Системы охранного телевидения (видеонаблюдение)

Часть 2.

Преподаватель, к.т.н. - Иванов В.Н.

Стенд видеонаблюдения

Аналоговая видеокамера высокого разрешения

с режимом «день/ночь»Smartec STC-3080 Ultimate.

Сравнение спектральной чувствительности матриц Super HAD CCD иSuper HAD CCD II

AUTO-IRIS (автоматическая регулировка диафрагмы) – это такой режим работы видеокамеры, когда размер отверстия диафрагмы определяется автоматически. По сигналам управления, приходящим от видеокамеры, объективы с автоматической диафрагмой подразделяются на:– управление диафрагмой в соответствии с изменяющимся видеосигналом (Video Drive);– управление диафрагмой постоянным током (DC Drive).Управление диафрагмой по видеосигналу означает, что анализ видеосигнала и управление мотором диафрагмы осуществляет специальное устройство, размещенное в объективе.Управление диафрагмой по постоянному току означает, что схема принятия решения о положении диафрагмы находится в видеокамере, а в объективе имеется только мотор как исполнительное устройство.На корпусе объективов с управлением диафрагмой по видеосигналу присутствуют два регулирующих элемента. Обозначаются они как «Level» и «ALC».Объективы с управлением диафрагмой по постоянному току не имеют на своем корпусе никаких регулировок. Настройка таких объективов осуществляется на видеокамере, которая должна иметь уже известные нам органы настройки «Level» и «ALC».

Режим суммирования кадров (режим кадрового накопления) DSS позволяет существенно увеличить чувствительность камеры для наблюдения за объектами в условиях экстремально низких уровней освещенности. Например, при суммировании 256 кадров минимальная освещенность составит 0.00004 лк в ч/б режиме (50IRE, F1.2).Максимальное количество суммируемых кадров можно настроить из меню.

Режим суммирования кадров

Применение функции цифрового шумоподавления (DNR) позволяет получить более четкое изображение в условиях пониженной освещенности, когда на изображении появляется шум. Помимо улучшения визуального восприятия изображения режим DNR позволяет существенно экономить дисковое пространство видеорегистратора при записи видеосигнала от камеры, поскольку шумы воспринимаются видеорегистратором как дополнительные элементы изображения, и не могут быть подвергнуты эффективной компрессии. При использовании цифрового шумоподавления экономия дискового пространства может достигать 70%.

Цифровое шумоподавление

Инверсия ярких засветок подразумевает возможность процессора цифровой обработки сигнала затемнять особо яркие области кадра, что существенно улучшает различимость прилегающих к ним участков изображения. Данный режим полезен, например, для задач распознавания номерных знаков автомобилей с включенными фарами.

Инверсия ярких засветок

Задняя плата видеокамеры Smartec STC-3080 Ultimate

Некоторые цветные видеокамеры с функцией «День/Ночь» и механически сдвигаемым ик-фильтром могут нестабильно работать в режиме «Ночь» с периодическим переключением в режим «День» и обратно при совместной работе с ик-подсветкой в сумеречное и рассветное время суток. Это связано с некорректной работой встроенного в камеру фотодатчика, обеспечивающего переключение режима, или неправильным алгоритмом анализа освещенности ПЗС-матрицы. Хорошим решением данной проблемы является принудительное переключение такой видеокамеры в режим «Ночь» с помощью внешнего управляющего сигнала, например от встроенного в ик-прожектор фотодатчика, который регистрирует только общий фоновый уровень освещенности.

Синхронизация ИК-прожектора и видеокамеры

Меню видеокамеры (кнопка Set)

1. LENS – Объектив (DC или ручная настройка).2. EXPOSURE – Экспозиция (выбор

автоматического или ручного управления затвором).

3. WHITE BAL – Баланс белого (Indoor – внутри помещения и др.)

4. BACKLIGHT – Компенсация засветки фона.5. DNR (Digital Noise Reduce) – Цифровое

шумоподавление.6. DAY/NIGHT – Режим День/Ночь7. IMAGE ADJ – Регулировка изображения

(Freeze – стоп-кадр, V-Rev – переворот по вертикали и т.д.).

8. SPECIAL – Особые функции (Sensitivity-чувствительность, DIS-цифровой стабилизатор изображения и т.д)

Меню видеокамеры

В составе каждой ПЗС-видеокамеры имеется так называемый электронный затвор (ES - Electronic Shutter) - устройство, предназначенное для ее адаптации к вариациям освещенности. Данное устройство опрашивает ПЗС-матрицу короткими импульсами, длительность которых может меняться, благодаря чему осуществляется регулировка времени накопления зарядов, а значит, и уровень сигнала на выходе ПЗС-матрицы.Если имеется возможность ручной установки электронного затвора (Manual Shutter Control), то это может оказаться весьма полезным в некоторых ситуациях. Дело в том, что автоматический электронный затвор (Auto Shutter Control) автоматически подстраивается под освещенность и в условиях низкой освещенности дает увеличенную выдержку. Это нежелательно, например, при определении номеров движущихся автомобилей, которые получаются смазанными. Для исключения подобного эффекта должна быть либо обеспечена высокая освещенность объекта, либо следует использовать видеокамеры с принудительно устанавливаемой скоростью работы электронного затвора.

Электронный затвор

Управляемая купольная видеокамера

Smartec STC-3904

Микропереключатели группы МП1 используются для задания ID камеры. Микропереключатели группы МП2 используются:МП2-1:для включения нагрузки 100 ом линии RS-485.МП2-3,4: для выбора протокола.МП2-7,8: для настройки скорости передачи.МП2-2,5,6 не используются.

Управляемая купольная видеокамера

1-ALARM: 4 тревожных входа2-AUX: Релейные контакты12 В, 1 А. 3-Видеовыход: BNC-коннектор.4-Питание5-RX: Используется для приема сигнала управления.6-TX: Используется для передачи сигнала другим камерам.7-Индикатор включения питания.

Управляемая купольная видеокамера

95 + Preset – вход в меню

Кнопки быстрого доступа

Меню управляемой видеокамеры

Установка тура (патрулирование)

Последовательность:1.Назначить предустановки, т.е. выбрать зоны наблюдения.2.Каждому шагу патрулирования поставить в соответствиесвою предустановку.3.Задать темп обходазон патрулирования.

Пульт управления (контроллер)

Цифровая мегапиксельная IP-видеокамера

Smartec STC-IPM3090

1.Разъем RJ-45 для подключения к локальной сети.2.Кнопка сброса. С помощью этой кнопки можно восстановить заводские настройки видеокамеры.3.Аудиовход/аудиовыход под разъем Jack 3,5 мм.4.Индикатор работы, который включается после успешного завершения загрузки IP-видеокамеры.5.Разъем ввода/вывода. 6.Вход питания 12 В постоянного тока.

Цифровая IP-видеокамера

Контакт 1. Заземление.Контакт 2. Вход низковольтного вспомогательного питания.Контакт 3. Цифровой вход. Тревожный вход для подключения внешних устройств с переключением размыкания и замыкания цепи, например, дверные и оконные контакты, датчики разбития стекла и т.д.Контакт 4. Транзисторный выход. Используется для подключения внешних устройств, таких, как реле и индикаторы.

Цифровая IP-видеокамера

Схема подключения IP-видеокамеры

Последовательность настройки IP-видеокамеры

1. Записать IP-адрес и маску компьютера.2. Зайти в сетевые подключения компьютера и

установить новый IP-адрес и маску компьютера, чтобы они находились в одной подсети с заводским IP-адресом видеокамеры.

3. Зайти в меню видеокамеры и установить новый IP-адрес и маску видеокамеры, чтобы они находились в одной подсети с локальной сетью (со старым IP-адресом компьютера).

4. Сохранить изменения и выйти из меню видеокамеры.

5. Восстановить старый IP-адрес и маску компьютера.

1.Чтобы задать IP-адрес, необходимо попасть в меню видеокамеры. По умолчанию IP-адрес видеокамеры 192.168.0.100. Но вначале необходимо настроить IP-адрес компьютера, чтобы и компьютер и видеокамера находились в одном сегменте сети. Для этого задать компьютеру IP-адрес 192.168.0.ХХХ, где ХХХ – любое число от 1 до 254, исключая 100.2. После входа в меню видеокамеры переходим по строчке HostSetting в новое окошко, в котором записываем новый IP-адрес видеокамеры и маску сети. Может возникнуть вопрос, а зачем надо менять IP-адрес видеокамеры? Делается это для того, чтобы согласовать IP-адрес камеры с IP-адресами локальной сети, к которой подсоединена видеокамера. Если такого согласования не сделано, то изображение с IP-видеокамеры передаваться по сети не будет.

Настройка IP-видеокамеры

В строке Account задаем логин, по умолчанию - Admin. В строке Password задаем пароль, по умолчанию - 123456

Настройка IP-видеокамеры

Настройка IP-видеокамеры

Настройка IP-видеокамеры

Характкристики IP-видеокамеры

Характеристики IP-видеокамеры

Сравнение аналоговой и цифровой видеокамер

ИК - подсветка

ИК - подсветка

ИК излучение практически не видимо глазом человека, но большинство черно-белых видеокамер и камер типа «день-ночь» чувствительны к ИК излучению. Это позволяет использовать ИК прожекторы для видеонаблюдения в темное время суток. ИК прожекторы на базе светодиодов имеют хорошие характеристики по энергопотреблению и значительный срок службы и позволяют обеспечить скрытность наблюдения.

Чувствительность ПЗС-матриц фирмы SONY

Как правило, ИК прожекторы имеют среднюю длину волны от 720 до 940 нм. При одинаковой мощности излучения (не путать с мощностью потребления) и угле излучения, более эффективны прожекторы с более короткой длиной волны, так как чувствительность камеры падает с ростом длины волны. Для скрытой подсветки необходимо использовать прожекторы с длиной волны 940 нм. Прожекторы с длиной волны 850-880 нм обеспечивают «полускрытую» подсветку – при взгляде на сам прожектор видно неяркое красное свечение. Это может быть недопустимо при использовании на автострадах, железнодорожных путях и т.п. ИК прожекторы с длиной волны 720 – 780 нм используются редко, так как кристаллы светодиодов при такой длине волны имеют обычно худшую эффективность.

Рабочий диапазон ИК-прожекторов

ИК подсветка не может работать с цветными камерами. Цветные камеры имеют встроенные фильтры не пропускающие ИК излучения. Это делается для обеспечения правильной цветопередачи. ИК подсветка может работать с современными камерами «день/ночь», в которых ИК фильтр механически убирается в режиме «ночь».ИК прожекторы на базе галогеновых ламп и светофильтров имеют значительно худший коэффициент полезного действия и низкую наработку на отказ по сравнению с прожекторами на базе ИК диодов. Необходимость частой замены ламп и большое энергопотребление делает прожектора на базе ламп накаливания экономически неэффективными для подсветки в CCTV. Все современные ИК прожектора изготавливаются на базе ИК диодов.

ИК- подсветка

Диаграммы направленности ИК-прожекторов

Технические характеристики ИК-прожекторов

1. Чем отличается объектив с функцией Auto-Iris?2. Что называется инверсией ярких засветок в

видеоизображении?3. В каких случаях видеосъемки используется

«компенсация засветки фона»?4. Режим накопления кадров позволяет улучшить

видеоизображение в светлое или темное время суток?

5. В каких случаях цифровой стабилизатор изображения позволяет улучшить видеоизображение?

6. Что такое режим патрулирования для управляемой видеокамеры?

Контрольные вопросы

7. С помощью какого устройства программируется управляемая видеокамера?

8. Перечислить 5 этапов настройки цифровой видеокамеры.

9. Какой заводской IP-адрес имеет цифровая видеокамера?

10. Написать логин и пароль для входа в меню видеокамеры.

11. Какую строку меню видеокамеры надо выбрать, чтобы поменять IP-адрес видеокамеры?

12. Чем отличаются чересстрочная и прогрессивная развертки видеоизображения?

13. В каких единицах измеряется освещенность?14. В каком диапазоне длин волн работает ИК-

прожектор?15. Какие длины волн обеспечивают полускрытую

ИК-подсветку объекта?16. Какие длины волн обеспечивают скрытую ИК-

подсветку объекта? 17. С помощью каких приборов получают ИК-

излучение в современных ИК-прожекторах?18. Какую ориентировочную дальность подсветки

обеспечивают современные ИК-прожекторы?

http://www.youtube.com/watch?v=cmz8gURbM4A сравнение приборов ночного видения и тепловизора.

http://www.youtube.com/watch?v=SxKgp3dee6Q – принцип работы очков ночного видения

http://www.youtube.com/watch?v=JRPO6DpfB0Y&feature=related картинки с тепловизора

http://www.youtube.com/watch?v=yDV80NsA25g&feature=related - тепловизор Testo 875-1. Обзор

http://www.youtube.com/watch?v=sNXAc_ux5JI&feature=related - RECON 550R цифровой прибор ночного видения