельно взятого устройства.

Расширенные функциональные возможности

  • передача звука;
  • записи обхода;
  • патрулирование по маршруту;
  • подключение внешних устройств;
  • регулирование температуры камеры (для экстремальных условий окружающей среды);
  • защита от непогоды (ветер, дождь, снег);
  • интеграция различных интеллектуальных приложений.

Области применения

  • помещения;
  • открытая местность.

Благодаря встроенному обогреву внутренних и внешних компонентов, а также герметичному корпусу, купольная камера может применяться в районах с любыми максимальными температурами и различными климатическими условиями.

Некоторые модели могут эксплуатироваться в местах, где человеческое присутствие невозможно, ввиду воздействия опасных факторов. Например, на предприятиях атомной и химической промышленности.

А благодаря оптическому зуму (приближению), устройства активно используются для проведения видеоконференций и переговоров.

Также PTZ-управление популярно на телевизионном производстве. Используется на профессиональных студийных камерах для роботизированного управления.

Порядок настройки

PTZ-камеры используются в двух режимах:

  • фиксированный;
  • мобильный.

Работая в зафиксированном (устойчивом) режиме видеонаблюдения, устройство (даже купольная техника) всегда статично направлена на подконтрольную территорию наблюдения. Как правило, без управления положением камеры (поворотная функция присутствует), но с возможной дистанционной перенастройкой, в случае необходимости.

При работе в мобильном режиме видеонаблюдения, угол направления аппарата периодично меняется для расширения/сужения точки зрения и детализации нужных предметов.

Как правило, у заказчиков есть техническое задание или примерное представление о том, где должна быть камера, на какие зоны она должна быть направлена, периодичность и маршрут осуществления движения. Все варианты видеонаблюдения и управления индивидуальны.

После монтажа видеонаблюдения, требуется настройка камеры согласно техническому заданию.

Не имеет значения поворотная камера или статическая, купольная или обычная, уличная или установленная внутри помещения — процесс настройки практически идентичен во всех случаях. Настройка аналоговых камер, происходит аналогично цифровым IP-камерам.

Только стоит отметить, что цифровые IP-камеры также могут быть настроены через видео-регистратор и посредством программного/аппаратного обеспечения, которое предустановлено на компьютере.

Настройка и программирование обычно производится специалистами по установке охранного видеонаблюдения.

Порядок настройки аналоговой PTZ-камеры

  1. Подключение камеры к регистратору.
  2. Информационная настройка режимов работы.
  3. Выбор необходимого канала наблюдения.
  4. Индивидуальные настройки по каждому каналу наблюдения PTZ.
  5. Указание протокола управления (в зависимости от поддерживаемого камерой).
  6. Выбор значения скорости передачи данных.

  7. Задача параметров стоповых битов (передаются для разделения информации).
  8. Выбор способа выявления ошибок при передаче информации.
  9. Задача IP адреса устройства для регистратора (по нему устанавливается связь).
  10. Указание режима и расписания движений камеры.

Для дистанционного управления IP PTZ –камерами видеонаблюдения используются:

  • беспроводной инфракрасный пульт;
  • мышка;
  • специальное программное обеспечение (которое добавляет возможность автоматически управлять камерами);
  • проводной USB пульт;
  • управление по Ethernet интерфейсу (для скоростной передачи данных камерами);
  • пульт-клавиатура с 3D джойстиком.

Для оборудования системы контроля и видеонаблюдения, за любой территорией, самым оптимальным вариантом будет поворотная купольная PTZ IP-видеокамера.

Именно купольная IP камера устойчива к агрессивной окружающей среде, имеет удобное управление и позволяет контролировать даже самую большую площадь, не оставляя слепых зон.

Купольная камера и ее всевозможные вариации – самый популярный тип исполнения PTZ камер.

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств – Сигнализация

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

Специалисты неоднозначно оценивают использование поворотных видеокамер в системах видеонаблюдения. Они дают определенные преимущества в режиме патрулирования и при динамическом отслеживании объекта.

Однако следует помнить, что для получения качественного и информативного изображения необходимо учитывать специфику применения:

  • Месторасположение;
  • Применяемые функции специфические для PTZ и общие для всех видеокамер;
  • Квалификацию персонала.

Целесообразность применения поворотной камеры видеонаблюдения определяется спецификой охраняемого объекта. Для проведения предварительного анализа необходимо иметь представление о конструкции устройства, технических параметрах, эксплуатационных характеристиках, а также о том, какие ограничения имеются у PTZ привода.

Выбор поворотной видеокамеры осуществляется на основе общих и специфических характеристик:

  • Параметры механизма PTZ;
  • Блок видеонаблюдения: видеокамера, устройство передачи данных, тип и возможности объектива;
  • Функции телеметрии.

PTZ механизм

Выполняет перемещения корпуса камеры в вертикальной и горизонтальной плоскости, изменяя положение объектива. Это устройство характеризуется двумя параметрами, измеряемыми в градусах в секунду:

  1. Скорость поворота (Pa n Speed);
  2. Скорость наклона (Tilt Speed).

Производители уличных поворотных камер видеонаблюдения регламентируют достаточно высокие показатели перемещения.

Однако следует помнить, что в целях рекламы дается скорость перемещения PTZ привода по предустановкам – ранее введенным в память координатам. Среднее значение для современных моделей составляет 500-600 град/сек. в автоматическом режиме.

Ручное управление при помощи специального пульта или его программного эмулятора значительно медленнее и редко превышает 300 — 350 град/сек.

В некоторых статьях маркетингового характера можно увидеть название «высокоскоростные» поворотные видеокамеры. Данный термин несет чисто рекламную нагрузку, поскольку совершенствование силовых механизмов и алгоритмов управления позволяет постоянно увеличивать параметры устройства.

Также следует принимать во внимание технические ограничения на максимальные изменения угла наклона и поворота. Большинство современных моделей имеют в круговой обзор в горизонтальной плоскости.

Но круговое вращение PTZ механизма в одну сторону ограничено длиной кабелей управления, для решения этой проблемы используется функция автопереворота.

Пройдя полный круг, устройство автоматически разворачивается в обратную сторону вокруг вертикальной оси на 360° и после этого продолжает перемещение по заданным координатам.

Максимальный угол наклона составляет 180°. Поворотные купольные камеры видеонаблюдения устанавливаются в подвешенном состоянии, которое позволяет направить объектив вертикально вниз, полностью исключая появление мертвых зон.

При эксплуатации поворотных камер возникает проблема, связанная с функционированием PTZ механизмов.

Их работа, а также инерция движения при повороте корпуса камеры может вызвать смещение изображения, дрожание или значительное снижение качества. Решение этой задачи осуществляется двумя способами.

Во-первых, использование крепежных приспособлений с виброустойчивыми демпферами. Во-вторых, применение общедоступной функции видеокамеры – цифровой стабилизации изображения.

Точность углового позиционирования — эта характеристика является ключевой, если PTZ-камера используется для дальнего обнаружения. В этом случае смещение на 1-1,5 уже может являться фатальным для получения достоверного изображения объекта, находящегося на значительном расстоянии. Для PTZ приводов средней стоимости величина ошибки позиционирования может составлять 1,5°-3°.

Дорогостоящие высокоточные механизмы в состоянии и позиционировать камеру с точностью до 0,5°. Данные параметры указанные производителями являются реальными только  если устройство функционирует в автоматизированном режиме. При перемещении камеры по предустановкам обработка координат и команд управления производится заранее.

При ручном управлении точность позиционирования определяется реакцией оператора.

к оглавлению ↑

Объектив с автоматическим зумом

В комплекте с поворотными видеокамерами используются объективы с изменяемым фокусным расстоянием (вариофокальные). Коррекция осуществляется при помощи автоматических устройств – трансфокаторов.

Использование таких объективов неизбежно, так как при перемене местоположение камеры изменяется расстояние наблюдаемого объекта, следовательно, для получения четкого изображения появляется необходимость изменения фокусного расстояния. Этот параметр получил название — Preset.

Определяется как скорость позиционирования трансфокатора в заранее заданном положении при наведении фокуса.

Вариофокальный объектив с трансфокатором — один из наиболее дорогостоящих элементов в комплекте PTZ камеры. Наибольшее распространение получили устройства с зумом от 10 до 36 крат.

Еще одна характеристика устройства Zoom Speed – скорость изменения фокусного рассояния. Показатель определяется изменением кратности в секунду. Например, х3,0/сек – трехкратное приближение в секунду.

к оглавлению ↑

Параметры видеокамеры

Следует отметить, что основные характеристики видеокамер, используемых в комплектах с PTZ приводами, полностью аналогичны сопоставимым параметрам для обычных, фиксированных камер. Аналоговая или IP камера видеонаблюдения поворотная характеризуется по следующим критериям:

  1. Разрешение изображения. Рекомендуется использование устройств с разрешением Full HD. Изображение такого качества могут давать аналоговые устройства, произведенные по технологиям CVI, TVI, AHD. Цифровые видеокамеры способны давать изображения значительно большего расширения, до 12-20 Мр. Целесообразно выбирать модели осуществляющие запись с разрешением в 4-5 мегапикселей. Что соотв-етствует разрешению 2592 1520 (4Мр) и 2592 1920 (5Мр).
  2. Компенсация задней засветки (функция BLC) — может быть как программной, так и аппаратной. Является важной характеристикой видеокамеры, позволяющей заснять объект, который находится на фоне яркого освещения;
  3. Компенсация яркой засветки (функция HLC) – аналогично BLC, однако полностью с программной позиции. Маскирует засвеченные зоны изображения серым цветом, снижая, таким образом, интенсивность освещения изображения.
  4. Повышенная светочувствительность (Sense Up) — позволяет осуществлять съемку при минимальном освещении без применения источников искусственного освещения как видимого, так и ИК-диапазона. Некоторые производители указывают величину светочувствительности до 0,00015 Люкс. Если бы камера действительно соответствовала такому параметру, то могла бы давать различимое изображение высокого качества безлунной ночью. В рекламных целях многие производители указывают величину светочувствительность у ПЗС- матрицы, хоть реальная светочувствительность камеры на порядок ниже.
  5. Расширение динамического диапазона (WDR) — позволяет рассчитать изображение затемненных мест при встречной засветке объектива;
  6. Цифровая стабилизация изображения (DIS) — компенсирует дрожание изображения при применении PTZ камеры.

к оглавлению ↑

Телеметрия – основные функции характеристики и параметры

Телеметрическая система камеры представляет собой программный комплекс, соединяющий управление перемещением поворотных механизмов и электроприводов трансфокатора. Кроме общих параметров: координат позиционирования, зума, фокусного расстояния телеметрия оперирует специализированными характеристиками:

  1. Предустановка — набор координат занесенных оператором для выполнения автоматического передвижения между ними. Значительное количество предустановок определяет качество и функциональные возможности автоматического режима слежения, патрулирования или выявления несанкционированного проникновения;
  2. Режим патрулирования – автоматическое передвижение камеры с использованием координат предустановок;
  3. Встроенная команда – функция, прошитая непосредственно в оболочку видеокамеры, а не дополнительное программное обеспечение.

к оглавлению ↑

Область эффективного применения

Поворотная камера видеонаблюдения с зумом является одним из наиболее дорогостоящих устройств системы безопасности. Однако в некоторых случаях ее использование позволяет более эффективно выполнять функции видеонаблюдения, и является единственным технически осуществимым решением комплексных задач безопасности:

  • Возможность заменить несколько стационарных, особенно на открытых пространствах;
  • Широкие возможности контроля больших территорий или помещений сложной конфигурации;
  • Возможность разбивки контролируемой площади на зоны с разными приоритетами безопасности;
  • Эффективная проверка ложных срабатываний системы охранной сигнализации.

к оглавлению ↑

Выводы

На данный момент широкое внедрение поворотных камер несколько приостановилась. Чаще всего они используются в качестве вспомогательного оборудования в системах видеоаналитики. Применяется совместно со стационарными видеокамерами в зонах максимального риска.

Источник:

Поворотные IP камеры. Преимущества и недостатки

Системы видеонаблюдения все чаще стали применять не только на крупных предприятиях и заводах, а также в частных домах, дачах и квартирах. С развитием цифровых технологий IP камеры практически вытеснили аналоговых собратьев. Мы уже рассказывали Вам, что такое IP камеры в предыдущих статьях, теперь поговорим о поворотных IP камерах.

Что такое PTZ или поворотные IP камеры?

Итак, поворотные IP камеры или как еще их называют камеры с функцией PTZ (Pan, Tilt, Zoom – поворот, наклон, масштабирование) могут осуществлять, как Вы уже догадались, движение камеры с возможностью масштабирования изображения.

Как и все IP камеры они передают изображение в цифровом виде используя для передачи TCP/IP протоколы и подключаются проводным Ethernet или беспроводным WiFi соединением. Вся информация имеет различные методы шифрования, что затрудняет взлом такой сети.

Снятый материал камера сохраняет на встроенную память (HDD, Flash-карты памяти) или передает на сетевой видеорегистратор.

Как управлять PTZ камерами?

Управление такими камерами осуществляется удаленно через локальную сеть или интернет, посредством специализированного программного обеспечения с компьютера и другого цифрового устройства (планшет, смартфон) или оператором видеонаблюдения с помощью специального блока управления PTZ камерами. Масштабирование изображения достигается за счет варифокального объектива, который способен менять фокусное расстояние, т.е. оптическим аппаратным методом увеличивать наблюдаемый объект. Также может использоваться цифровое масштабирование.

PTZ камеры видеонаблюдения — управление, характеристики и особенности

Ip камеры с функцией ptz: особенности конструкции и настройка устройств

В некоторых сферах современной жизни обрели свою популярность поворотные камеры видеонаблюдения. Из расшифровки аббревиатуры PTZ  можно сделать вывод о том, что в таких камерах предусмотрена возможность управления движущим механизмом (Pan/Tilt/Zoom – панорамирование/наклоны/масштабирование).

Таким образом управлять PTZ камерами можно удаленно, вручную регулировать ее положение с возможностью разворота на 360°, находясь за экраном монитора, и при необходимости увеличивать изображение. Эта особенность данного типа устройств позволяет заменить несколько статичных камер одной поворотной.

Также можно запрограммировать устройство на автоматическую реакцию на изменяющиеся события в кадре.

Управление PTZ камерами

Блок управления PTZ камерами

Возможность управления PTZ камерами реализуется за счет наличия в устройствах электромеханического привода, который обеспечивает возможность вращения и наклона поворотной камеры.

Также подобные камеры оборудуются встроенным оптическим трансфокатором, который позволяет удаленно регулировать фокусное расстояние объектива.

Управление механизмом осуществляется дистанционно при помощи специальных программ в случае подключения цифровых камер по сетевому протоколу, или посредством пульта управления аналоговыми камерами.

В ручном управлении камерами нет ничего замысловатого – оператор сидит за экраном компьютера, и при помощи джойстика или клавиатуры осуществляет поворот камеры в необходимом направлении.

Автоматика современных PTZ камер работает по принципу реакции на изменение пикселей в определенном участке кадра. Другими словами, программа устройства при возникновении движения в области кадра замечает это, и при перемещении объекта в пространстве поворачивает камеру вслед за ним, а с прекращением движения останавливает камеру.

После того, как движущийся объект покинул зону обзора, камера автоматически возвращается в исходное положение. Также возможна настройка чувствительных областей кадра, при возникновении движения в которых будет срабатывать автоматика.

Можно сделать нечувствительными те зоны, в которых движение происходит постоянно, и в принципе не является существенным основанием для срабатывания датчика, например, вольер с собакой.

В большинстве поворотных камер реализована функция автоматического патрулирования территории, которая позволяет осуществлять автоматическое движение камеры по заданному маршруту. В зависимости от модели можно задавать от 8 до 200 предустановок.

Функция автопереворота обеспечивает автоматический разворот камерного блока на 360° при достижении механического ограничителя, после этого камера продолжает двигаться по заданному маршруту.

Прочие характеристики

Оптическое увеличение объектива аналоговых PTZ камер может достигать 36х, цифровых – 22х. Максимальный показатель цифрового увеличения 18х.

Как и фиксированные камеры, поворотные устройства могут оснащаться различными датчиками событий с реакцией на движение, шум и пр. Также реализуются стандартная функция автоматического перехода в черно-белый режим съемки с наступлением темноты (функция день/ночь). Помимо всего прочего, все купольные и полусферические устройства оснащаются встроенными диоды ИК подсветки для ночной съемки.

Варианты исполнения

Купольная PTZ камера

Поворотные камеры видеонаблюдения, как и статичные, различаются между собой по корпусному исполнению.

Помимо подразделения на уличные и внутренние, PTZ камеры бывают корпусные, купольные и полусферические, но наибольшую популярность получили именно купольные устройства видеозахвата ввиду своей надежности обусловленной расположением всего механизма под «куполом». Антивандальный корпус купольных поворотных камер надежно защищает их от всевозможных механических воздействий и неблагоприятных условий эксплуатации.

При помощи купольной камеры можно настраивать область обзора под прямым углом вниз и осуществлять панорамирование на 360°. Благодаря особенности строения сферических купольных камер все они имеют мощную ИК подсветку.

Полусферическая поворотная камера SONY

Полусферические уличные камеры, как и купольные, имеют высокую защиту от воздействий окружающей среды благодаря нахождению всех частей подвижного механизма внутри герметичной полусферы.

Механизм корпусных поворотных камер тесно граничит с окружающей средой, поэтому их защищенность от атмосферных воздействий очень низкая. Из-за этой особенности применение корпусных поворотных камер ограничено внутренними помещениями при отсутствии неблагоприятных условий в виде повышенной влажности и запыленности.

Разновидности поворотных камер

Как и любые другие камеры, PTZ имеют четкое разделение на аналоговые и цифровые устройства.

В качестве аналоговых PTZ камер сегодня целесообразнее всего применять современные AHD камеры высокого разрешения.

Выбор в пользу данного типа устройств может быть сделан исходя из показателей простоты подключения, а также высокого разрешения изображения (HD, Full HD), сопоставимого с IP устройствами видеонаблюдения, которым не могут похвастаться старые аналоговые камеры.

Простота подключения AHD камер обуславливается возможностью передачи сигналов видео, аудио, и управления поворотным механизмом по одному коаксиальному кабелю, когда как для простых аналоговых устройств пришлось бы прокладывать отдельный кабель для управления.

Поворотные IP камеры имеют высокое разрешение изображения, а также могут быть напрямую подключены к сети интернет или интегрированы с облачными сервисами для удаленного видеонаблюдения и управления движущим механизмом камеры с любого гаджета из любой точки земного шара при наличии выхода в интернет. Передача всех сигналов осуществляется по одному UTP кабелю (витая пара) типа 5е.

Купольная поворотная IP WiFi камера IVUE-IV8513PZ

В качестве примера уличной поворотной IP камеры приведем модель IVUE IV8513PZ, с матрицей 1,3 MP, и максимальным разрешением записи 720p (1280х720).

Реализация технологии Wi-Fi обеспечивает возможность беспроводного соединения камеры с роутером для настройки удаленного доступа через интернет, доступа к устройству с мобильного телефона или компьютера.

Также в данной WiFi камере реализована технология WDR (широкий динамический диапазон), которая позволяет вести видеонаблюдение в сложных условиях с неравномерным распределением освещения. Просмотр видеопотока с камеры и управление поворотным механизмом производится через CMS программу, или интерфейс браузера.

IVUE IV8513PZ имеет встроенный датчик движения, ИК фильтр и ИК подсветку дальностью до 10 метров. Диапазон рабочих температур от -30 до +50°C. Стоимость устройства на момент написания статьи составляет около 21 т. р. К слову говоря, ценовой диапазон практически всех поворотных уличных камер приблизительно равен или начинается с этой цифры, за исключением некоторых моделей.

Область и особенности применения

Благодаря поворотному механизму можно при помощи одной PTZ камеры обеспечивать контроль над всей территорией. На сегодняшний день данный тип камер получил широкое распространение в системах безопасности магазинов, крупных торговых центров, банках, школах, в общем везде, где необходим круговой обзор территории объекта и возможность мгновенного увеличения очага тревожного события.

Чаще всего для достижения максимальной эффективности системы видеонаблюдения поворотные PTZ камеры используются вкупе с фиксированными устройствами видеозахвата, когда статичные камеры постоянно «бдят», а поворотные включаются в работу в случае необходимости оперативной реакции на неординарное событие для получения достойной детализации изображения путем оптического увеличения.

Исходя из места установки, поворотные камеры видеонаблюдения могут использоваться как внутри помещений, так и снаружи. Наружные камеры оснащаются специальным герметичным кожухом, который защищает устройство от низких и высоких температур, атмосферных осадков, влаги и пыли.

В корпус некоторых уличных камер встраивается система обогрева, благодаря которой обеспечивается бесперебойная работа устройства даже в сильные морозы. Поэтому, при выборе камер для эксплуатации в низких температурах необходимо обращать внимание на диапазон рабочих температур.

Данный параметр у большинства типов наружных PTZ камер находится в пределах от -50 до +60°C.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.