Выбор поворотной камеры видеонаблюдения

Уличная поворотная видеокамера

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

Внутреннее устройство PTZ механизма

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.

Кронштейны с демпферными прокладками для крепления PTZ камер

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.

ВАЖНО! Управление механизмами поворота может осуществляться программой эмулятором, записанного на ПК или посредством специальной клавиатуры оборудованной джойстиком.

к оглавлению ↑

Объектив с автоматическим зумом

Вариофокальный объектив с электроприводом трансфокации

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

Пример программы разделения сканируемой территории на зоны ответственности

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.