Ptz камеры видеонаблюдения

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.

Виды PTZ-камер

Современная промышленность предлагает две разновидности умных охранных комплексов:

  1. Аналоговая птз камера. Изображение с камеры шлифуется цифровым процессором. Потом цифровой сигнал преобразуется в аналоговый, согласно стандартам PAL или NTSC. И, только после этого, поступает на видеорегистратор по коаксиальному кабелю (РК, RG). Для управления аналоговой камерой требуется подключение по специальному 6-ти жильному кабелю с отдельным протоколом обработки изображений (стандарта DH-SD, PELCO-P, PELCO-D). Существенный недостаток этих устройств — низкое разрешения картинки, которое еще больше искажается при передаче на значительные расстояния.
  2. Цифровые ip камеры. Позволяют избежать потери качества изображения, так как пересылается цифровым потоком по протоколу TCP/IP. Полученная камерой картинка уходит на цифровой IP-видеосервер. В стандартных настройках задается IP-адрес, для удаленного доступа через интернет. Цифровая передача данных проходит авторизацию по общепринятому протоколу безопасности. И управление и передача цифровых данных проходит по кабелю типа “витая пара”. При использовании матриц с высоким разрешением и цифрового потока данных, разрешение картинки очень высокое — порядка 2048×1536 пикселей.

PTZ-камера

Чтобы продолжить дальнейший анализ, нужно иметь представление о самой конструкции и вообще что это такое.

Когда размечается система наблюдения необходимо хорошо продумать места установки камер. При этом надо их устанавливать таким образом, чтобы сохранить фокусировку, избежать засветки, учесть климатические условия и так далее. Зачастую, для того чтобы детально разглядеть охраняемую зону необходима установка не одной, а нескольких камер, что, естественно, отражается на себестоимости разворачиваемых охранных систем.

Конечно можно минимизировать затраты если использовать недорогие камеры. Они настраиваются в процессе монтажа и в дальнейшем обеспечивают обзор конкретного участка на необходимом расстоянии.

Но время не стоит на месте. Теперь появились и получили широкое применение PTZ-камеры.

Для начала — что такое ptz?

Тут все просто — Pan (панорама) Tilt (наклон) Zoom (зум) — PTZ.

То есть уже изначально показываются те возможности, которыми обладают эти устройства. Собственно это те три составляющие, которых вполне достаточно для работы такого рода устройства наблюдения за окружающей обстановкой. Миниатюрные электромоторы, встроенные в камеру, позволяют направлять объектив в любую сторону, а мощный объектив дает возможность разглядеть не только объект охраны, но и людей.

Основные составляющие:

  • оригинальная плата управления;
  • мощный объектив;
  • блок привода для зуммирования;
  • поворотный блок влево/вправо;
  • отдельный блок, отвечающий за наклон объектива вверх/вниз;
  • цифровая матрица с достаточной светочувствительностью.

Это те параметры, на которые стоит обратить внимание, если выбирается ptz камера. Можно сюда добавить и еще один параметр — скорость:

  1. Поворота.
  2. Наклона.

Нарушения ПДД которые фиксируют камеры видеофиксации

Список нарушений которые способны фиксировать современные камеры видеофиксации:

  • превышение скорости
  • проезд на запрещающий сигнал светофора
  • выезд за стоп-линию
  • выезд на встречную полосу движения
  • проезд под знак «Въезд запрещен»
  • проезд под знак «Движение грузовых автомобилей запрещено»
  • выезд на полосу для маршрутных транспортных средств
  • выезд на тротуар
  • движение грузовиков далее второй полосы на автомагистралях и дорогах для автомобилей
  • нарушение требований дорожной разметки
  • выполнение поворота из второго ряда
  • не включенный ближний свет фар или дневные ходовые огни
  • нарушение правил оплаты проезда для тяжелых грузовиков
  • непредоставление преимущества пешеходам на пешеходных переходах

Объектив

Так как у нас не просто видеокамера, а охранная, она должна поворачиваться. Если она постоянно поворачивается, у объектива меняется фокусное расстояние. Поэтому ptz ip камера обладает встроенным объективом с переменным фокусным расстоянием. Для коррекции фокуса применяются автоматические устройства — трансфокаторы.

Именно такие объективы как нельзя лучше подходят для охранных устройств, потому что раз положение камеры меняется, то чтобы получить четкое изображение, надо поменять фокус объектива.

Это свойство объектива в паспортах называется Preset.

Такие вариофокальные объективы с функцией трансфокации — пожалуй, самый дорогой элемент, которым оснащается ptz ip камера. Чаще всего зум меняется в пределах от 10 до 36 крат.

Еще один важный параметр таких устройств — Zoom Speed. Показывает с какой скоростью может меняться фокусное расстояние. Например, ×4.0/сек — говорит о четырех кратном приближении в секунду.

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

С этим читают:

Распространенные способы питания IP камер

Камеры видеонаблюдения с высоким разрешением записи

Что такое ONVIF протокол?

Панорамные камеры видеонаблюдения: особенности использования, и популярные модели

Конструктивные особенности

Еще немного о выборе.

  1. Большинство производителей уличных камер наблюдения в целях маркетинга заявляют высокую скорость реагирования и перемещения. Так скорость перемещения PTZ привода заявляется на уровне 500–600 град/сек. Да это возможно. Но если в память устройства заранее введены координаты площади наблюдения. Если посмотреть на скорость перемещения в ручном режиме и с пульта управления, то она редко будет превышать 300–350 град/сек.
  2. Это касается максимальных углов наклона и поворота, которыми ptz camera обладает. Как правило, круговое наблюдение ограничивает длина кабеля. Для решения этой проблемы есть функция автопереворота. То есть, после полного круга наблюдения девайс автоматически переворачивается по вертикальной оси на 360° и снова перемещается по введенным заранее координатам.
  3. Еще одна проблема касается самих механизмов, которыми оснащена такая цифровая система наблюдения. При движении объектива неизбежна некоторая инерция движения при повороте, которая вызывает смещение картинки, ее дрожание и как следствие — снижение качества изображения. Для решения этой проблемы применяются специальные виброустойчивые крепёжные элементы, на специальных демпферах. Дрожание изображения устраняется цифровой стабилизацией картинки.Высокой точностью углового позиционирования обладают дорогостоящие механизмы. Угловая погрешность наведения не превышает 0.5°. Она выдерживается при работе механики в автоматизированном режиме и по заранее заданным координатам.Естественно, если ptz управление проходит в ручном режиме, под управлением оператора, то точность наведения зависит от скорости его реакции.

Это основные возможности, которыми обладает ptz camera. Но кроме этого она может оснащаться:

  • микрофоном, чтобы записывать окружающие звуки;
  • динамиком для двустороннего общения с оператором;
  • ик-фильтр можно отключать/включать, чтобы улучшить видеосигнал и днем и ночью;
  • картой памяти для видеофайлов;
  • блоком WI-FI или GPRS связи;
  • системой контроля температуры.

А по сигналу оператора ptz camera может выбрать указанную точку, сфокусироваться на ней и масштабировать картинку. Современные модификации способны в автоматическом режиме:

  1. Автоматически зафиксироваться на подвижном объекте и сопровождать его.
  2. Измерить дальность до объекта, чтобы автоматически настроить четкость картинки.

Настройка видеокамеры

Нужно напомнить, что по своим основным характеристикам видеокамеры с PTZ приводами, по крайней мере, не должны быть хуже, чем у фиксированных обычных камер.

Основные параметры, которыми должна обладать ptz камера:

  1. Разрешение изображения. Производитель рекомендует выставлять параметр Full HD для аналоговых устройств, работающих по технологии CVI, TVI, AHD. Цифровые видеорегистраторы могут выдавать картинку с большим разрешением около 12–20 Мр.
  2. Компенсация задней засветки (функция BLC) — аппаратная или программная функция. Позволяет четко распознать объект на ярком фоне.
  3. Компенсация яркой засветки (функция HLC) — программная функция. Засвеченные зоны изображения с явным пересветом маскируются серым цветом. Таким образом, искусственно снижается интенсивность освещения объекта.
  4. Повышенная светочувствительность (Sense Up) — полезная функция в условиях недостаточной освещенности зоны наблюдения как в видимом, так и в ИК спектре. В рекламных целях производители заявляют, что их ptz камера может обладать светочувствительностью до 0.00015 Люкс. Но если бы реально так и было, то камера могла бы выдавать приличного качества изображение даже безлунной ночью.
  5. Расширение динамического диапазона (WDR) — параметр позволяющий пересчитать цифровое изображение при встречной засветке линз объектива.
  6. Цифровая стабилизация изображения (DIS) — цифровой компенсатор дрожания изображения.

Где и как применяются цифровые PTZ камеры

Ptz ip камера автоматически реагирует на произошедшее событие, попавшее в кадр.

Таким образом, возможности охранного комплекса значительно расширяются и наблюдение уже можно организовать на достаточно крупных объектах:

  • аэропорты;
  • вокзалы;
  • зоны парковок;
  • торговые центры и так далее.

Для наглядности приведем пару примеров применения PTZ:

  1. Такой механизм в аэропорту поможет вести наблюдение в терминале. Переведя камеру в режим патрулирования (точки наблюдения можно заранее запрограммировать) процесс слежения будет автоматизирован.
  2. Если такая ptz camera установлена на пожарной вышке, появляется возможность автоматического наблюдения за лесным массивом на достаточно удаленных расстояниях, благодаря оптическому трансфокатору с переменным зумом. Иначе говоря, можно реализовать ранее предупреждение лесных пожаров.

Камер подобного типа довольно много, но выгоднее та модель, которая способна решать большинство задач. Хорошо если она будет реагировать на сигналы от внешних датчиков:

  • дыма;
  • воды;
  • газа.

И фокусироваться на проблемной зоне.

А если это уличная ptz camera? Для нее желателен рабочий диапазон температур от −40° до +60° и чтобы она обладала защитой от воды, пыли и в антивандальном исполнении.

Всем эти пожеланиям отвечает купольная ptz ip камера уличного типа. У нее есть:

  1. Скоростной привод.
  2. Мощная ик-подсветка.
  3. Современные умные технологии управления.

Телеметрия

Система телеметрии — совокупность программ, которые берут на себя управление поворотными механизмами и электроприводами трансфокатора.

Кроме привычного набора параметров:

  • позиционирование координат;
  • управляемые — зум и фокусное расстояние.

У телеметрии есть специфические характеристики:

  1. Предустановленные оператором координаты, по которым ptz камера выполняет автоматическое перемещение.
  2. Режим патрулирования. Таких предустановленных значений может быть много, и они повышают качество и расширяют возможности автоматического патрулирования территории или помогают вовремя обнаружить несанкционированное вторжение.
  3. Встроенные команды, которые не требуют дополнительного программного обеспечения, а уже прошиты в оболочку девайса.

Область эффективного применения

Поворотная ptz камера с эффективным зумом — дорогостоящее устройство для охранного комплекса. Но как правило, затраты на ее применение оправдываются эффективностью именно такого способа видеонаблюдения. А зачастую — единственный выход для решения совокупных задач безопасности.

  • заменяются несколько внешних неподвижных стационарных камер наблюдения;
  • целый спектр расширенных возможностей по контролю обширных территорий или ангаров большой площади;
  • разбивка зон слежения, по приоритетам безопасности;
  • эффективное реагирование на ложные сигналы от других систем охранного комплекса.

Принцип работы PTZ камер

Понятно, если в одном девайсе собрано и реализовано несколько одновременно действующих механизмов — это довольно сложное в техническом отношении устройство.

Такие камеры обладают встроенным электромеханическим поворотным приводом и объективом с переменным увеличением. Это дает большой выигрыш при развертывании охранных систем на больших территориях, так как позволяет значительно удешевить всю систему за счет того что одна ptz ip камера заменяет несколько обычных камер.

Но и от обычных статичных видеокамер не отказываются. Они остаются востребованными для отслеживания статичных опасных зон. А приборы класса PTZ мониторят всю остальную территорию. И тут приходят на помощь расширенные возможности этих аппаратов. Оператором могут быть настроены автоматические маршруты движения поворотных механизмов, и автоматическое масштабирование, если есть встроенная функция “датчик движения”.

И это еще не всё. Есть возможность программирования устройства.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий