Cos'è il ptz. Controllo PTZ delle telecamere Speed Dome. Controller e tastiere

IV. Oleiniki
CEO di DSSL

Questa recensione è dedicata ai modi per controllare le telecamere PTZ integrate SpeedDome ad alta velocità.

Il consumo di telecamere PTZ ad alta velocità è cresciuto notevolmente nel mercato negli ultimi 10 anni. Una significativa diminuzione del prezzo di questi dispositivi, nonché un aumento delle loro capacità tecniche: velocità, ingrandimento ottico, funzionalità, effetti. Ora la normale velocità di rotazione durante l'installazione del "preset" raggiunge (spesso supera) i 400 gradi / s, l'ingrandimento ottico ha superato a lungo il valore di 30 volte e alcune fotocamere hanno persino avuto l'opportunità di tracciare oggetti nel loro campo visivo da soli. I prezzi moderni per le "cupole" vanno da $ 500 a $ 600 per i marchi cinesi a diverse migliaia di euro per noti marchi giapponesi, americani o europei. A differenza dei singoli meccanismi rotativi, dove il controllo viene effettuato dalla propria coppia per ogni grado di libertà (principalmente con una tensione alternata di 24 o 220 V), nello SpeedDome è integrato un ricevitore di telemetria, che consente di controllare la telecamera utilizzando solo due fili (nel caso di RS-485; alcuni modelli richiedono 4 fili per il controllo full duplex) o su un cavo video. E le videocamere IP SpeedDome non richiedono affatto cavi di controllo aggiuntivi, sebbene di solito abbiano la capacità di funzionare "alla vecchia maniera".

Controller e tastiere

Il modo più semplice e "antico" per controllare una telecamera Speed Dome è utilizzare una tastiera e un dispositivo autonomo separato con il proprio alimentatore. La tastiera più economica controllerà la panoramica e lo zoom utilizzando solo i pulsanti e il protocollo RS-485. I pulsanti sono sufficienti quando devi solo configurare le telecamere e quindi controllare, ad esempio, i preset. Ma se l'operatore ha bisogno di controllare costantemente le telecamere, il telecomando rallenterà notevolmente il suo lavoro. In questi casi, un telecomando con un joystick sarà molto più conveniente: ti consentirà di controllare la fotocamera in due coordinate contemporaneamente, la lunghezza focale dell'obiettivo e la velocità di rotazione con un movimento della mano. Maggiore è il costo della tastiera, maggiori sono le funzionalità aggiuntive (ad esempio, il controllo dei videoregistratori, la visualizzazione dei segnali delle videocamere e dei registratori sul monitor TFT integrato). Il lavoro con i DVR è limitato solo dal fatto che devono essere prodotti dalla stessa azienda della tastiera; non ci sono problemi di questo tipo con il controllo delle videocamere: di solito i telecomandi supportano diversi protocolli, il che significa che puoi controllare le videocamere di diversi produttori. Con l'avvento delle videocamere IP, è sorta la questione dei telecomandi per loro. Naturalmente, quasi tutte le telecamere IP PTZ hanno la capacità di controllare tramite RS-485, ma trascinare cavi aggiuntivi quando esiste già una rete digitale a larghezza di banda elevata è inutile. L'unico inconveniente di una rete Ethernet basata su UTP in rame, che è alla base del 99% dei sistemi video IP, rispetto ad una analogica, è la lunghezza ridotta del segmento dal dispositivo allo switch (circa un centinaio di metri se non usare l'ottica).

Funzionalità della telecamera PTZ

Qui si possono dire due cose. Innanzitutto, alcune videocamere dispongono di controlli avanzati integrati. Una videocamera correttamente configurata monitora costantemente con un angolo di visione massimo. Quando il rilevatore integrato rileva un movimento, la telecamera ingrandisce l'area e "guida" l'oggetto in movimento il più lontano possibile. Al momento di tale tracciamento, la telecamera "non vede" l'ambiente circostante e non può passare ad un altro oggetto senza tornare alla sua posizione originale con uno zoom minimo. Naturalmente, non tutte le telecamere hanno nemmeno un rilevatore di movimento integrato, per non parlare del tracciamento automatico.

La seconda riguarda solo le videocamere IP. È già stato detto sopra che la telecamera IP Speed Dome può essere controllata utilizzando un normale telecomando o un telecomando IP. Tuttavia, le telecamere IP PTZ sono in un certo senso dispositivi autonomi e dispongono di un server Web integrato. Accedendo da qualsiasi computer tramite un browser Web, è possibile ottenere un'immagine dalla telecamera, configurarne i parametri e controllare il meccanismo di rotazione e l'obiettivo. Offre 2 metodi: uno semplice che imita i pulsanti sul pannello di controllo e consente di controllare contemporaneamente due coordinate e uno avanzato che differisce in dettaglio per ciascun produttore. Qui puoi controllare la rotazione e lo zoom usando il mouse del tuo computer. Disegnando un rettangolo in qualsiasi parte della finestra della fotocamera, lo costringerai a ingrandire quest'area, oppure spostando il cursore sul bordo dell'immagine, riceverai un suggerimento a forma di freccia; quale è possibile spostare la telecamera nella direzione desiderata (sul bordo sinistro - a sinistra, a destra - a destra e così via).

Controllo DVR non PC

Il controllo della telecamera PTZ è stato a lungo una funzione di base integrale dei DVR. Solo DVR funzionali molto economici e molto limitati possono permetterselo. Le telecamere con DVR non PC sono controllate nel 99% dei casi utilizzando l'interfaccia RS-485. Alcuni DVR ibridi più recenti, che possono funzionare sia con telecamere analogiche che IP, possono supportare il controllo su IP. Secondo il metodo di controllo, tutti i DVR possono essere suddivisi in 3 tipi: controller che utilizzano la tastiera del DVR (dal pannello frontale), controllando solo il mouse (per i DVR in cui non è presente la tastiera) e DVR che supportano entrambe le opzioni. La prima opzione è accettabile solo per coloro che utilizzano molto raramente il controllo manuale delle telecamere PTZ (le telecamere sono configurate per bypassare "preimpostazioni" o "tour" in modalità automatica). Nella maggior parte dei casi utilizzare il pannello frontale di un videoregistratore per comandare una telecamera PTZ è un vero tormento, visto che si deve lavorare esclusivamente con pulsanti in numero limitato: niente joystick 3D. Anche il controllo del mouse può variare notevolmente. Un'opzione semplice è un'imitazione dello stesso set limitato di pulsanti dal pannello frontale, non è molto più conveniente. Altri DVR possono utilizzare all'incirca lo stesso meccanismo descritto nella sezione precedente e presentato principalmente per le videocamere IP. Ovviamente dovrai configurare tutto utilizzando gli stessi pulsanti o il menu su schermo, ma questa è l'unica opzione per tutti i registratori. Totale: il mouse è buono, la tastiera non è molto buona. La buona notizia è che ci sono sempre più registratori controllati dal mouse, ma questi ultimi hanno anche un interno Software può variare notevolmente.

I metodi di controllo sopra elencati presentano un inconveniente comune. Qualsiasi telecamera Speed Dome ha 2 velocità di controllo. La velocità di controllo in modalità manuale di solito non supera nemmeno la metà della velocità di rotazione della telecamera al momento dell'utilizzo dei preset. Allo stesso tempo, è ovvio che maggiore è la velocità di tale controllo manuale, minore è l'accuratezza, l'accuratezza del posizionamento della telecamera sull'area o sull'oggetto di interesse. Si può notare qui che la fotocamera non è abituata a tutto il 100% delle possibilità che ha e l'efficienza del suo utilizzo potrebbe essere maggiore. Per far fronte a questo compito sono necessarie nuove interfacce informatiche e sviluppi.

Software (DVR basato su PC)

I DVR superano sempre i non PC in termini di capacità. In primo luogo, le nuove tecnologie, in particolare quelle complesse e ad alta intensità di risorse, sono più facili da sviluppare ed eseguire il debug sui computer e, in secondo luogo, la concorrenza con i DVR basati su processori incorporati costringe gli stessi sviluppatori ad aggiungere costantemente nuove funzioni e capacità, a rendere il loro software più flessibile e potente. ... Quindi quali novità ci offrono gli sviluppatori di programmi per la registrazione video e il controllo delle telecamere PTZ? Se scartiamo le variazioni legate all'interattività dei controlli direttamente sull'immagine, o l'imitazione di un joystick 2D, allora possiamo distinguere separatamente 3 categorie di nuovi prodotti (interfacce). Il primo è l'aggiunta di una funzionalità controllo automatico quelle telecamere che inizialmente non ce l'hanno, cioè controllano la telecamera utilizzando un rilevatore di movimento nel software. Tali rilevatori possono essere più potenti e avanzati di quelli integrati nelle telecamere. La seconda e la terza sono associate all'utilizzo di almeno un'altra telecamera (panoramica), il cui campo visivo coincide in tutto o in parte con quello rotativo al valore minimo della focale.

Controllo manuale

In questa modalità, la combinazione delle telecamere panoramica e PTZ consente all'operatore di controllare la telecamera PTZ con un clic del mouse o, evidenziando una sezione rettangolare dell'immagine con quella panoramica, di ingrandirla otticamente utilizzando la telecamera PTZ . Allo stesso tempo scompaiono contemporaneamente 2 inconvenienti delle interfacce sopra descritte, il controllo viene effettuato ad una velocità1 massima disponibile per una telecamera (solitamente dichiarata come velocità di posizionamento dai preset), e l'operatore non perde di vista dell'area protetta - vede l'intera situazione nel suo insieme e i suoi dettagli con il massimo dello zoom ottico, in modo che possa puntare la telecamera da una posizione all'altra con la rapidità con cui non potrebbe con le interfacce tradizionali.

Anche il fatto che la telecamera Speed Dome non ha bisogno di tornare alla posizione di rilevamento per selezionare un nuovo oggetto gioca un ruolo nella velocità di controllo e questa, come già notato, è la parte più lenta del posizionamento. Quando la telecamera viene posizionata senza molto zoom (quasi senza usare lo zoom), la velocità aumenta notevolmente.

Controllo automatico

Si riferisce alla stessa combinazione di telecamere panoramiche e PTZ. Il rilevatore di movimento analizza l'immagine dalla telecamera panoramica ed emette comandi per la telecamera PTZ: ora il controllo è completamente automatico. Sistemi di questo tipo sono comparsi molti anni fa, tuttavia, quindi hanno funzionato secondo i preset: a ogni quadrato dell'immagine della telecamera panoramica è stata assegnata una posizione e, come ricordiamo, lo Speed Dome può avere fino a 256 preset. Tuttavia, ora gli sviluppatori utilizzano le capacità non solo dei rilevatori moderni, ma anche delle videocamere. I rilevatori sono abbastanza intelligenti da trasmettere non solo le coordinate dell'oggetto, ma anche il vettore del suo movimento, poiché mentre la telecamera sta girando verso l'oggetto, potrebbe già essere spostato. E le telecamere hanno la capacità non solo di lavorare con i preset, ma anche di eseguire comandi diretti per l'impostazione lungo determinate coordinate; sono anche abbastanza veloci. Va solo notato che non tutte le telecamere Speed Dome, anche della fascia di prezzo media, supporteranno queste funzioni. Non aspettarti che il noname cinese sarà così veloce e avrà un protocollo completamente implementato, specialmente uno preso in prestito. Se nel campo visivo della telecamera panoramica compaiono più oggetti, il PTZ passerà da uno all'altro, seguendo ciascuno di essi per un tempo prestabilito. Oggi alcuni sviluppatori forniscono sistemi in cui è possibile il controllo simultaneo di più telecamere Speed Dome e combinazioni quasi illimitate di telecamere panoramiche e PTZ, quando è possibile avere un'immagine vivida a 360 ° di ciò che accade intorno, fornendo allo stesso tempo un'alta risoluzione e dettagli di oggetti in movimento. Sembrerebbe che con un aumento della risoluzione, quando ci sono già videocamere digitali da 5, 8 Mpx e oltre, la necessità di una tale soluzione non sia così alta. Ma lo zoom ottico è ancora difficile da sostituire e una combinazione di telecamere panoramiche e PTZ che utilizzano, ad esempio, un ingrandimento 35x fornisce l'equivalente di una risoluzione di sistema di oltre 300 Mpx - le fotocamere digitali non saranno in grado di ottenere lo stesso risultato presto . Ancora una volta, l'uso della panoramica megapixel e delle telecamere PTZ spingerà sempre avanti questa barriera. Naturalmente, questo sistema ha anche degli svantaggi. Innanzitutto, come accennato, non tutte le telecamere PTZ sono compatibili e non tutte sono abbastanza veloci da tracciare oggetti in movimento ad alta velocità angolare. In secondo luogo, il sistema aumenta di prezzo (tuttavia, ne vale la pena, così come qualsiasi aumento di funzionalità che aumenta la sicurezza della struttura o della tua azienda). In terzo luogo, il sistema richiede la calibrazione - l'impostazione della corrispondenza tra le coordinate della panoramica e delle telecamere PTZ (anche se qui ci sono spostamenti positivi - per alcune telecamere è necessario impostare solo 9 punti di ancoraggio e il resto verrà calcolato dal sistema stesso ).

Si può notare in quale direzione dovrebbe essere previsto lo sviluppo della tecnologia di controllo manuale e automatico:

il passaggio al rilevamento megapixel e alle telecamere PTZ e la ricerca di una risoluzione più elevata;
costruzione di immagini panoramiche, composte da immagini ottenute da una varietà di telecamere di rilevamento, in cui sono incise anche immagini di quelle rotanti. Viene così creata una singola scena interattiva di un oggetto o di una sua sezione. Tuttavia, sarà incompleto senza la possibilità di riprodurre l'archivio nella stessa forma (sebbene questo possa essere un grave carico sul server);
prestazioni migliorate dei rilevatori di movimento. Nuove tecnologie per il tracciamento, il riconoscimento di scene e oggetti, migliorando la qualità del tracciamento notturno.

Naturalmente, non dovresti fare affidamento interamente sulle capacità dei rilevatori. Non lesinare sulle videocamere, sperando che il rilevatore affronti sia il rumore che le immagini a bassa risoluzione. La regola generale per qualsiasi sistema di sicurezza è che un sistema sarà dannoso quanto il suo componente più piccolo. Un obiettivo economico collegato a una fotocamera costosa, un cavo con un connettore di scarsa qualità o qualsiasi altro componente può eliminare tutti i costi.

Glossario

Speed Dome è una telecamera dome PTZ ad alta velocità. Veloce rispetto ai tradizionali ingranaggi di rotazione. Cupola, poiché oltre il 90% di tali telecamere è progettato sotto forma di un cilindro con un involucro a cupola otticamente trasparente che protegge l'ottica e il meccanismo da polvere e umidità. Le telecamere Speed Dome sono anche chiamate telecamere integrate, nel senso che tutti i componenti necessari sono assemblati in un unico corpo: la telecamera stessa, l'ottica, un meccanismo a due coordinate e un ricevitore di telemetria.

Preimpostazione: la capacità della Speed Dome di essere impostata su una posizione preprogrammata alla massima velocità disponibile. Varie modifiche possono memorizzare da 32 a 256 preset.

Tour - La capacità di una videocamera PTZ di eseguire una serie di comandi, come una sequenza di preset. La versione estesa presuppone che la fotocamera memorizzi le tue azioni con successiva esecuzione ciclica. Il protocollo è un insieme di comandi per il controllo delle telecamere PTZ utilizzando un ricevitore di telemetria. Solitamente i grandi produttori utilizzano un proprio protocollo, ma ne integrano necessariamente anche altri aggiuntivi come Pelco, che è diventato lo standard de facto a causa dell'apertura della politica del produttore. I piccoli produttori utilizzano solo tali protocolli aperti e implementano (a seconda della loro pigrizia o delle capacità della fotocamera) solo una parte dei comandi. PTZ è l'abbreviazione di Pan, Tilt e Zoom, rispettivamente, la rotazione del controllo orizzontale, verticale e dell'obiettivo. Telecamera PTZ - rispettivamente una telecamera integrata con un meccanismo rotante e un obiettivo zoom.

Quando si organizza la sorveglianza all'interno di un oggetto sufficientemente grande, monitorando il territorio adiacente, c'è sempre il compito di tracciare la penetrazione o monitorare ciò che sta accadendo su una vasta area.

La soluzione potrebbe essere installare più telecamere. Tuttavia, tale passaggio comporterà un aumento del costo del sistema e la necessità di monitorare e registrare molti flussi video. Una telecamera PTZ sembra molto più attraente per una soluzione di monitoraggio di grandi aree.

Come funzionano le telecamere PTZ

PTZ è un dispositivo tecnicamente complesso che implementa diversi meccanismi contemporaneamente, necessari per tracciare oggetti su una vasta area.

Un breve elenco di componenti strutturali può essere descritto come segue:

un registratore costituito da un elemento fotosensibile e da un sistema primario di elaborazione del segnale;
un sistema ottico dotato di servoazionamenti per la messa a fuoco;
un'unità rotante che fa ruotare il registratore sul piano orizzontale;
un servoazionamento che inclina verticalmente il registratore;
sistema di elaborazione del segnale secondario;
una struttura che è responsabile della formazione del flusso video finale, che implementa una risposta di segnale, che elabora gli impulsi di controllo.

A proposito di in parole semplici, le telecamere PTZ su un segnale di controllo possono mirare al punto specificato, mettere a fuoco (incluso automatico) per formare un'immagine chiara, zoomare (zoom, incluso digitale) su richiesta dell'operatore o dell'unità principale.

I modelli moderni offrono molto di più. Ad esempio, il controllo PTZ integrato delle telecamere CCTV può includere la reazione e il fissaggio della vista su un oggetto in movimento, seguendo l'intruso perimetrale, determinando la portata per regolare ulteriormente la chiarezza dell'immagine.

Caratteristiche del design e caratteristiche tecniche delle telecamere

La scelta del modello dovrebbe essere effettuata dal punto di vista delle condizioni future del suo funzionamento. Ci sono diversi tipi di fotocamere oggi sul mercato.

Sebbene l'elenco principale dei nodi strutturalmente significativi sia lo stesso per loro, i dispositivi differiscono per una serie di parametri.

Telecamere robotiche. Questa classe di dispositivi non è molto diffusa, poiché considerata moralmente obsoleta. Questa è una sorta di ibrido della telecamera media per esterni montata su un sistema di posizionamento. I dispositivi non offrono (nella maggior parte dei casi) né la messa a fuoco automatizzata né il controllo intelligente basato sugli eventi.
La telecamera PTZ è progettata per l'uso in interni. Questo segmento di modelli si distingue per la massima apertura del design e la bassa protezione contro l'umidità e la polvere. Si consiglia di utilizzare tali dispositivi a temperature comprese tra 0 e 55 gradi Celsius.
Cupola per installazione interna: una tale telecamera Ptz si distingue per la sua bassa protezione della struttura dall'umidità e dalla penetrazione di sporco, può funzionare a temperature di 0-55 gradi. Si differenzia dal rotativo per l'elevata estetica e per la necessità di manutenzione leggermente ridotta.
i prodotti dome con il nome generico Speed Dome si distinguono per l'elevata protezione contro l'umidità e la polvere e, grazie alla cupola installata, sono anche antivandalo. Tale fotocamera può funzionare a temperature comprese tra -50 e 60 gradi Celsius.

L'apice dell'eccellenza tecnologica sono le telecamere dome PTZ per esterni. Si distinguono per l'azionamento ad alta velocità, la tecnologia potente e intelligente. controllo automatizzato e risposta.

In questo segmento di dispositivi, puoi trovare un modello in grado di risolvere quasi tutti i problemi. Ad esempio, consentendo il collegamento di sensori esterni (, acqua, gas) per la risposta agli eventi e concentrandosi sull'area problematica per il monitoraggio. La telecamera dome per esterni può funzionare a temperature comprese tra -40 e 60 gradi ed è protetta da acqua, polvere, atti vandalici.

Per gli altri caratteristiche del progetto i singoli prodotti possono includere apparecchiature per funzioni aggiuntive.

Per esempio:

per la registrazione dell'audio;
altoparlante per dialogo bidirezionale;
filtro taglia IR commutabile per una buona immagine giorno e notte;
sistema di visione panoramica (unità che ruota continuamente la telecamera di 360 gradi);
porta di connessione della scheda di memoria;
unità di comunicazione senza fili (o sulle reti dei gestori di telefonia mobile);
impianto di riscaldamento e termoregolazione.

A seconda delle attività che devono affrontare la videosorveglianza, puoi optare per un modello particolare con il livello richiesto di affidabilità, protezione e funzionalità.

Installazione e preparazione al lavoro

Configurare una telecamera non significa solo impostare i parametri per lavorare con essa in un DVR o in un'altra unità principale.

Una telecamera PTZ mostrerà il suo pieno potenziale solo quando:

il luogo di installazione è scelto in modo ottimale, senza punti ciechi, con un campo visivo, che implica tempi minimi per la rotazione del dispositivo di localizzazione;
viene intrapresa la protezione dalle vibrazioni, facile accesso per i danni;
controllato la minima possibilità che la luce solare diretta colpisca la cupola di osservazione, che può sia causare il surriscaldamento che influenzare l'immagine (causa flare).

L'impostazione del software della telecamera dipende dal tipo di unità principale, ma in termini generali può essere descritta come segue:

selezione del canale;
impostazione di tutti i canali di trasmissione (livelli di compensazione del programma, luminosità-saturazione e altri);
selezione di uno dei protocolli di controllo supportati;
impostazione dei parametri del flusso video (velocità, e quindi grado di caricamento del canale dati);
configurare lo schema di bit di stop utilizzato per suddividere il flusso;
selezione del protocollo di correzione degli errori dei dati;
compilazione del diagramma temporale (intervalli di movimento, angoli di inclinazione - formazione di una mappa completa della panoramica del territorio).

Negli articoli richiesti Impostazioni PTZ la fotocamera include l'impostazione dell'indirizzo IP per i dispositivi digitali. Inoltre, è facile acquistare oggi sul mercato modelli che offrono supporto per protocolli di autorizzazione standard, dotati di propri trasmettitori wireless.

Per tali dispositivi, potrebbe essere necessario specificare il nome del punto di accesso con cui registrarsi. Per eseguire la corretta impostazione, si consiglia di seguire le istruzioni del produttore.

Vantaggi e svantaggi

Le telecamere di sorveglianza PTZ dovrebbero essere valutate in modo completo, in relazione al compito per cui possono essere utilizzate.

V casi individuali- gli svantaggi dei dispositivi di questa classe non giocano alcun ruolo, i vantaggi vengono in prima posizione.

Allo stesso modo, se si presta attenzione solo ai pro e non si sfruttano appieno le possibilità offerte, gli svantaggi possono vanificare l'intera utilità del sistema di videosorveglianza PTZ.

Le fotocamere di questa classe hanno i seguenti vantaggi:

angolo di visione significativo, fino a panoramico e volumetrico (360 in orizzontale e vicino a 90 in verticale);
scalabilità, insieme all'ottica dello zoom ottico con un servo, la maggior parte dei modelli offre lo zoom digitale;
la possibilità di impostare un programma, un grafico temporale, che include sia lo spostamento del punto di vista che la modifica dello zoom e della messa a fuoco;
controllo completamente robotico che ti consente di impostare obiettivi chiari, il resto (spostamento, messa a fuoco, cambio modalità) - sarà fatto dal controllo intelligente integrato delle telecamere CCTV ptz;
la capacità di implementare diversi schemi di reazione agli eventi.

Con la corretta progettazione del sistema di sorveglianza, i dispositivi PTZ sono in grado di mostrare risparmi sui costi, sostituendo più modelli fissi contemporaneamente.

Tuttavia, tali mezzi tecnici presentano anche degli svantaggi:

prezzo. Il costo di una telecamera PTZ, a parità di caratteristiche, è parecchie volte superiore a quello di un analogo dispositivo di classe IP;
servizio. A causa della complessità dell'implementazione tecnica, l'elevato numero di parti mobili, il tasso di guasto e l'usura dei componenti del sistema PTZ è piuttosto elevato. Le telecamere richiedono assistenza periodica, ispezione, manutenzione preventiva;
bassi tassi di standardizzazione. Ogni produttore di PTZ offre il proprio software che non è compatibile con i prodotti della concorrenza. Pertanto, è difficile o impossibile costruire una struttura ottimale utilizzando fotocamere di marche diverse.

Gli svantaggi delle fotocamere robotiche sono evidenti e abbastanza prevedibili. Pertanto, con la corretta progettazione dei sistemi di videosorveglianza e una valutazione sobria delle possibilità, non svolgono un ruolo importante.

Conclusione

Le telecamere PTZ robotizzate sono state recentemente un lusso costoso.

Tuttavia, grazie al progresso tecnico, molte soluzioni di design hanno mostrato un forte calo dei prezzi e, di conseguenza, i dispositivi intelligenti e automatici sono diventati disponibili per il consumatore di massa medio.

Con la corretta progettazione di un sistema di videosorveglianza, le telecamere PTZ sono in grado di realizzare tutto il loro potenziale positivo.

Video: configurazione di una telecamera CCTV PTZ

Questa recensione è dedicata ai modi per controllare le telecamere integrate PTZ ad alta velocità Speed Dome.

I prezzi moderni per le "cupole" vanno da $ 500 a $ 600 per i marchi cinesi a diverse migliaia di euro per noti marchi giapponesi, americani o europei. A differenza dei singoli meccanismi rotativi, dove il controllo viene effettuato dalla propria coppia per ogni grado di libertà (principalmente con una tensione alternata di 24 o 220 V), nello SpeedDome è integrato un ricevitore di telemetria, che consente di controllare la telecamera utilizzando solo due fili (nel caso di RS-485; alcuni modelli richiedono 4 fili per il controllo full duplex) o su un cavo video. E le videocamere IP SpeedDome non richiedono affatto cavi di controllo aggiuntivi, sebbene di solito abbiano la capacità di funzionare "alla vecchia maniera".

Controller e tastiere

Funzionalità della telecamera PTZ

Controllo DVR non PC

Il controllo della telecamera PTZ è stato a lungo una funzione di base integrale dei DVR. Solo DVR funzionali molto economici e molto limitati possono permetterselo. Le telecamere con DVR non PC sono controllate nel 99% dei casi utilizzando l'interfaccia RS-485. Alcuni DVR ibridi più recenti, che possono funzionare sia con telecamere analogiche che IP, possono supportare il controllo su IP. Secondo il metodo di controllo, tutti i DVR possono essere suddivisi in 3 tipi: controller che utilizzano la tastiera del DVR (dal pannello frontale), controllando solo il mouse (per i DVR in cui non è presente la tastiera) e DVR che supportano entrambe le opzioni. La prima opzione è accettabile solo per coloro che utilizzano molto raramente il controllo manuale delle telecamere PTZ (le telecamere sono configurate per bypassare "preimpostazioni" o "tour" in modalità automatica). Nella maggior parte dei casi utilizzare il pannello frontale di un videoregistratore per comandare una telecamera PTZ è un vero tormento, visto che si deve lavorare esclusivamente con pulsanti in numero limitato: niente joystick 3D. Anche il controllo del mouse può variare notevolmente. Un'opzione semplice è un'imitazione dello stesso set limitato di pulsanti dal pannello frontale, non è molto più conveniente. Altri DVR possono utilizzare all'incirca lo stesso meccanismo descritto nella sezione precedente e presentato principalmente per le videocamere IP. Ovviamente dovrai configurare tutto utilizzando gli stessi pulsanti o il menu su schermo, ma questa è l'unica opzione per tutti i registratori. Totale: il mouse è buono, la tastiera non è molto buona. La buona notizia è che ci sono sempre più registratori controllati dal mouse, ma il software interno di quest'ultimo può variare notevolmente.

Software (DVR basato su PC)

I DVR superano sempre i non PC in termini di capacità. In primo luogo, le nuove tecnologie, in particolare quelle complesse e ad alta intensità di risorse, sono più facili da sviluppare ed eseguire il debug sui computer e, in secondo luogo, la concorrenza con i DVR basati su processori incorporati costringe gli stessi sviluppatori ad aggiungere costantemente nuove funzioni e capacità, a rendere il loro software più flessibile e potente. ... Quindi quali novità ci offrono gli sviluppatori di programmi per la registrazione video e il controllo delle telecamere PTZ? Se scartiamo le variazioni legate all'interattività dei controlli direttamente sull'immagine, o l'imitazione di un joystick 2D, allora possiamo distinguere separatamente 3 categorie di nuovi prodotti (interfacce). Il primo è aggiungere la possibilità di controllare automaticamente quelle telecamere che inizialmente non ce l'hanno, ovvero controllare la telecamera utilizzando un rilevatore di movimento nel software. Tali rilevatori possono essere più potenti e avanzati di quelli integrati nelle telecamere. La seconda e la terza sono associate all'utilizzo di almeno un'altra telecamera (panoramica), il cui campo visivo coincide in tutto o in parte con quello rotativo al valore minimo della focale.

Controllo manuale

Controllo automatico

Si riferisce alla stessa combinazione di telecamere panoramiche e PTZ. Il rilevatore di movimento analizza l'immagine dalla telecamera panoramica ed emette comandi per la telecamera PTZ: ora il controllo è completamente automatico. Sistemi di questo tipo sono comparsi molti anni fa, tuttavia, quindi hanno funzionato secondo i preset: a ogni quadrato dell'immagine della telecamera panoramica è stata assegnata una posizione e, come ricordiamo, lo Speed Dome può avere fino a 256 preset. Tuttavia, ora gli sviluppatori utilizzano le capacità non solo dei rilevatori moderni, ma anche delle videocamere. I rilevatori sono abbastanza intelligenti da trasmettere non solo le coordinate dell'oggetto, ma anche il vettore del suo movimento, poiché mentre la telecamera sta girando verso l'oggetto, potrebbe già essere spostato. E le telecamere hanno la capacità non solo di lavorare con i preset, ma anche di eseguire comandi diretti per l'impostazione lungo determinate coordinate; sono anche abbastanza veloci. Va solo notato che non tutte le telecamere Speed Dome, anche della fascia di prezzo media, supporteranno queste funzioni. Non aspettarti che il noname cinese sarà così veloce e avrà un protocollo completamente implementato, specialmente uno preso in prestito. Se nel campo visivo della telecamera panoramica compaiono più oggetti, il PTZ passerà da uno all'altro, seguendo ciascuno di essi per un tempo prestabilito. Oggi alcuni sviluppatori forniscono sistemi in cui è possibile il controllo simultaneo di più telecamere Speed Dome e combinazioni quasi illimitate di telecamere panoramiche e PTZ, quando è possibile avere un'immagine dal vivo di ciò che sta accadendo a 360 ° intorno, fornendo al contempo alta risoluzione e dettaglio di oggetti in movimento. Sembrerebbe che con un aumento della risoluzione, quando ci sono già videocamere digitali da 5, 8 Mpx e oltre, la necessità di una tale soluzione non sia così alta. Ma lo zoom ottico è ancora difficile da sostituire e una combinazione di telecamere panoramiche e PTZ che utilizzano, ad esempio, un ingrandimento 35x fornisce l'equivalente di una risoluzione di sistema di oltre 300 Mpx - le fotocamere digitali non saranno in grado di ottenere lo stesso risultato presto . Ancora una volta, l'uso della panoramica megapixel e delle telecamere PTZ spingerà sempre avanti questa barriera. Naturalmente, questo sistema ha anche degli svantaggi. Innanzitutto, come accennato, non tutte le telecamere PTZ sono compatibili e non tutte sono abbastanza veloci da tracciare oggetti in movimento ad alta velocità angolare. In secondo luogo, il sistema aumenta di prezzo (tuttavia, ne vale la pena, così come qualsiasi aumento di funzionalità che aumenta la sicurezza della struttura o della tua azienda). In terzo luogo, il sistema richiede la calibrazione - l'impostazione della corrispondenza tra le coordinate della panoramica e delle telecamere PTZ (anche se qui ci sono spostamenti positivi - per alcune telecamere è necessario impostare solo 9 punti di ancoraggio e il resto verrà calcolato dal sistema stesso ).

Si può notare in quale direzione dovrebbe essere previsto lo sviluppo della tecnologia di controllo manuale e automatico:

Passaggio al rilevamento megapixel e alle telecamere PTZ e alla ricerca di una risoluzione più elevata;
costruzione di immagini panoramiche, composte da immagini ottenute da una varietà di telecamere di rilevamento, in cui sono incise anche immagini di quelle rotanti. Viene così creata una singola scena interattiva di un oggetto o di una sua sezione. Tuttavia, sarà incompleto senza la possibilità di riprodurre l'archivio nella stessa forma (sebbene questo possa essere un grave carico sul server);
prestazioni migliorate dei rilevatori di movimento. Nuove tecnologie per il tracciamento, il riconoscimento di scene e oggetti, migliorando la qualità del tracciamento notturno.
Naturalmente, non dovresti fare affidamento interamente sulle capacità dei rilevatori. Non lesinare sulle videocamere, sperando che il rilevatore affronti sia il rumore che le immagini a bassa risoluzione. La regola generale per qualsiasi sistema di sicurezza è che un sistema sarà dannoso quanto il suo componente più piccolo. Un obiettivo economico collegato a una fotocamera costosa, un cavo con un connettore di scarsa qualità o qualsiasi altro componente può eliminare tutti i costi.

Glossario

Speed Dome- telecamera dome PTZ ad alta velocità. Veloce rispetto ai tradizionali ingranaggi di rotazione. Cupola, poiché oltre il 90% di tali telecamere è progettato sotto forma di un cilindro con un involucro a cupola otticamente trasparente che protegge l'ottica e il meccanismo da polvere e umidità. Le telecamere Speed Dome sono anche chiamate telecamere integrate, nel senso che tutti i componenti necessari sono assemblati in un unico corpo: la telecamera stessa, l'ottica, un meccanismo a due coordinate e un ricevitore di telemetria.

Preimpostato- la capacità della Speed Dome di essere impostata su una posizione preprogrammata con la massima velocità disponibile. Varie modifiche possono memorizzare da 32 a 256 preset.

Tour(Tour o Touring) - La capacità di una videocamera PTZ di eseguire una serie di comandi, come una sequenza di preset. La versione estesa presuppone che la fotocamera memorizzi le tue azioni con successiva esecuzione ciclica. Il protocollo è un insieme di comandi per il controllo delle telecamere PTZ utilizzando un ricevitore di telemetria. Solitamente i grandi produttori utilizzano un proprio protocollo, ma ne integrano necessariamente anche altri aggiuntivi come Pelco, che è diventato lo standard de facto a causa dell'apertura della politica del produttore. I piccoli produttori utilizzano solo tali protocolli aperti e implementano (a seconda della loro pigrizia o delle capacità della fotocamera) solo una parte dei comandi. PTZ è l'abbreviazione di Pan, Tilt e Zoom, rispettivamente, la rotazione del controllo orizzontale, verticale e dell'obiettivo. Telecamera PTZ - rispettivamente una telecamera integrata con un meccanismo rotante e un obiettivo zoom.

PTZ: la telecamera ha un meccanismo robotico con un'unità di controllo video elettronico-meccanica integrata, che controlla la rotazione e l'inclinazione del dispositivo. PTZ sta per Pan Tilt Zoom, il che significa che la telecamera è controllata da remoto e la telecamera stessa ha una funzione di zoom. Lo zoom ottico modifica a distanza l'angolo e il campo visivo dell'obiettivo (ingrandisce/riduce l'oggetto osservato). Le telecamere sono comandate tramite telecomando o apposito software/hardware (se l'apparecchiatura è collegata ad un protocollo di rete).

Automazione del monitoraggio

Un programma hardware innovativo è installato nel firmware della telecamera PTZ. Tramite questo software viene controllata la modulazione dei pixel dell'immagine, che viene trasmessa e poi mette in moto il dispositivo. La funzione di tracking (tracking/turning) dell'oggetto, a causa del movimento, modifica i pixel e quindi il dispositivo mette a fuoco il centro delle loro oscillazioni. Successivamente, il PTZ stima la distanza alla quale si trova l'oggetto di tracciamento e le sue dimensioni. Quando un oggetto in movimento esce dal campo visivo dell'apparecchiatura video, il dispositivo ritorna nella sua posizione originale o in quella precedentemente programmata al momento dell'impostazione iniziale. Questa procedura riprenderà quando la fotocamera registrerà altre modifiche.

Visualizzazioni

Telecamere analogiche a circuito chiuso. Dopo la digitalizzazione (elaborazione da parte di un processore digitale) dell'immagine risultante, un segnale speciale viene inviato al convertitore elettrico. A sua volta, modula questi segnali in analogico (PAL / NTSC). Il dispositivo si connette a un server video o registratore DVR. Per organizzare il controllo delle apparecchiature, durante l'installazione, viene collegato un altro cavo speciale. I principali svantaggi di tali apparecchiature di videosorveglianza sono la risoluzione insoddisfacente delle immagini ottenute, nonché il loro deterioramento durante la trasmissione di un segnale speciale.
Telecamere di videosorveglianza IP digitali. L'immagine elaborata viene trasferita tramite il protocollo IP/TCP a modulo digitale... Questi dati vengono inviati al registratore IP o al server IP (video). Il controllo insieme alla trasmissione dei dati viene effettuato su un unico cavo. Si ottiene una risoluzione dell'immagine più elevata rispetto alle telecamere analogiche.

Disegni costruttivi

Emisfero a cupola da esterno o Speed Dome. Eccezionalmente tutti i componenti del dispositivo (elettronica e meccanica) si trovano in un emisfero sigillato. Grazie a questa disposizione, la penetrazione di particelle di polvere e umidità è completamente impedita all'interno della custodia. Aiuta anche ad aumentare il livello di protezione contro i vandali. La temperatura di esercizio di tali dispositivi è: -50 ° - + 60 ° C.
PTZ sferico a cupola da esterno. Un modello a emisfero simile, ma la differenza è un'illuminazione a infrarossi più potente. Ha un alto grado di tolleranza ai guasti, cioè esclude gli effetti di umidità, polvere ed è protetto da atti vandalici. La temperatura di esercizio dell'apparecchiatura varia da -40 ° a + 60 ° C.
PTZ pan-body (interno). Le unità della telecamera in movimento sono aperte, quindi elementi meccanici interagire con l'ambiente esterno. Di conseguenza - bassa protezione contro l'influenza di polvere e umidità. La temperatura di esercizio del dispositivo varia da 0 ° a + 55 ° С.
Cupola sferica PTZ (per interni). È destinato all'installazione all'interno di edifici e strutture, poiché richiede l'assenza di basse temperature, nonché elevata umidità e polvere.
Il PTZ robotico per esterni è un ibrido tra un motore elettrico e una telecamera per esterni. Al momento, la telecamera dome ha soppiantato quella robotica dal mercato. Di conseguenza, quest'ultimo è raro.

Caratteristiche generali

zoom ottico;
zoom digitale;
controllo della panoramica;
controllo dell'inclinazione;
trasmissione del segnale audio;
tracciamento automatico;
rotazione continua;
regolazione della temperatura;
schede di memoria integrate;
videosorveglianza 24 ore su 24.

La qualità dell'immagine trasmessa, i dettagli, il suono e una serie di funzioni aggiuntive di videosorveglianza dipendono dal modello e dallo scopo di ogni singolo dispositivo.

Funzionalità avanzate

trasmissione del suono;
record di viaggi;
pattugliamento del percorso;
collegamento di dispositivi esterni;
regolazione della temperatura della camera (per condizioni ambientali estreme);
protezione dalle intemperie (vento, pioggia, neve);
integrazione di varie applicazioni intelligenti.

Aree di utilizzo

locali;
area aperta.

Con il riscaldamento integrato per i componenti interni ed esterni e un alloggiamento sigillato, la telecamera dome può essere utilizzata in aree con qualsiasi temperatura e condizioni climatiche massime. Alcuni modelli possono essere utilizzati in luoghi in cui la presenza umana è impossibile a causa dell'esposizione a fattori pericolosi. Ad esempio, nelle imprese dell'industria nucleare e chimica. E grazie allo zoom ottico (approccio), i dispositivi vengono utilizzati attivamente per videoconferenze e negoziazioni.

Il controllo PTZ è anche popolare nella produzione televisiva. Utilizzato su fotocamere da studio professionali per il controllo robotico.

Procedura di impostazione

Le telecamere PTZ vengono utilizzate in due modalità:

fisso;
mobile.

Lavorando in modalità di videosorveglianza fissa (stabile), il dispositivo (anche le apparecchiature dome) è sempre staticamente diretto verso l'area di osservazione controllata. Di norma senza controllo della posizione della telecamera (è presente la funzione rotativa), ma con eventuale riconfigurazione remota, se necessario.

Quando si lavora in modalità di videosorveglianza mobile, l'angolo di direzione del dispositivo viene periodicamente modificato per espandere / restringere il punto di vista e dettagliare gli elementi necessari.

Di norma, i clienti hanno un compito tecnico o un'idea approssimativa di dove dovrebbe essere la telecamera, su quali zone dovrebbe essere puntata, la frequenza e il percorso di movimento. Tutte le opzioni per la videosorveglianza e il controllo sono individuali.

Dopo l'installazione della videosorveglianza, è necessario configurare la telecamera secondo termine di paragone... Non importa se una telecamera PTZ o una telecamera statica, una telecamera dome o una telecamera normale, un'installazione esterna o interna, il processo di configurazione è quasi lo stesso in tutti i casi. L'impostazione delle telecamere analogiche è simile alle telecamere IP digitali. Va solo notato che le telecamere IP digitali possono essere configurate anche tramite un videoregistratore e tramite software/hardware preinstallato sul computer.

La configurazione e la programmazione vengono solitamente eseguite dagli installatori CCTV.

Come configurare una telecamera PTZ analogica

Collegamento della fotocamera al registratore.
Impostazione informativa delle modalità operative.
Selezione del canale di sorveglianza richiesto.
Impostazioni individuali per ogni canale di sorveglianza PTZ.
Specifica il protocollo di controllo (a seconda di quello supportato dalla telecamera).
Seleziona il valore della velocità di trasmissione.
Il compito dei parametri dei bit di stop (trasmessi a informazioni separate).
La scelta di un metodo per rilevare gli errori nella trasmissione delle informazioni.
Il compito dell'indirizzo IP del dispositivo per il registrar (la comunicazione viene stabilita utilizzandolo).
Specificare la modalità e la pianificazione dei movimenti della telecamera.

Per il controllo remoto delle telecamere di videosorveglianza IP PTZ vengono utilizzati:

telecomando a infrarossi senza fili;
topo;
software speciale (che aggiunge la possibilità di controllare automaticamente le telecamere);
telecomando USB cablato;
controllo tramite interfaccia Ethernet (per trasmissione dati ad alta velocità da telecamere);
tastiera remota con joystick 3D.

Per l'equipaggiamento del sistema di controllo e videosorveglianza, per qualsiasi territorio, l'opzione migliore sarebbe una telecamera IP PTZ dome PTZ. È la telecamera IP dome resistente agli ambienti aggressivi, ha un comodo controllo e permette di monitorare anche l'area più grande senza lasciare punti ciechi. La telecamera dome e le sue varie varianti sono il tipo più diffuso di telecamere PTZ.

Cos'è il ptz. Controllo PTZ delle telecamere Speed ​​Dome. Controller e tastiere