Ovládání CCTV kamer. Inteligentní PTZ dome kamera: automatické hlídání, výběr cíle a sledování

Podle statistik portálu IPVM se PTZ kamery () používají v projektech stále méně. Ještě před 10 lety bylo takových kamer v systémech až 40 %, ale nyní toto číslo nedosahuje 10 %. Podle našich statistik připadají na každých 100 prodaných kamer pouze 2-3 „otočky“. Mohlo by jich být více, ale poté, co Zákazníkovi položíme několik jednoduchých otázek, často myšlenku PTZ kamer opustí.

PTZ kameru si zákazník zpravidla vyžádá po dostatečném zhlédnutí akčních filmů, detektivek a dalších hollywoodských (nejen) výtvorů. Tvrdý policista sleduje záznam včerejší loupeže a přikazuje operátorovi, aby „to otočil, přiblížil, vylepšil obrázek, vytiskl tento obličej a poslal ho všem“. A jak se člověk diví, může otáčet a přibližovat to, co bylo natočeno včera?

Kdy je nejlepší čas přemýšlet o alternativě?

Naše společnost, stejně jako vše ostatní na trhu, má své vlastní místo. Pracujeme s „komerčním segmentem“, především s malými a středními podniky. Mezi naše klienty patří mnoho kanceláří, obchodů, skladů, soukromých domů a chat atd. Ve většině případů taková zařízení nemají operátora video monitorovacího systému, který by monitoroval, co se děje v reálném čase. Hlavním úkolem v takových systémech je vidět, co se stalo „včera“, tzn. videoarchiv je zpřístupněn poté, co již došlo k negativní události.

V nepřítomnosti operátora (nebo i několika operátorů pracujících na směny) se kamera dívá tam, kam se dívala, když ji operátor naposledy oslovil. To, co se v tuto chvíli děje v jiné části místnosti, je zcela nekontrolovatelné.

PTZ kameru můžete zapnout v režimu nepřetržitého hlídkování, kdy se střídavě pohybuje kolem určených bodů. Ale podle zákona podlosti se právě v tu chvíli incidentu kamera podívá jiným směrem. Tento problém je částečně vyřešen použitím speciálního softwaru, který umožňuje PTZ kameře pracovat ve spojení s jednou nebo více sledovacími kamerami a obracet se na pohyb detekovaný sledovací kamerou. Toto řešení probereme níže.

Alternativním řešením, které obecně doporučujeme, je instalace několika pevných kamer s vysokým rozlišením, které pokryjí celou místnost s konstantní zornou plochou se slušnou úrovní detailů. Ve skutečnosti je časté používání PTZ kamer v minulosti spojeno právě s tím, že pro získání úplného pokrytí s dobrými detaily bylo nutné nainstalovat mnoho (někdy desítky) analogových pevných kamer.

S příchodem a levnějšími náklady na IP kamery s vysokým rozlišením se tento úkol stal mnohem jednodušším. Například 3 kamery s rozlišením 3 megapixely a pozorovacím úhlem asi 30 stupňů (každá) zajistí spolehlivou identifikaci obličeje osoby s horizontálním lineárním rozlišením 300 pixelů/metr (šířka obličeje osoby ~55 pixelů) na vzdálenost až 15 metrů, pokrývající místnost o ploše více než 200 metrů čtverečních. PTZ kamera samozřejmě dokáže poskytnout stejný detail z mnohem větší vzdálenosti, ale... o omezeních jsme již psali výše.

Pokud tedy nemáte operátora, který neustále monitoruje, co se děje prostřednictvím monitoru video monitorovacího systému, je vhodnost použití PTZ kamer sporná.

Když bezJe PTZ nepostradatelné?

Někdy, i když u konzole není žádný operátor, zůstávají PTZ kamery nepostradatelné.

Případ jedna. Někdy se systém video sledování nepoužívá k zajištění bezpečnosti, vyšetřování mimořádných událostí atd., ale k organizaci „efektu přítomnosti“. Například franšízová společnost (ta, která převádí svou franšízu do mnoha obchodů) chce mít možnost vidět vystavení zboží, soulad s firemní identitou, nepřítomnost ponechaného zboží atd. Prodejny jsou rozesety po celém Rusku a poslat do každé z nich dozorce na kontroly je velmi drahé. Řešení - podle podmínek franšízy je franšízant (ten, kdo získá právo používat značku) povinen nainstalovat PTZ kameru v prodejně a poskytnout k ní přístup „nahoře“.

Případ dva. Velmi velká plocha, potíže s instalací atd. Dobrý s výkonným optickým zoomem dokáže člověka „zpracovat“ na vzdálenost až 100m, tzn. pokrývat více než 30 tisíc metrů čtverečních, jehož pokrytí pevnými kamerami bude velmi problematické a nákladné. Ale kdo bude „točit kamerou“, když nemáme kameramana?

Jak jsme uvedli výše, existují řešení, jak tento proces automatizovat. Například inteligentní modul Trassir ActiveDomePlus, který zajišťuje automatické ovládání PTZ kamer bez zásahu operátora pro sledování cílů.

Tento přístup vyžaduje přítomnost alespoň dvou kamer v systému, z nichž jedna je pevná přehledová kamera, druhá je otočná kamera se zoomovým objektivem. Když přehledová kamera detekuje pohyb, PTZ kamera se otočí tímto směrem a přiblíží pohybující se objekt. V závislosti na specifikách objektu lze použít různé kombinace sledovacích a PTZ kamer. Počet monitorovacích kamer může být neomezený. Podle vývojářů je video monitorovací systém vybavený sadou dvou videokamer (průzkum a PTZ) ekvivalentem videokamery s rozlišením 380 megapixelů, která zaznamenává pouze pohybující se objekty, což výrazně šetří místo na disku. Existují však určité potíže, když k pohybu dochází ve více oblastech najednou, takže toto řešení nemusí být vhodné například pro přeplněná místa a je vhodnější pro oblasti, kde jakýkoli pohybující se objekt vyžaduje pozornost (tovární prostory, skladové komplexy atd. .).

Pokud tedy uvažujete o zavedení PTZ kamer, pamatujte na tyto důležité body:

• několik pevných kamer s vysokým rozlišením pokryje stejný prostor zcela a trvale
• cena těchto několika kamer bude úměrná ceně jednoho PTZ
• Pokud nemáte u monitoru neustále ve službě operátora, kdo bude ovládat PTZ kamery?
• Automatizace ovládání Ptz kamer do značné míry eliminuje výše nastíněné nevýhody. A přestože takový software stojí peníze navíc, jeho použití má ve většině případů své opodstatnění

Máte ještě otázky? Potřebujete pomoci s výběrem? Zavolejte nebo napište, naši specialisté vám rádi pomohou!

I.V. Oleinik
CEO společnosti DSSL

Tento přehled je věnován způsobům ovládání vysokorychlostních integrovaných PTZ kamer SpeedDome.

Spotřeba vysokorychlostních PTZ kamer za posledních 10 let na trhu výrazně vzrostla. Dochází k výraznému snížení ceny těchto zařízení a také ke zvýšení jejich technických možností: rychlost, optický zoom, funkčnost. Nyní běžná rychlost otáčení během instalace „předvolby“ dosahuje (často přesahuje) 400 stupňů/s, optický zoom již dávno překročil hodnotu 30x a některé kamery mají dokonce schopnost samostatně sledovat objekty ve svém zorném poli. Moderní ceny za „kopule“ se pohybují od 500 do 600 dolarů u čínských značek až po několik tisíc eur u známých japonských, amerických nebo evropských značek. Na rozdíl od samostatných otočných mechanismů, kde ovládání probíhá vlastním párem pro každý stupeň volnosti (hlavně se střídavým napětím 24 nebo 220 V), je v SpeedDome integrován telemetrický přijímač, který umožňuje ovládat kameru pouze pomocí dva vodiče (v případě RS-485; některé modely vyžadují 4 vodiče pro ovládání v plně duplexním režimu) nebo prostřednictvím kabelu video signálu. Videokamery SpeedDome IP vůbec nevyžadují další ovládací kabely, i když obvykle mají schopnost fungovat „starým způsobem“.

Ovladače a klávesnice

Nejjednodušší a „nejstarší“ způsob ovládání kamery Speed ​​Dome je pomocí klávesnice a také samostatného samostatného zařízení s vlastním zdrojem napájení. Klávesnice s minimální cenou bude ovládat otáčení a přibližování pouze pomocí tlačítek a protokolu RS-485. Tlačítka jsou zcela dostačující, když potřebujete pouze nakonfigurovat kamery a následně spravovat například předvolby. Pokud ale operátor potřebuje neustále ovládat kamery, dálkový ovladač mu práci značně zpomalí. Pro takové případy bude mnohem pohodlnější dálkový ovladač s joystickem – umožňuje ovládat kameru ve dvou souřadnicích najednou, ohniskovou vzdálenost objektivu a také rychlost otáčení jedním pohybem ruky. Čím vyšší je cena klávesnice, tím více dalších možností (například ovládání videorekordérů, zobrazování signálů z videokamer a rekordérů na vestavěném TFT monitoru) má. Práce s DVR je omezena pouze tím, že musí být vyrobeny stejnou firmou jako klávesnice; S ovládáním videokamer žádné takové problémy nejsou - obvykle dálkové ovladače podporují několik protokolů, což znamená, že můžete ovládat kamery od různých výrobců. S příchodem IP videokamer vyvstala otázka dálkových ovladačů pro ně. Samozřejmě, že téměř všechny PTZ IP videokamery mají možnost ovládání přes RS-485, ale tahat další dráty, když už máte širokopásmovou digitální síť, je zbytečné. Jedinou nevýhodou ethernetové sítě na měděném UTP, která je základem pro 99 % IP video systémů ve srovnání s analogovým, je krátká délka segmentu od zařízení k přepínači (asi sto metrů, pokud nepoužívejte optiku).

Možnosti PTZ kamery

Zde můžeme mluvit o dvou věcech. Za prvé, některé videokamery mají vestavěné pokročilé ovládací prvky. Vhodně nakonfigurovaná videokamera zajišťuje neustálý dohled s maximálním pozorovacím úhlem. Když vestavěný detektor detekuje pohyb, kamera přiblíží oblast a „sleduje“ pohybující se objekt, jak nejlépe umí. V okamžiku takového sledování kamera „nevidí“ okolní prostředí a nemůže se přepnout na jiný objekt, aniž by se vrátila do původní polohy s minimálním přiblížením. Samozřejmě ne všechny kamery mají dokonce zabudovaný detektor pohybu, o automatickém sledování nemluvě.

Druhý se týká pouze IP videokamer. Již bylo zmíněno výše, že Speed ​​Dome IP kameru lze ovládat jak pomocí běžného dálkového ovladače, tak pomocí IP dálkového ovladače. IP PTZ kamery jsou však v jistém smyslu soběstačná zařízení a „mají na palubě“ webový server. Po přihlášení z libovolného počítače přes webový prohlížeč můžete přijímat obraz z kamery, konfigurovat její parametry a ovládat otočný mechanismus a objektiv. Nabízejí se zde 2 způsoby - jednoduchý, který simuluje tlačítka ovládacího panelu a umožňuje současně ovládat dvě souřadnice, a pokročilý, který se u jednotlivých výrobců v detailech liší. Zde ovládáte otáčení a přibližování pomocí počítačové myši. Nakreslením obdélníku v jakékoli části okna kamery jej přinutíte přiblížit tuto oblast nebo přiblížením kurzoru k okraji obrazu získáte nápovědu šipky; kterým můžete pohybovat kamerou v požadovaném směru (u levého okraje - doleva, u pravého okraje - doprava atd.).

Ovládání pomocí DVR bez PC

Ovládání PTZ kamer bylo nedílnou základní funkcí DVR po velmi dlouhou dobu. Jeho absenci si mohou dovolit pouze velmi levné a velmi omezené funkční DVR. Kamery s non-PC DVR jsou v 99 % případů ovládány pomocí rozhraní RS-485. Některé nové hybridní DVR, které mohou pracovat s analogovými i IP videokamerami, mohou podporovat ovládání IP. Podle způsobu ovládání lze všechny DVR rozdělit do 3 typů: DVR ovládané pomocí klávesnice DVR (z předního panelu), ovládané pouze myší (pro rekordéry, kde není klávesnice) a DVR, které podporují obě možnosti. První možnost je přijatelná pouze pro ty, kteří velmi zřídka používají ruční ovládání PTZ kamer (kamery jsou nakonfigurovány tak, aby obcházely „předvolby“ nebo „prohlídky“ v automatickém režimu). Ve většině případů je použití předního panelu videorekordéru k ovládání PTZ kamery skutečnou bolestí, protože musíte pracovat výhradně s omezeným počtem tlačítek: žádné 3D joysticky. Ovládání myší se také může značně lišit. Jednoduchou možností je napodobit stejnou omezenou sadu tlačítek na předním panelu, není to o moc pohodlnější. Jiné videorekordéry mohou používat přibližně stejný mechanismus, který je popsán v předchozí části a je prezentován hlavně u IP videokamer. Samozřejmě budete muset vše nakonfigurovat pomocí stejných tlačítek nebo nabídky na obrazovce, ale toto je jediná možnost pro všechny rekordéry. Celkově: myš je dobrá, klávesnice není tak dobrá. Dobrou zprávou je, že rekordérů ovládaných myší je stále více, ale i jejich interní software se může značně lišit.

Výše uvedené způsoby ovládání mají jednu společnou nevýhodu. Každá Speed ​​Dome kamera má 2 rychlosti ovládání. Rychlost ovládání v manuálním režimu většinou nepřesáhne ani polovinu rychlosti otáčení kamery v době použití předvoleb. Je zřejmé, že čím vyšší je rychlost takového ručního ovládání, tím menší je přesnost a preciznost umístění kamery na oblast nebo objekt zájmu. Zde lze poznamenat, že kamera není využita na 100 % svých možností a efektivita jejího využití by mohla být vyšší. Nová počítačová rozhraní a vývoj jsou navrženy tak, aby se s tímto úkolem vyrovnaly.

Software (DVR na PC)

Počítačové videorekordéry jsou z hlediska schopností vždy napřed před jinými než PC. Za prvé, nové technologie, zejména ty náročné na zdroje a složité, se snadněji vyvíjejí a ladí na počítačích, a za druhé, konkurence s DVR založenými na vestavěných procesorech nutí tytéž vývojáře neustále přidávat nové funkce a schopnosti, díky čemuž je jejich software flexibilnější a mocný . Co nového nám nabízejí vývojáři programů pro nahrávání videa a ovládání PTZ kamer? Pokud odmyslíme variace spojené s interaktivitou ovládacích prvků přímo na obrázku, nebo imitací 2D joysticku, pak můžeme samostatně rozlišit 3 kategorie nových produktů (rozhraní). První z nich je přidání možnosti automatického ovládání těch kamer, které ji zpočátku nemají, tedy ovládání kamery pomocí detektoru pohybu v softwaru. Takové detektory mohou být výkonnější a pokročilejší než ty vestavěné do kamer. Druhá a třetí jsou spojeny s použitím alespoň jedné další videokamery (průzkumu), jejíž zorné pole se zcela nebo částečně shoduje s tou otočnou při minimální ohniskové vzdálenosti.

Ruční ovládání

V tomto režimu umožňuje kombinace průzkumu a PTZ kamery operátorovi ovládat PTZ kameru jedním kliknutím myši nebo výběrem obdélníkové oblasti obrazu pomocí PTZ kamery ji opticky zvětšit pomocí PTZ kamera. V tomto případě okamžitě zmizí 2 nevýhody výše popsaných rozhraní, ovládání se provádí rychlostí 1 maximálně dostupnou pro videokameru (obvykle udávána jako rychlost polohování podle předvoleb) a operátor neztratí z dohledu chráněné oblast - vidí celou situaci jako celek i její detaily s maximálním optickým zoomem, takže dokáže přesunout kameru z jedné pozice do druhé tak rychle, jak by to nedokázalo pomocí tradičních rozhraní.

V rychlosti ovládání hraje roli i fakt, že se Speed ​​Dome kamera nemusí vracet do přehledové pozice, aby mohla vybrat nový objekt, a to je, jak již bylo řečeno, nejpomalejší část polohování. Při umístění kamery bez velkých změn měřítka obrazu (téměř bez použití zoomu) se rychlost výrazně zvýší.

Automatické ovládání

Zde máme na mysli stejnou kombinaci přehledu a PTZ kamery. Detektor pohybu analyzuje obraz z přehledové kamery a posílá příkazy otočné kameře – nyní je ovládání plně automatické. Systémy tohoto druhu se objevily již před mnoha lety, poté však fungovaly podle předvoleb - každému čtverci obrazu kamery pro prohlížení byla přiřazena vlastní pozice, a jak si pamatujeme, Speed ​​Dome může mít až 256 předvoleb. Nyní však vývojáři využívají schopnosti nejen moderních detektorů, ale také videokamer. Detektory jsou dostatečně „chytré“ na to, aby přenášely nejen souřadnice objektu, ale také vektor jeho pohybu, protože když se kamera otáčí směrem k objektu, může se již pohnout. A kamery mají schopnost nejen pracovat podle předvoleb, ale také provádět přímé příkazy pro instalaci na určitých souřadnicích; mají také velkou rychlost. Jen je třeba poznamenat, že ne všechny kamery Speed ​​Dome, a to ani ze střední cenové kategorie, tyto funkce podporují na. Neměli byste očekávat, že čínské noname bude tak rychlé a bude mít plně implementovaný protokol, zejména vypůjčený. Pokud se v zorném poli přehledové kamery objeví několik objektů, PTZ kamera mezi nimi přepne a každý z nich bude po nastavenou dobu sledovat. Někteří vývojáři dnes dodávají systémy, kde je možné ovládat více Speed ​​Dome současně, a téměř neomezené kombinace přehledových a PTZ kamer, kde můžete mít živý 360° obraz toho, co se děje kolem vás, a zároveň poskytovat vysoké rozlišení a detail pohybujících se objektů. Zdálo by se, že s nárůstem rozlišení, kdy jsou již k dispozici digitální videokamery s rozlišením 5, 8 megapixelů a více, není potřeba takového řešení tak velká. Optický zoom je ale stále obtížně nahraditelný a kombinace přehledu a PTZ videokamer využívajících například 35násobné zvětšení dává ekvivalent systémovému rozlišení více než 300 megapixelů – digitální fotoaparáty nebudou brzy schopny dosáhnout stejného výsledku . Opět platí, že použití megapixelového přehledu a PTZ kamer vždy posune tuto bariéru kupředu. Tento systém má samozřejmě i nevýhody. Za prvé, jak bylo uvedeno, ne všechny PTZ kamery jsou kompatibilní a ne všechny jsou dostatečně rychlé, aby sledovaly objekty pohybující se vysokou úhlovou rychlostí. Za druhé, systém se prodraží (poplatek se však vyplatí – stejně jako jakékoli navýšení funkčnosti zvyšující bezpečnost zařízení nebo vašeho podniku). Za třetí, systém vyžaduje kalibraci – nastavení souřadnic průzkumu a PTZ kamer tak, aby se shodovaly (i když zde došlo k pozitivním změnám – u některých kamer stačí nastavit 9 souřadnicových referenčních bodů a zbytek si systém dopočítá sám).

Lze poznamenat, jakým směrem lze očekávat vývoj ruční a automatické řídicí techniky:

Samozřejmě byste se neměli zcela spoléhat na schopnosti detektorů. Na videokamerách byste neměli šetřit a očekávat, že si detektor poradí jak s hlukem, tak s obrázky s nízkým rozlišením. Obecným pravidlem pro jakýkoli bezpečnostní systém je, že systém je jen tak špatný, jak špatný je jeho nejmenší komponent. Levný objektiv nasazený na drahý fotoaparát, kabel s nekvalitním konektorem nebo jakákoli jiná součástka může snížit všechny vaše náklady na nic.

Glosář

Speed ​​​​Dome je vysokorychlostní dome PTZ kamera. Vysoká rychlost ve srovnání s konvenčními rotačními mechanismy. Dome, protože více než 90 % těchto kamer je navrženo ve formě válce s kopulovitým opticky průhledným pouzdrem, které chrání optiku a mechanismus před prachem a vlhkostí. Kamery Speed ​​Dome se také nazývají integrované, což znamená, že všechny potřebné komponenty jsou sestaveny do jednoho těla: samotná videokamera, optika, dvouosý mechanismus a telemetrický přijímač.

Přednastavení – možnost nastavení Speed ​​Dome do předem naprogramované polohy při maximální dostupné rychlosti. Různé modifikace mohou uložit 32 až 256 předvoleb.

Prohlídky (Tour, nebo Touring) – schopnost PTZ videokamery provádět řadu příkazů, například sekvenci předvoleb. Pokročilá možnost zahrnuje, že si kamera pamatuje vaše akce a poté je cyklicky provádí. Protokol - sada příkazů pro ovládání PTZ kamer pomocí telemetrického přijímače. Velcí výrobci obvykle používají svůj vlastní protokol, ale také nutně integrují další protokoly, jako je Pelco, který se stal de facto standardem díky otevřenosti politiky výrobce. Malí výrobci používají pouze takové otevřené protokoly a implementují (v závislosti na jejich lenosti nebo možnostech fotoaparátu) jen část příkazů. PTZ je zkratka pro Pan, Tilt a Zoom, respektive horizontální, vertikální rotace a ovládání objektivu. PTZ kamera je integrovaná kamera s otočným mechanismem a zoomem.

PTZ videokamery jsou kamery vybavené elektromotorem a otočným mechanismem, fungující v IP a analogových video monitorovacích systémech.

Charakteristickým rysem populární PTZ kamery je schopnost ovládat tento mechanismus. Naznačuje to zkratka PTZ, kterou lze dešifrovat jako panorama - tilt - zoom. Tato kamera se ovládá dálkově. Obsluha sedící před monitorem má možnost otáčet kamerou až o 360 stupňů, měnit její sklon a také přibližovat pomocí varifokálního objektivu. Takto široká možnost manipulace s kamerou umožňuje nahradit několik kamer, které mají statickou polohu a přenášejí obraz pouze z jednoho viditelného pohledu.

Jak ovládat PTZ kameru

Akce zaměřené na ovládání PTZ kamery zajišťuje elektromechanický pohon v ní zabudovaný. S jeho pomocí je kamera schopna otáčet a měnit úhel sklonu. Kamera má vestavěný optický zoom, který umožňuje na dálku ovládat ohniskovou vzdálenost objektivu. Samotný mechanismus lze ovládat pomocí specializovaných programů nebo přes rozhraní DVR. Kameru je také možné ovládat pomocí speciálního dálkového ovladače PTZ. To druhé je mimochodem nejpohodlnějším řešením, ale vyžaduje dodatečné náklady.

Je velmi snadné manipulovat s PTZ kamerou v manuálním režimu. V tomto případě operátor sedící u počítače provádí otáčení a naklánění pomocí tlačítek klávesnice nebo joysticku.

Principem automatického manévrování kamery je její reakce na změny pixelů v oblasti pokrytí kamery. To znamená, že prostřednictvím nainstalovaného programu kamera reaguje na pohyb ve sledovacím ohnisku. Pokud se pevný objekt pohybuje, otáčí se a sleduje jeho pohyb. Pokud se objekt přestane pohybovat, zastaví se i kamera. Kamera se zastaví a vrátí se do své původní polohy, když snímaný objekt opustí svou pracovní oblast. Program lze nakonfigurovat tak, že kamera nebude reagovat na oblasti, kde je zaznamenán pravidelný, zdravotně nezávadný pohyb. Příkladem takového neustálého pohybu je psí výběh.

Další nespornou výhodou mnoha PTZ kamer je schopnost je naprogramovat tak, aby automaticky hlídaly danou oblast. V tomto případě kamera automaticky sleduje perimetr a pohybuje se po naprogramované trajektorii. Různé úpravy fotoaparátu vám umožní naprogramovat od 8 do 200 předvoleb.

Dostupná funkce „auto-flip“ umožňuje kameře se automaticky otáčet o 360 stupňů, dokud nedosáhne mechanického dorazu. Mechanismus pak pokračuje ve své „chůzi“ po naprogramovaném obvodu.

Na videu: Jak nastavit hlídkový režim Ptz kamery.

Další funkce PTZ kamery

U analogových PTZ kamer může být optický zoom objektivu až 36x, u digitálních kamer - 22x. Digitální zoom dosahuje maximálně 18x.

Podobně jako u pevných mechanismů sledování videa mohou mít PTZ kamery senzory, které reagují na pohyb, hlukové efekty atd. PTZ kamery mají funkci den/noc, která umožňuje automatické přepínání na černobílý obraz večer a v noci. Kamery s kopulovým nebo sférickým zařízením jsou navíc vybaveny vestavěnými IR diodami. To umožňuje zajistit osvětlení při fotografování v nočním režimu.

Úpravy PTZ kamer

Statické i PTZ kamery určené pro video dohled se mohou lišit svým krytem. Používají se také pro vnitřní nebo venkovní dohled. PTZ kamery jsou dostupné v krabicové, kopulovité a polokulové verzi. Dome kamery jsou mezi zákazníky nejoblíbenější, protože jsou nejspolehlivější. Bezpečnost je zajištěna uzavřením komory pod kopulí. Pracovní mechanismus je chráněn kupolovým zařízením a chrání jej před mechanickým poškozením a různými negativními přírodními projevy při jeho přímém provozu.

Dome kamery umožňují upravit jeho pozorovací oblast směrem dolů v pravém úhlu a naprogramovat rotaci o 360 stupňů. Všechny kamery tohoto druhu jsou vybaveny dobrým IR osvětlením, které lze instalovat díky konstrukčním vlastnostem těchto modelů.

Polokulové a kopulovité otočné kamery, určené pro vnější pozorování, jsou spolehlivě chráněny před všemi nepříznivými klimatickými podmínkami, protože celý pracovní mechanismus je uzavřen uvnitř hermetické koule.

U pouzdrových kamer je jejich mechanismus v přímém kontaktu s agresivním vlivem prostředí a pouzdro nechrání jejich mechanismus před nepříznivými vlivy srážek a jinými přírodními projevy. Proto se PTZ kamery montované na pouzdro používají především pro vnitřní monitorování a v místnostech, kde není prašnost nebo nadměrná vlhkost vzduchu.

Typy PTZ kamer

PTZ kamery, stejně jako všechna podobná zařízení, jsou rozděleny do 2 typů: analogové a digitální.

Mezi analogovými PTZ kamerami si PTZ kamery zaslouží více pozornosti. Tato moderní zařízení mají jednoduché připojení, vysoké rozlišení obrazu (HD, Full HD), které je kompatibilní se zařízením pro sledování IP videa, což se u starých analogových mechanismů nedodržuje. Moderní analogová AHD kamera je snadno připojitelná, která spočívá v přenosu obrazových a zvukových signálů a také v manipulaci s kamerou, která se provádí po jediném koaxiálním kabelu. U podobných starších fotoaparátů je k ovládání potřeba další kabel.

IP PTZ kamery mají vysoké rozlišení a lze je také připojit k internetu nebo ke cloudovému serveru určenému pro vzdálený dohled. To také umožňuje ovládat kameru odkudkoli na mapě pomocí libovolného gadgetu s přístupem k internetu. Všechny typy signálů jsou přenášeny jedním UTP kabelem typu 5e.

Příkladem PTZ IP kamery pro pouliční dohled je model Hikvision DS-2DE7174-A s maticí 1,3 MP a maximálním rozlišením 1280x720. Wi-Fi vám umožňuje poskytovat bezdrátové spojení mezi kamerou a routerem a prostřednictvím internetu ovládat zařízení pomocí jakéhokoli gadgetu nebo počítače. Funkce WDR (široký rozsah) poskytuje vysoce kvalitní video za neobvyklých podmínek nízké viditelnosti. Čtení informací a ovládání zařízení se provádí popř. Tato kamera je vybavena pohybovým senzorem, IR filtrem a přisvícením s dosahem až 10m. Rozsah provozních teplot kamery se pohybuje od -30 do +50 stupňů.

Na videu: Provoz Ptz kamery Hikvision DS-2DE7174-A

Oblast použití PTZ kamery

Otočný mechanismus PTZ kamery je schopen zajistit kontrolu nad celým územím. Tato kamera se používá v případech, kdy je vyžadován všeobecný přehled o prostoru a během několika sekund je potřeba zvětšený rámeček místa incidentu. Takovými objekty jsou obchody, banky, vzdělávací instituce a další veřejná zařízení.

Největšího efektu je dosaženo kombinovaným použitím statických a otočných kamer. Průběžně monitorují statické kamery. V případě nepředvídané situace je připojena PTZ kamera. Poskytuje 360stupňový pohled na místo nouze a umožňuje vám co nejblíže přiblížit, abyste určili neobvyklou situaci. Výborným řešením tohoto problému je softwarový modul Trassir Activedom+.

PTZ kamery lze použít pro video dohled uvnitř i venku. Externí kamery jsou umístěny ve speciálním pouzdře, které je chrání před srážkami a agresivními vlivy prostředí a také před změnami teplot. Některé venkovní kamery jsou vybaveny vyhřívacím systémem, který jim umožňuje spolehlivý provoz i při velmi nízkých teplotách. Při výběru kamer byste měli vzít v úvahu možný rozsah záporných teplot a vybrat vhodné modely. V zásadě mají PTZ kamery pracovní teplotní zónu v rozmezí -50 až +60 stupňů.

Na videu: Spolupráce vysokorychlostní kamery se statickými kamerami s obecným pohledem.

Automatizace řídicího systému dome PTZ kamery je zajímavým a naléhavým úkolem. S koncentrací situačních center a zavedením video analytiky je potřeba inteligentních algoritmů, které umožňují nejen analyzovat video ze stacionárních (pevných) kamer, ale také namířit robotickou kameru na cíl bez účasti operátora. Latence zavedená subsystémem kódování a dekódování digitálního videa omezuje možnost vzdáleného sledování cíle pomocí PTZ kamery a zvyšuje potřebu automatizace místního sledování. Náš příspěvek Habr obsahuje přehled hlavních úkolů pro intelektualizaci PTZ kamer, přístupy k jejich řešení a nabídky na trhu.

Úlohy automatizace

1. Automatické hlídkování

Uvedené nevýhody lze odstranit instalací pevných sledovacích kamer, které zcela pokrývají chráněný prostor. PTZ kamera pak slouží výhradně k získání detailního obrazu cílů detekovaných sledovacími kamerami. Životnost PTZ kamery se zvyšuje také tím, že se snižuje její mechanické zatížení.

2. Automatický výběr cíle pro sledování PTZ

3. Automatická prioritizace pro detailování a sledování

4. Automatický výběr PTZ kamery

5. Automatické zaměření PTZ kamery

Lepší pokyny lze získat pomocí profesionální analýzy videa. Komunikace mezi pozorovacími a řízenými kamerami je navázána prostřednictvím globálního souřadnicového systému reálného světa, do kterého . Přesnost transformace z dvourozměrného souřadnicového systému snímku do trojrozměrného prostoru reálného světa omezuje přístup PTZ kamery, protože V případě chyby převodu se může při velkém zvětšení zdát objekt mimo dohled. Proto jsou na videoanalytiku sledovací kamery kladeny speciální požadavky: pro spojení jejích souřadnic s PTZ kamerou je vyžadována kvalitní lokalizace (segmentace) cíle a kvalitní kalibrace.

6. Automatické sledování cíle

Běžné PTZ kamery neumožňují plynulé otáčení kamery při různých rychlostech. Když se pozice PTZ kamery posouvá krok za krokem, obraz „cuká“ a je rozmazaný. Proto by dobrý sledovací algoritmus měl minimalizovat počet posunů kamery pro dané zvětšení. Algoritmus sledování musí správně fungovat v případě dočasného vzájemného překrývání cílů, například když lidé jdou proti sobě (viz video ukázka a diapozitivy o algoritmu).

PTZ sledování cíle lze provádět třemi způsoby: a) pomocí PTZ kamery (samosledování); b) pomocí bezpečnostní kamery (externí sledování) a c) hybridním způsobem. Každá metoda má své výhody a nevýhody, které porovnáme v samostatné publikaci. Algoritmus automatického sledování je vhodný, když operátor nastavuje cíl ručně a sledovací kamera chybí nebo cíl nevidí. Algoritmus externího sledování funguje konzistentněji, pokud existuje více cílů. U objektů stejné viditelné velikosti fungují sledovací algoritmy na pohyblivé kameře hůře než na stacionární kameře, protože v druhém případě se algoritmus může lépe přizpůsobit statickému pozadí. Teoreticky by hybridní metoda měla poskytovat nejstabilnější sledování ve všech situacích, ale dosud nebyla implementována v nám známých systémech

Vliv zpoždění

Vysoce kvalitní sledování objektu lze realizovat lokálním zpracováním videa před kompresí. V tomto případě lze cílové souřadnice vypočítat pomocí dat z průzkumu nebo PTZ kamery za 20-40 ms. Takový systém dokáže sledovat rychle se pohybující cíle, jako je běžící osoba a vozidlo, při dobrém zvětšení.

Podpora standardů

Živé scény

Speciální požadavky na PTZ kameru

Přehled řešení na trhu

Produkt iTV Intellect může implementovat sledování PTZ pomocí vícezónového detektoru pohybu kontrolní kamery bez automatizace procesu kalibrace. Chcete-li to provést, musíte provést následující kroky: 1) rozdělte rám přehledové kamery do mnoha zón detekce pohybu; 2) naprogramujte odpovídající předvolby na PTZ kameře; 3) napište skript, který nainstaluje PTZ kameru do předložky odpovídající zóně pohybu. Pro sledování PTZ při pohybu dvou nebo více cílů je nutné implementovat složitější logiku pomocí skriptu nebo komponenty ActiveX.

Naše společnost pracuje na implementaci PTZ sledování s vícezónovým detektorem pohybu a analytickou transformací souřadnic ve videoserveru MagicBox IP. V aktuální verzi firmwaru zařízení se přenos metadat s cílovými souřadnicemi a ovládání PTZ pohonu provádí v rámci mezinárodního standardu ONVIF, který umožňuje implementovat logiku ovládání externí PTZ kamery. Aplikace ONVIF Device Manager, se kterou již Habr

Vysoce kvalitní obraz je rozhodujícím faktorem pro provoz moderního videokonferenčního systému. Široké kanály pro přenos dat, inovativní algoritmy komprese videa, výkonné servery – účinnost všech těchto drahých subsystémů může být zmařena kvůli nesprávně zvolené videokonferenční kameře. Jeho cena v kontextu celého řešení je obecně zanedbatelná a to je přesně ten případ, kdy malé úspory mohou vést k naprostému zklamání ze systému jako celku. Naštěstí dnes trh nabízí mnoho modelů – je z čeho vybírat. Ale jaký typ řešení byste měli preferovat? Jak ukazuje praxe a analýza mnoha projektů budování videokonferenčních systémů, optimálním přístupem je použití digitální PTZ kamery.

PTZ a alternativy

Popis hlavních výhod PTZ kamery je obsažen již v dekódování jejího názvu - Pan-Tilt-Zoom lze přeložit jako dálkové ovládání horizontálního a vertikálního polohování, stejně jako zoom (proto je PTZ zařízení často také nazývaná „PTZ kamera“). Tento přístup je nezbytný pro efektivní zobrazení účastníků videokonference v zasedacích místnostech a konferenčních místnostech, protože je nutné být schopen nejen zobrazit celkový plán nebo zblízka obličeje mluvčího, ale také automaticky upravit zaostření, když se mluvčí pohybuje. po místnosti. Ostatně hlavní výhodou kvalitního videokonferenčního systému je umožnit lidem cítit se přirozeně jako při běžné komunikaci.

PTZ samozřejmě není jedinou možností řešení podobného problému, existují i ​​​​jiné, ale všechny mají určité nevýhody, které nám neumožňují doporučit je jako optimální speciálně pro podmínky videokonferencí. Pojďme se na to blíže podívat.

Nejhrubším přístupem je použití systému více kamer (často pevných nebo ručně umístěných) instalovaných na různých místech v místnosti pro každou osobu nebo skupinu. Tato metoda se jeví jako velmi problematická z hlediska technické implementace, protože každou kameru je potřeba připojit k PC nebo terminálu, což bude vyžadovat další porty se snímacími kartami nebo externími multiplexery. V souladu s tím se bude rozpočet projektu zvyšovat úměrně s počtem kamer, ale výsledek stále nebude tak působivý jako v případě použití rotačních modelů.

Další známou možností je použití stacionární kruhové kamery. V tomto případě je zařízení instalováno ve středu stolu a obraz je pomocí speciálních technologií sešit do kruhového panoramatu. Nevýhody jsou zde také zřejmé - značné optické aberace, které vyžadují speciální nástroje k jejich kompenzaci, stejně jako nedostatek očního kontaktu mezi účastníky (koneckonců, lidé se obvykle dívají na obrazovku, ne do kamery). Tyto problémy lze vyřešit, ale vyžadují další úsilí nebo investice. Například Polycom má řešení Centro, instaluje se místo konferenčního stolku a účastníci konference sedí kolem něj. Myšlenka je to zajímavá, ale cena systému začíná od 50 tisíc dolarů.

Mezi nejnovější řešení, která jsou umístěna jako alternativa k tradičním modelům PTZ, patří kamery s ultra vysokým rozlišením vybavené 4K senzory. Takové modely se na trh teprve začaly dostávat (nabízí je např. Cisco, Logitech) a docela dobře si poradí s jedním z hlavních úkolů videokonferenční kamery, kterým je poskytnout detailní záběr reproduktoru. tvář. Toho je dosaženo výběrem fragmentu obrazu na snímači. Tento přístup se nazývá ePTZ (elektronické PTZ). Mezi hlavní nevýhody patří omezené pole působnosti (kamera je stále pevná), nízká světelná citlivost ve srovnání s optikou PTZ kamer a poměrně vysoká cena.

Nakonec nejúčinnějším a tedy oblíbeným řešením zůstává použití tradiční PTZ kamery s fyzickými osami pro pan, tilt a zoom. Taková kamera je schopna zobrazit jak celý sál, tak i obličeje jednotlivých řečníků, navíc je většinou instalována tak, že pro řečníka je přirozené dívat se do objektivu.

PTZ kamery pro videokonference - technické nuance

Všimněte si, že PTZ kamery se nepoužívají pouze při videokonferencích. Podobná technologie se aktivně používá v CCTV systémech, kde jsou PTZ IP kamery velmi oblíbené. Ale neměli byste mezi taková zařízení dávat rovnítko. Navzdory podobnosti přístupu se technologie používané v kamerách pro videokonference a SVN výrazně liší, což je způsobeno rozdíly v rozsahu řešených úloh.

Přenosová rychlost a kvalita videa. V případě IP CCTV kamery je přijatelná relativně nízká rychlost kódování videa – často není problémem latence, řekněme pět sekund. Přitom i půlsekundové zpoždění je významné a kritické pro video komunikaci. Modely pro EHV si proto mohou dovolit použít pro přenos dat relativně pomalá analogová nebo ethernetová rozhraní, zatímco videokonferenční kamery se připojují přes mnohem rychlejší USB 3.0 nebo HDMI kanály (mimochodem, někteří výrobci dodávají modely s HDMI konektory vlastní konstrukce, které obsahují i ​​napájení, takže ke kameře je připojen pouze jeden kabel).

Rozdíl je také pozorován v takovém parametru, jako je počet snímků za sekundu (FPS). U PTZ kamery pro videokonference musí být tento indikátor udržován na úrovni 30-60 fps, aby obraz na obrazovce vypadal přirozeně a „živě“. Zatímco u bezpečnostní IP kamery je 5 snímků za sekundu dostačující k provedení většiny úkolů. Vezměte prosím na vědomí - bez ohledu na to, zda mluvíme o PTZ HD kameře nebo systému UltraHD - pokud jsou snímky aktualizovány méně než 1/30 sekundy, bude kvalita videokomunikační relace vnímána jako nízká, a to i při vysokém grafickém rozlišení .

Každá PTZ kamera vybavená rozhraním USB 3.0 je navíc vybavena vestavěným hardwarovým kodérem, který jí umožňuje nezávisle komprimovat video stream, který je vysílán do sítě. Tato funkce výrazně snižuje zatížení videokonferenčního terminálu. Existují také pokročilejší řešení, například kamery Logitech podporují možnost komprimovat video bez použití procesoru počítače. Aby bylo možné plně využít nové technologie, musí být samozřejmě podporovány i na úrovni softwaru používaného k pořádání videokonferencí. Dobrou volbou by v tomto případě byl TrueConf Terminal - mezi nepopiratelné výhody tohoto softwarového produktu patří nejen široká kompatibilita s nejnovějšími modely PTZ kamer, ale také to, že je distribuován zdarma.

Požadavky na osvětlení. Dalším důležitým faktorem je práce za špatných světelných podmínek. Kamera do zasedací místnosti nebo konferenční místnosti musí jasně sdělovat různé maličkosti: tón pleti a odstín (koneckonců, lidé by na obrazovce měli vypadat přirozeně, „jako v životě“) při různých typech osvětlení. Požadavky na bezpečnostní kameru jsou zde mnohem měkčí, stačí, aby zprostředkovala jasný obraz předmětu nebo situace bez zohlednění barevných nuancí.

Vlastnosti optiky. Videokonferenční kamery bývají vybaveny objektivem se širokým pozorovacím úhlem, aby pokryly co největší počet účastníků a zároveň zajistily, že osoby umístěné v blízkosti kamery padnou do zorného pole objektivu, aniž by se musely přibližovat. Důsledkem tohoto faktoru je i specifičnost ohniskové vzdálenosti objektivu - kamery pro vysokonapěťové kamery mají ohnisko obvykle směrované „do nekonečna“. U rotačních modelů pro videokonference se ohnisková vzdálenost obvykle volí tak, aby bylo možné pokrýt rozsah od 1 do 10 metrů. To stačí k zobrazení jak účastníků sedících vepředu, tak těch, kteří jsou řekněme na konci jednacího stolu nebo v zadních řadách.

Provozní doba a možnosti ovládání. Důležitou vlastností PTZ kamer pro videokonference je přítomnost ochranných mechanismů proti přehřátí a vyhoření, což jim umožňuje zůstat v provozu po dlouhou dobu bez rizika selhání. Ostatně zasedací místnosti jsou často využívány každý den po celou pracovní dobu.

Dálkové ovládání. PTZ IP kamery se obvykle ovládají a konfigurují přes webové rozhraní, modely určené pro videokonference je nutné ovládat pomocí dálkového ovladače. V souladu s tím vyžaduje podporu speciálních protokolů UVC nebo VISCA/PELCO pracujících přes rozhraní RS 232/485. To je důležité zejména pro řešení problému automatického navádění a automatického sledování.

Rychlost a spolehlivost fotoaparátu. Tento parametr je nesmírně důležitý, protože PTZ kamera pro videokonference musí být zaměřena rychle a přesně a ke změně polohy může dojít mnohokrát během krátké doby. V souladu s tím musí být pohon zodpovědný za umístění zařízení spolehlivý, odolný, rychlý a přesný (tyto vlastnosti výrazně převyšují vlastnosti povolené v případě kamer PTZ pro video sledování). Vysoká přesnost zaměření je zvláště důležitá při použití zoomu, protože v tomto případě i minimální posun kamery výrazně ovlivní umístění osoby v záběru.

K dosažení požadovaných parametrů se používá několik základních polohovacích technologií:

• Mechanický systém (serva otáčejí ozubená kola na základně kamery). Klasický, nejběžnější přístup, jehož nevýhodou je znatelný zvuk při zatáčení a často nedostatečně vysoká přesnost;
• Hybridní systém. Kamery jsou v tomto případě vybaveny mechanickým pohonem a digitálním zoomem. Nevýhody jsou stejné jako v předchozím případě;
• Elektronické PTZ (ePTZ) je v podstatě simulace fyzického procesu nasměrování kamery s velmi vysokou přesností polohování;
• Magnetická technologie. Dnes je také z technického hlediska nejprogresivnější. V tomto případě vám speciální magnetický pohon umožňuje nasměrovat kameru tiše a s velmi vysokou přesností. Mezi nevýhody patří vysoká cena, takže PTZ kamery s magnetickým pohonem se používají pouze v nejdražších videokonferenčních systémech.

V praxi jsou ve většině případů optimálním řešením z hlediska poměru ceny a kvality stále modely fotoaparátů s mechanickým pohonem.

Typ montáže. Tento parametr je také důležitý. Moderní videokonferenční kameru by mělo být možné nainstalovat nad jakýkoli typ obrazovky – ať už jde o LCD TV nebo speciální videopanel.

Pokud potřebujete zorganizovat videokonferenční systém pro zasedací místnost nebo velký sál, pak by optimálním řešením, navzdory dostupnosti alternativ, bylo použití jedné nebo více PTZ kamer. Technické vlastnosti takových zařízení, které je činí nepostradatelnými ve svém druhu, zahrnují následující vlastnosti:

• Vysoká rychlost zpracování a přenosu video signálu - bez zkreslení nebo zpoždění;
• FullHD rozlišení (UltraHD v blízké budoucnosti);
• Dostupnost automatického cílení, automatického sledování, snímač hloubky (pro oddělení reproduktoru od pozadí) atd.;
• Dostupnost rozhraní pro vysokorychlostní připojení (USB 3.0, HDMI);
• Ideální barevné podání i za špatných nebo měnících se světelných podmínek, stejně jako vysoce kvalitní „živé“ zobrazení obrazu;
• Speciální čočky optimalizované pro pracovní podmínky; omezený prostor v zasedacích místnostech a konferenčních místnostech;
• Speciální vysokorychlostní přesný polohovací pohon kamery;;
• Dlouhá doba nepřetržitého provozu;
• Speciální typ upevnění;
• Kompatibilní s moderními (včetně bezplatných) verzí softwaru pro videokonference.

Jak však ukazuje praxe, pro získání ideálních video charakteristik by nejlepší možností bylo použít ne jednu, ale dvě PTZ kamery současně, zvláště pokud mluvíme o poměrně velkém sále nebo významném počtu účastníků.

Jak nerozbít PTZ kameru.

PTZ kamera pro videokonference je složitý a poměrně křehký mechanismus, který lze velmi snadno rozbít. Poškození fotoaparátu v důsledku nesprávného použití však není zárukou žádného výrobce! Pokud však dodržíte všechna opatření, zařízení vydrží mnoho let a zachová si všechny své klíčové vlastnosti. Co byste tedy s kamerou neměli dělat, abyste náhodou nepoškodili polohovací mechanismus a znefunkčnili jej:

• Nezvedejte fotoaparát za objektiv, pokud jej potřebujete přenášet;
• Nenaklánějte objektiv rukama - nahoru o více než 90° a dolů o více než 30°;
• Při obsluze nebo přepravě fotoaparátu se doporučuje držet základnu rukama.

A samozřejmě, než jej začnete používat, měli byste si pečlivě prostudovat návod k zařízení. Kupodivu, dodržování této velmi zřejmé rady vás ušetří většiny problémů při používání jakéhokoli zařízení – a PTZ kamery nejsou výjimkou.