Управление ptz что это такое
Что такое PTZ-камера?
Опубликовано Максим Пода
PTZ-камера — это роботизированное устройство со встроенным электромеханическим приводом, который позволяет дистанционно управлять направлением взгляда объектива. PTZ-камера может поворачиваться в горизонтальной плоскости, наклоняться вертикально и увеличивать масштаб объекта без потери качества изображения, благодаря оптическому зуму. Камерой можно управлять в ручном и автоматическом режиме наведения.
Аббревиатура «PTZ» образована из английских слов, обозначающих основные функциональные особенности:
*В данных системах шаговые двигатели отвечают за поворот и наклон, а за приближение — оптический трансфокатор (вариообъектив с переменным фокусным расстоянием).
Где применяют PTZ-камеры
Благодаря поворотным механизмам, наличию оптического зума и широкому углу обзора, PTZ-камеры нашли широкое применение во многих сферах:
Основные характеристики PTZ-камер
* Наиболее распространенное разрешение покрывающее широкий спектр задач: Full HD (1080p) — 1920×1080 (2 Мп) или 4K Ultra HD (2160p) — 3840×2160 (8 Мп).
Управление камерой и передача видеопотока
Дистанционное управление наведением может производиться в нескольких режимах:
Управление PTZ-камерой, на примере пульта управления PTZ-камерами CleverMic C700
Управление основными функциями может осуществляться через интерфейсы стандартов: RS-232, RS485, RS422, USB, через LAN сети по IP. Cуществуют комбинированные стандарты передачи видеопотока, питания (Power over Ethernet — PoE) и управления по Ethernet кабелю: ONVIF, HDBaseT, NDI, SDVoE. PTZ-камеры управление и передача видеопотока в которых реализованы в цифровом формате по сети Ethernet, могут также называть — IP-камерами. Видео может передаваться и более привычным образом, по отдельному кабелю: DVI, USB, HDMI, SDI.
Где купить?
Купить PTZ-камеры для видеоконференций можно в интернет-магазине UnitSolutions. Менеджеры помогут выбрать и купить поворотную камеру основываясь на богатом опыте оснащения конференц-залов самых различных конфигураций.
Если у вас есть вопросы, нужна консультация касательно выбора оборудования или установки, специалисты Unitsolutions помогут подобрать решение для ваших задач.
Что такое камера PTZ?
Таким образом, PTZ обозначает PAN, TILT и ZOOM, именно три движения, на которые способен этот тип камеры. Вы можете легко найти этот тип камеры везде.
Существуют различные типы и классификации камер PTZ.
Если вы посетите телевизионную студию, вы наверняка увидите некоторые из этих камер в действии, поскольку они в основном используются для съемки сцен с движением.
В индустрии безопасности камеры PTZ очень распространены, так как они помогают отслеживать и записывать подозрительные действия более тщательно, чтобы иметь более точные детали.
Как управлять аналоговой камерой PTZ
Если ваша PTZ-камера является аналоговой моделью, у вас есть два варианта управления:
1. Отправьте команды на камеру, используя дополнительные кабели.
В этом случае вам просто нужно проложить кабели параллельно коаксиальным кабелям и использовать интерфейс RS-485 и протокол PTZ, такой как Pelco-P, Pelco D и т. д
Аналоговая PTZ-камера и джойстик (или DVR) должны иметь один и тот же тип протокола, чтобы гарантировать, что команда будет работать.
2. Отправьте команды на камеру с помощью коаксиального кабеля.
Некоторые производители камер имеют протокол для отправки команды через коаксиальный кабель.
Pelco был первым производителем, который изобрел этот тип протокола, называемый «коакситрон», и позже были созданы другие протоколы для работы таким же образом.
Используя такой протокол, можно управлять камерой без использования дополнительных кабелей, так как коаксиальный кабель может управлять видео и камерой.
Как управлять камерой IP PTZ
Камеры IP PTZ не нуждаются в дополнительных кабелях для управления, видео, аудио, команды и даже питание передается через кабель UTP.
Чтобы узнать больше о том, как питать камеру через кабель UTP, прочитайте статью: PoE использует IP-камеры.
Заключение
PTZ-камеры очень полезны для получения подробной информации обо всем, что отслеживается и записывается. Его работа очень проста и результаты обычно очень хороши.
Идея состоит в том, чтобы использовать PTZ-камеру для поддержки других фиксированных камер и позволить оператору искать детали в сцене, используя Pan, Tilt и Zoom.
В настоящее время лучшим вариантом является использование IP-камеры PTZ с высоким разрешением.
Если понравилась статья поделитесь в социальных сетях, кликнув по иконкам ниже
Разбор PTZ-камеры: что внутри и как это работает
Сегодня препарируем PTZ-камеру и детально рассматриваем ее железные составляющие, чтобы понять принцип работы.
Прежде чем резать, давайте немного разберемся
Как сделать общение по видеосвязи достаточно комфортным, чтобы участники воспринимали его как живое? Добиться такого эффекта можно, если камера будет захватывать не только общий план комнаты, но и конкретного участника. Переходы между сценами должны быть быстрыми и плавными, чтобы общение не вызывало дискомфорта и не отвлекало участников от обсуждения рабочих вопросов.
Как этого добиться? Есть пара вариантов:
Камеру с магнитными приводами я найти не смог. Зато камер с механикой вокруг — пруд пруди. Я также разобрал современную и широко распространенную в РФ модель PTZ FullHD камеры, чтобы понять, как изменилась логика и принцип работы за 10 лет прогресса и развития. Итак, приступим!
Tandberg — HD Precision Camera TTC8-01
Итак, начнем мы с весьма распространенной PTZ-камеры от норвежской компании Tandberg. Именно эта камера перекочевала в линейку Cisco Telepresence без каких-либо значимых изменений и продавалась до начала 2010-х.
В свое время Tandberg делал премиальные PTZ-камеры, и об этом нам говорит строгий, лаконичный дизайн с преобладанием металлических частей корпуса.
Внешне Tandberg выглядит весьма понятно — в серебристом тубусе размещается оптика и матрица, а соединяют камеру с основанием подвижные механизмы.
Массивное металлическое основание добавляет камере устойчивости и надежно защищает от внешних воздействий главную плату с электроникой. Именно на этом основании располагается поворотная платформа.
Ложе камеры перекатывается на специальных роликах, расположенных внутри подвижной платформы. Работа этого механизма напоминает балансирование циркового акробата на металлических цилиндрах.
В движение этот узел приводится обыкновенным электромотором с зубчатым колесом, по которому перекатывается ложе камеры. Чтобы показать работу этого механизма, пришлось расчехлить старый добрый Autodesk Fusion.
Контролировать коллекторный мотор в каждый момент времени призваны оптические датчики, определяющие угол наклона по отраженному свету от меток. Для этого с внутренних сторон зубчатых реек установлены две специальные накладки, которые формируют прерывания отраженного света, по которым определяется угол наклона камеры.
Чтобы маломощный коллекторный мотор справлялся с тяжелой оптикой камеры, объектив сбалансирован так, чтобы центр тяжести совпадал с осью мотора. Массивный груз в задней части камеры и обеспечивает тот самый баланс.
Под куполом располагается еще один приводной мотор, поворачивающий камеру влево и вправо. Однако он конструктивно отличается от коллекторного тем, что вал проворачивается небольшими шагами (1 шаг = 3,750), то есть для одного полного оборота потребуется 3600 / 3,750 = 96 шагов. Также дополнительным бонусом является удержание вала в заданном положении.
Для стабилизации изображения PTZ-камеры имеются механизмы удержания заданной позиции, а это значит, что если направлять камеру в другую сторону при помощи рук и настойчивости, то пластиковые детали внутри камеры очень быстро выйдут из строя (если не сразу).
Это правило справедливо и для выключенной камеры. Если не вдаваться в тонкости теоретической механики, то можно сказать, что пластиковые шестерни могут передавать вращение от мотора к узлам камеры, а не наоборот.
И о самом главном — о камере. Конструктивно она похожа на зеркальный фотоаппарат, только без пентапризмы и зеркала. Фокусное расстояние регулируется коллекторным мотором и механическими передачами: это, конечно, не ультразвуковые моторы современных “зеркалок”, но малый вес и габариты для стационарной камеры — вовсе не ключевые показатели.
Электроника
Рулит всеми задачами цифровой сигнальный процессор от Texas Instruments с передовой вычислительной мощностью на начало 2000-х, способный выполнять почти 6 миллиардов инструкций в секунду. В те времена это было передовое решение в формате SoC (System on the Chip), в котором был реализован многоуровневый кэш L1/L2, 64-битный интерфейс к внешней оперативной памяти, Ethernet 10/100 Мбит/с, 3 видео порта с поддержкой нескольких разрешений, а также управлением других периферийных устройств.
Следующая передовая микросхема своего времени — Altera Cyclone 2. По сути это обыкновенный ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). Производители устройств могут программировать такие схемы для любых задач от управления сервоприводами до передачи данных памяти.
Интерфейс HDMI версии 1.3 реализован чипом AD9889B, поддерживающим разрешение FullHD (1080p) с защитой передачи медиаконтента по технологии HDCP v. 1.2.
Остальные компоненты — это модули памяти и пассивные радиокомпоненты, предназначенные для работы основных элементов.
Подопытный номер №2: СleverMic 1012w
Корпус камеры целиком выполнен из пластика и обладает широким и устойчивым основанием. Спереди у камеры находятся ИК-приемники для пульта дистанционного управления, а сзади — интерфейсные разъемы. Вес у камеры небольшой: предполагаю, что можно подвесить в армстронг на потолок или закрепить на гипсокартонной перегородке.
Оси перемещения организованы гораздо проще и понятней, чем у Tandberg, в качестве движущей силы трудятся шаговые моторы, передающие крутящий момент приводным шкивам.
Подвижная платформа имеет 2 полые стойки, между которыми закреплена камера, в полости одной из стоек скрывается приводной механизм, за счет которого изменяется угол наклона.
Немного ниже приводного шкива располагается оптический датчик. Этот концевик нужен для определения позиции камеры после включения.
При запуске объектив наклоняется вниз, и когда специальный шип прерывает поток света в оптическом датчике, система понимает, что достигнута крайняя нижняя точка. Все дальнейшее позиционирование производится путем подсчета шагов.
Мотор, поворачивающий камеру влево и вправо, скрывается за сопрягаемым фланцем с 6 винтами, оснащенный таким же концевиком для определения горизонтальной позиции камеры.
Поскольку сопрягаемый фланец неподвижен, в центре находится 2 кабеля: для управления моторами и шлейф с цифровой матрицы.
Как мы видим, система механических передач целиком состоит из мощных шаговых моторов, что делает позиционирование камеры более точным и быстрым, а ременные передачи снижают уровень собственного шума устройства.
Электроника камер во многом похожа, поэтому лучше поговорим о явных различиях. Из новинок появились USB3.0 и RS-232, при помощи которых можно получить видео в сжатом виде, а также собрать целый каскад подобных камер и через UART (RS232) полностью автоматизировать их наведение на участников конференции.
Как видите, современная PTZ-камера более надежна по конструктиву, имеет лучший сенсор и универсальна по способам подключения, но в остальном недалеко ушла от своей предшественницы. Кроме одного — цены, которая стала ниже в 5 раз. Поэтому сегодня мы видим всё больше и больше оборудованных ПК переговорных комнат, где данный PTZ-зверь уже перестал быть экзотикой.
IP и Аналоговые Ptz камеры видеонаблюдения
Видеокамеры PTZ — это камеры, оборудованные электродвигателем и поворотным механизмом, работающие в системах ip и аналогового видеонаблюдения.
Отличительной чертой популярной камеры PTZ является возможность управления этим механизмом. Об этом информирует аббревиатура PTZ, что можно расшифровать как панорама – наклон – масштабирование. Такая камера управляется удаленно. Оператор, сидя перед монитором, имеет возможность поворачивать камеру на угол до 360 градусов, менять ее наклон, а также производить приближение за счет вариофакального объектива. Такая широкая возможность манипулирования камерой позволяет заменить ею несколько камер, которые имеют статичное положение и передают изображение только с одного видимого обзора.
Как управляется камера PTZ
Действия, направленные на управление камерой PTZ, обеспечивает встроенный в нее электромеханический привод. С его помощью камера способна осуществлять повороты, и изменять угол наклона. В камере имеется встроенный оптический трансфокатор, позволяющий в удаленном режиме управлять фокусным расстоянием объектива. Само манипулирование механизмом возможно осуществить посредством специализированных программ или через интерфейс видеорегистратора. Также имеется возможность управлять камерой посредством специального PTZ пульта. Последнее кстати самое удобное решение, но требует дополнительных затрат.
Очень просто манипулировать камерой PTZ в ручном режиме. В этом случае оператор, сидя за компьютером осуществляет повороты и наклоны с помощью кнопок клавиатуры или джойстиком.
Принцип автоматического маневрирования камерой заключается в ее реагировании на изменение пикселей в зоне действия камеры. То есть, посредством установленной программы, камера реагирует на движение в фокусе слежения. Если зафиксированный объект передвигается, то она поворачивается и отслеживает его движение. Если объект прекращает свое движение, то камера также останавливается. Остановка и возвращение камеры в первоначальное положение происходит тогда, когда зафиксированный объект покидает ее рабочую зону. Программу можно настроить таким образом, что камера не будет реагировать на зоны, где фиксируется регулярное, не представляющее опасность, передвижение. Примером такого постоянного движения может служить вольер для собак.
Еще один бесспорный плюс многих поворотных камер — возможность программировать их на автоматическое патрулирование заданной территории. В этом случае камера в автоматическом режиме отслеживает периметр, двигаясь по запрограммированной траектории. Разные модификации камер позволят программировать от 8 до 200 предустановок.
Имеющаяся функция «автопереворот» позволяет камере автоматически разворачиваться на 360 градусов до достижения ею механического ограничителя. Затем механизм продолжает свой «обход» по запрограммированному периметру.
На видео: Как происходит настройка режима патрулирования ptz камеры.
Дополнительные особенности камеры PTZ
Для аналоговых камер PTZ возможность оптического увеличения объектива может быть до 36х, в цифровых камерах — 22х. Показатель цифрового увеличения достигает по максимуму 18х.
Аналогично фиксированным механизмам видеослежения, поворотные камеры могут иметь датчики, реагирующие на движение, шумовые эффекты и т.д. Поворотные камеры имеют в своем распоряжении функцию день/ночь, которая позволяет автоматом переходить на черно-белое изображение в вечернее и ночное время суток. Помимо этого, камеры, имеющие купольное или сферическое устройство, оборудуются встроенными диодами ИК. Это дает возможность осуществлять подсветку при съемке в ночном режиме.
Модификации поворотных камер
Как статические, так и поворотные камеры, предназначенные для видеослежения, могут отличаться друг от друга своим корпусом. Также они применяются для внутреннего или наружного наблюдения. Камеры PTZ представлены в корпусном, купольном и полусферическом исполнении. Наибольшей популярностью у заказчиков пользуются купольные камеры как наиболее надежные. Сохранность обеспечивается закрытым нахождением камеры под куполом. Рабочий механизм защищен купольным устройством и предохраняет его от механических повреждений и различных негативных природных проявлений при ее непосредственной эксплуатации.
Купольные камеры дают возможность настроить ее зону наблюдения вниз под прямым углом и запрограммировать поворот на 360 градусов. Все такого рода камеры оснащены хорошей ИК подсветкой, установить которую позволяет особенности строения таких моделей.
Полусферические и купольные поворотные камеры, предназначенные для внешнего наблюдения, надежно защищены от всех неблагоприятных климатических проявлений, так как весь рабочий механизм заключен внутри герметической сферы.
Что касается корпусных камер, то их механизма непосредственно соприкасается с агрессивным воздействием окружающей среды, и корпус не защищает их механизм от неблагоприятного воздействия осадков и других природных проявлений. Поэтому корпусные поворотные камеры в основном используют для внутреннего слежения и в тех помещениях, где отсутствует запыленность или превышенная влажность воздуха.
Виды поворотных камер PTZ
Камеры PTZ, как и все подобные устройства, подразделяются на 2 вида: аналоговые и цифровые.
Среди аналоговых камер PTZ большего внимания достойны камеры AHD. Данные современные устройства обладают простым подключением, высоким разрешением картинки (HD, Full HD), которое сочетаемо с IP устройством видеослежения, что не наблюдается у аналоговых механизмов старого образца. Современная аналоговая камера AHD проста в подключении, которое заключается в передаче видео и аудио-сигнала, а также в манипуляции камерой, которое производится по одному каоксиальному кабелю. Для аналогичных старых камер, для их управления, необходимо проводить дополнительный кабель.
IP поворотные камеры обладают высоким разрешением, к тому же их можно подключить к сети интернет или к серверу-облаку, предназначенному для осуществления наблюдения удаленно. Также это дает возможность управлять камерой из любого места на карте при помощи любого гаджета при наличии интернета. Передачу всех видов сигнала осуществляет один кабель UTP типа 5е.
На видео: Работа Ptz камеры Hikvision DS-2DE7174-A
Область использования поворотной камеры PTZ
Поворотный механизм камеры PTZ способен обеспечить контроль всего территориального участка. Данная камера применяется в тех случаях, где необходим общий обзор по кругу территории и в течение нескольких секунд увеличить кадр с местом происшествия. Такими объектами являются магазины, банки, учебные заведения и другие общественные объекты.
Наибольший эффект достигается совместной эксплуатацией статичных и поворотных камер. Статичные камеры производят наблюдение на постоянной основе. В случае возникновения непредвиденной ситуации подключается поворотная камера. Она дает круговой обзор места ЧП и позволяет максимально приблизить объект для определения нестандартной ситуации. Отличным решением такой задачи является программный модуль Trassir Activedom+.
На видео: Совместная работа скоростной камеры совместно со статическими, обще-обзорными.
PTZ-камера и особенности ее применения
Есть специфические сферы нашей жизни, в которых получили определённое признание поворотные ptz камеры видеонаблюдения. Исходя из специфики объекта наблюдения такие устройства предпочтительнее традиционных камер в режиме динамического наблюдения за объектом. Одна такая камера видеонаблюдения, обладая возможностью круглосуточного наблюдения с обзором в радиусе 360°, способна заменить несколько обычных статичных видеокамер.
PTZ-камера
Чтобы продолжить дальнейший анализ, нужно иметь представление о самой конструкции и вообще что это такое.
Когда размечается система наблюдения необходимо хорошо продумать места установки камер. При этом надо их устанавливать таким образом, чтобы сохранить фокусировку, избежать засветки, учесть климатические условия и так далее. Зачастую, для того чтобы детально разглядеть охраняемую зону необходима установка не одной, а нескольких камер, что, естественно, отражается на себестоимости разворачиваемых охранных систем.
Конечно можно минимизировать затраты если использовать недорогие камеры. Они настраиваются в процессе монтажа и в дальнейшем обеспечивают обзор конкретного участка на необходимом расстоянии.
Но время не стоит на месте. Теперь появились и получили широкое применение PTZ-камеры.
Для начала — что такое ptz?
Тут все просто — Pan (панорама) Tilt (наклон) Zoom (зум) — PTZ.
То есть уже изначально показываются те возможности, которыми обладают эти устройства. Собственно это те три составляющие, которых вполне достаточно для работы такого рода устройства наблюдения за окружающей обстановкой. Миниатюрные электромоторы, встроенные в камеру, позволяют направлять объектив в любую сторону, а мощный объектив дает возможность разглядеть не только объект охраны, но и людей.
Это те параметры, на которые стоит обратить внимание, если выбирается ptz камера. Можно сюда добавить и еще один параметр — скорость:
Рекомендуем к прочтению: камера видеонаблюдения от Ростелеком как хорошая и простая альтернатива подобным решениям.
Где купить видеокамеру
Принцип работы PTZ камер
Понятно, если в одном девайсе собрано и реализовано несколько одновременно действующих механизмов — это довольно сложное в техническом отношении устройство.
Такие камеры обладают встроенным электромеханическим поворотным приводом и объективом с переменным увеличением. Это дает большой выигрыш при развертывании охранных систем на больших территориях, так как позволяет значительно удешевить всю систему за счет того что одна ptz ip камера заменяет несколько обычных камер.
Но и от обычных статичных видеокамер не отказываются. Они остаются востребованными для отслеживания статичных опасных зон. А приборы класса PTZ мониторят всю остальную территорию. И тут приходят на помощь расширенные возможности этих аппаратов. Оператором могут быть настроены автоматические маршруты движения поворотных механизмов, и автоматическое масштабирование, если есть встроенная функция “датчик движения”.
И это еще не всё. Есть возможность программирования устройства.
Где и как применяются цифровые PTZ камеры
Ptz ip камера автоматически реагирует на произошедшее событие, попавшее в кадр.
Таким образом, возможности охранного комплекса значительно расширяются и наблюдение уже можно организовать на достаточно крупных объектах:
Для наглядности приведем пару примеров применения PTZ:
Камер подобного типа довольно много, но выгоднее та модель, которая способна решать большинство задач. Хорошо если она будет реагировать на сигналы от внешних датчиков:
И фокусироваться на проблемной зоне.
А если это уличная ptz camera? Для нее желателен рабочий диапазон температур от −40° до +60° и чтобы она обладала защитой от воды, пыли и в антивандальном исполнении.
Всем эти пожеланиям отвечает купольная ptz ip камера уличного типа. У нее есть:
Конструктивные особенности
Еще немного о выборе.
Это основные возможности, которыми обладает ptz camera. Но кроме этого она может оснащаться:
А по сигналу оператора ptz camera может выбрать указанную точку, сфокусироваться на ней и масштабировать картинку. Современные модификации способны в автоматическом режиме:
Управление
Для работы с PTZ-устройствами необходимо:
В дежурном режиме камера может просто вести наблюдение и вести видеозапись. В тревожном режиме управление перехватывает оператор — наводит и приближает регистратор на опасный сектор.
Кроме перечисленных вариантов применения (магазины, супермаркеты) ptz ip камера может применяться в тех местах, где присутствие человека нежелательно (объекты ядерной и химической промышленности).
Варианты исполнения
Есть несколько вариантов исполнения умных PTZ-камер:
Объектив
Так как у нас не просто видеокамера, а охранная, она должна поворачиваться. Если она постоянно поворачивается, у объектива меняется фокусное расстояние. Поэтому ptz ip камера обладает встроенным объективом с переменным фокусным расстоянием. Для коррекции фокуса применяются автоматические устройства — трансфокаторы.
Именно такие объективы как нельзя лучше подходят для охранных устройств, потому что раз положение камеры меняется, то чтобы получить четкое изображение, надо поменять фокус объектива.
Это свойство объектива в паспортах называется Preset.
Такие вариофокальные объективы с функцией трансфокации — пожалуй, самый дорогой элемент, которым оснащается ptz ip камера. Чаще всего зум меняется в пределах от 10 до 36 крат.
Еще один важный параметр таких устройств — Zoom Speed. Показывает с какой скоростью может меняться фокусное расстояние. Например, ×4.0/сек — говорит о четырех кратном приближении в секунду.
Настройка видеокамеры
Нужно напомнить, что по своим основным характеристикам видеокамеры с PTZ приводами, по крайней мере, не должны быть хуже, чем у фиксированных обычных камер.
Основные параметры, которыми должна обладать ptz камера:
Телеметрия
Система телеметрии — совокупность программ, которые берут на себя управление поворотными механизмами и электроприводами трансфокатора.
Кроме привычного набора параметров:
У телеметрии есть специфические характеристики:
Область эффективного применения
Поворотная ptz камера с эффективным зумом — дорогостоящее устройство для охранного комплекса. Но как правило, затраты на ее применение оправдываются эффективностью именно такого способа видеонаблюдения. А зачастую — единственный выход для решения совокупных задач безопасности.
Виды PTZ-камер
Современная промышленность предлагает две разновидности умных охранных комплексов:
Заключение
Специалистами применение именно поворотных камер в режимах видеонаблюдения оценивается по-разному. У них есть неоспоримые преимущества для патрулирования объектов большой площади именно в динамическом отслеживании охраняемой территории.
PTZ видеокамера должна оцениваться в комплексе тех задач, для которых она применяется.
Просто нужно правильно применять все необходимые настройки для получения информативного и качественного изображения.