Поворотные видеокамеры и механизмы

Поворотные видеокамеры (PTZ) совершенно заслуженно получили широкое применение. PTZ означает Pan Tilt Zoom (панорама, наклон, увеличение). Камера PTZ может выполнить панорамирование взад и вперед, наклониться вверх или вниз, увеличить или уменьшить масштаб. Чаще всего они используются в качестве вспомогательного оборудования в системах видеоаналитики. Применяются совместно со стационарными видеокамерами в зонах максимального риска.

По своей сути видеокамеры, на основе которых лежит управление, ничем не отличаются от видеокамер неподвижных. Однако это только в плане формирования видеоизображения, то есть матрицы таких видеокамер и протоколы передачи данных полностью соответствуют неподвижным собратьям. Но вот сам процесс видеонаблюдения тут выведен совершенно на другой уровень.

Где можно установить поворотные видеокамеры

PTZ-камеры позволяют более эффективно выполнять функции охраны и нередко становятся единственным технически осуществимым решением комплексных задач безопасности. Такое оборудование нередко устанавливается в комплексе с видеокамерой неподвижной, с помощью которой может контролироваться общая обстановка, а при наличии на общем плане интересующего события производится переключение на камеру поворотную, которая уже более детально помогает сфокусироваться на наблюдаемом объекте.

С помощью видеокамер с поворотным механизмом достигается следующее:

• 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.

Все это подразумевает интеграцию с другими СКУД, что на самом деле и является новым шагом комплексного их построения с использованием видеонаблюдения. Все давно уже идет по этому направлению. Причем тут еще есть и одна деталь: такие видеокамеры позволяют охватывать достаточно большие территории при меньших затратах.

Конечно, можно использовать видеокамеры с объективами сферического захвата типа «рыбий глаз», но они дают искажения, и такое решение не всегда приемлемо. Особенно это касается таких моментов, когда нужна фиксация чего-либо, например, автомобильного номера или лица человека в системах аналитики.

Типы исполнительных устройств

Типов PTZ всего лишь два:

1. Самостоятельное электронно-механическое устройство, не входящее в единую конструкцию видеокамеры. Выполнено как отдельный поворотный механизм и требует добавления в свою конструкцию неподвижной, обычной камеры.
   
2. Оборудование, в которое интегрирована сама видеокамера и является одним целым, законченным устройством.
   

   

Поворотные механизмы независимо от используемых видеокамер могут быть как с механическими, так и магнитными приводами. Преимущества магнитных приводов в том, что механические части сведены к минимуму и управление поворотом осуществляется с помощью смещения управляемых сердечников магнитным полем.

Как заявляют производители, обладают такие устройства плавным ходом и повышенной стабилизацией видеоизображения. Но, похоже, все это рекламный ход: микрометрические червячные передачи с качественной силиконовой смазкой ничуть не хуже в плане плавности движения камеры. А вот из-за отсутствия редукторов и двигателей магнитное управление может быть намного долговечней. Но они более дороги, поэтому массовое распространение получили именно механические приводы.

Оптические датчики служат для фиксации крайних положений движения, этим исключается еще часть механики. Несколько лет назад использовались концевые переключатели, которые имели определенный ресурс нажатий, и дергающаяся видеокамера на улице, залипшая в одном положении, была не такой уж редкостью.

Для движения видеокамеры применяются не коллекторные двигатели, а приводные шаговые. Они могут точно позиционировать свое положение с малым шагом. Средние данные различных видеокамер будут такие: вал проворачивается небольшими шагами (1 шаг = 3,750), то есть для одного полного оборота потребуется 3600 / 3,750 = 96 шагов.

Видеокамеры, предназначенные для работы в точных системах, имеют механизмы фокусировки: это, как правило, вариофокальные объективы с трансфокатором. Они имеют подвижную систему линз, что вкупе с движением самой видеокамеры и цифровым (программным) приближением дает существенные преимущества в точном позиционировании. Это служит для того, чтобы при движении картинка всегда оставалась в фокусе, даже если в процессе поворота по пути траектории захвата попадаются удаленные или достаточно близкие объекты.

Оптический трансфокатор позволяет изменять и угол обзора PTZ-камеры. То есть тут происходит дополнение различных механизмов, и все это вместе приводит к положительным результатам. Кстати, для работы в сложных климатических условиях кроме шестерен механики нередко используются и ременные передачи. Они более эластичны, чем фторопластовые шестеренки, и производят меньше шума при движении.

Дистанционное управление PTZ-камерами видеонаблюдения

Способов управления поворотными видеокамерами достаточно много. Самые простые решения — это управление оператором системы. Тут главным является действие оператора. Он может приблизить, удалить и сфокусировать изображение нужного объекта. Это может происходить как с помощью программного обеспечения, поставляемого с видеокамерами, так и устройств дистанционного манипулирования. Это джойстики, трекболы, мыши.

Однако при интеграции с различными системами безопасности распространение получили программно-аппаратные комплексы. Тут фокусировка происходит при наличии нескольких взаимосвязанных факторов. Например, в зону обзора попадает автомобиль, система распознает его и начинает поиск на автомобиле номерного знака. Обнаружив его, начинается фокусировка для наиболее качественного опознавания. Также нередко сюда входит сегмент всевозможных программных фильтров для наилучшего чтения исходного изображения.

Во многих поворотных видеокамерах присутствует функция патрулирования. Это значит, что видеокамера может быть настроена таким образом, чтобы ее траектория движения была индивидуальна. А запоминание маршрутов движения видеокамер позволяет создать многопрофильное наблюдение, то есть, например, днем видеокамера может смотреть по одной траектории, а ночью ее маршрут движения изменится.

Имеющаяся функция «автопереворот» позволяет камере автоматически разворачиваться на 360 градусов до достижения ею механического ограничителя. Затем механизм продолжает свой «обход» по запрограммированному периметру.