Nastavenie Ptz kamery. Ovládanie PTZ kamier, ovládanie z mobilných zariadení. Objektívy s varifokálnym zoomom

I.V. Oleinik
CEO spoločnosti DSSL

Tento prehľad je venovaný spôsobom ovládania vysokorýchlostných PTZ integrovaných kamier SpeedDome.

Spotreba vysokorýchlostných PTZ kamier na trhu za posledných 10 rokov výrazne vzrástla. Dochádza k výraznému zníženiu ceny týchto zariadení, ako aj k zvýšeniu ich technických možností: rýchlosť, optický zoom, funkčnosť. Teraz normálna rýchlosť rotácia pri inštalácii „predvoľby“ dosahuje (často prekračuje) 400 stupňov/s, optický zoom už dávno prekračuje hodnotu 30x a niektoré kamery majú dokonca schopnosť samostatne sledovať objekty vo svojom zornom poli. Moderné ceny „kupoly“ sa pohybujú od 500 do 600 dolárov pri čínskych značkách až po niekoľko tisíc eur pri známych japonských, amerických či európskych značkách. Na rozdiel od samostatných otočných mechanizmov, kde je ovládanie vykonávané vlastným párom pre každý stupeň voľnosti (hlavne so striedavým napätím 24 alebo 220 V), je v SpeedDome integrovaný telemetrický prijímač, ktorý umožňuje ovládať kameru iba pomocou dva vodiče (v prípade RS-485; niektoré modely vyžadujú 4 vodiče na ovládanie v plne duplexnom režime) alebo cez video signálny kábel. Videokamery SpeedDome IP vôbec nevyžadujú ďalšie ovládacie káble, hoci zvyčajne dokážu pracovať „staromódnym spôsobom“.

Ovládače a klávesnice

Najjednoduchším a „najstarobylejším“ spôsobom ovládania kamery Speed ​​​​Dome je použitie klávesnice, ako aj samostatného samostatného zariadenia s vlastným zdrojom energie. Klávesnica s minimálnou cenou bude ovládať otáčanie a priblíženie iba pomocou tlačidiel a protokolu RS-485. Tlačidlá úplne postačia, keď potrebujete iba nakonfigurovať kamery a následne spravovať napríklad predvoľby. Ak ale operátor potrebuje neustále ovládať kamery, diaľkové ovládanie mu prácu značne spomalí. Pre takéto prípady bude oveľa pohodlnejšie diaľkové ovládanie s joystickom – umožňuje ovládať kameru v dvoch súradniciach naraz, ohniskovú vzdialenosť objektívu, ako aj rýchlosť otáčania jedným pohybom ruky. Čím vyššia je cena klávesnice, tým viac ďalších možností (napríklad ovládanie videorekordérov, zobrazovanie signálov z videokamier a rekordérov na vstavanom TFT monitore) má. Práca s DVR je obmedzená len tým, že ich musí vyrábať tá istá spoločnosť ako klávesnicu; S ovládaním videokamier takéto problémy nie sú – väčšinou diaľkové ovládače podporujú viacero protokolov, čo znamená, že môžete ovládať kamery od rôznych výrobcov. S príchodom IP videokamier vyvstala otázka diaľkových ovládačov pre ne. Samozrejme, takmer všetky PTZ IP videokamery majú možnosť ovládať cez RS-485, ale pretiahnutie ďalších káblov, keď už máte digitálna sieť s vysokým priepustnosť, nezmyselné. Jedinou nevýhodou ethernetovej siete na medenej UTP, ktorá je základom pre 99 % IP video systémov v porovnaní s analógovým, je krátka dĺžka segmentu od zariadenia k prepínaču (asi sto metrov, ak nepoužívajte optiku).

Možnosti PTZ kamery

Tu môžeme hovoriť o dvoch veciach. Po prvé, niektoré videokamery majú vstavané pokročilé ovládacie prvky. Vhodne nakonfigurovaná videokamera vykonáva nepretržitý dohľad s maximálnym uhlom pohľadu. Keď vstavaný detektor zaznamená pohyb, kamera priblíži oblasť a „sleduje“ pohybujúci sa objekt, ako najlepšie vie. V momente takéhoto sledovania kamera „nevidí“ okolité prostredie a nedokáže sa prepnúť na iný objekt bez toho, aby sa vrátila do pôvodnej polohy s minimálnym priblížením. Samozrejme, nie všetky kamery majú dokonca zabudovaný detektor pohybu, nehovoriac o automatickom sledovaní.

Druhý sa týka iba IP videokamier. Už bolo spomenuté vyššie, že Speed ​​​​Dome IP kameru je možné ovládať pomocou bežného diaľkového ovládača aj IP diaľkového ovládača. IP PTZ kamery sú však v istom zmysle sebestačné zariadenia a „majú na palube“ webový server. Po prihlásení z ľubovoľného počítača cez webový prehliadač môžete prijímať obraz z kamery, konfigurovať jej parametre a ovládať otočný mechanizmus a objektív. Ponúkajú sa tu 2 spôsoby - jednoduchý, ktorý simuluje tlačidlá ovládacieho panela a umožňuje súčasne ovládať dve súradnice, a pokročilý, ktorý sa v detailoch líši od každého výrobcu. Tu ovládate otáčanie a približovanie pomocou myši počítača. Nakreslením obdĺžnika v ktorejkoľvek časti okna fotoaparátu ho prinútite priblížiť túto oblasť alebo posunutím kurzora bližšie k okraju obrázka získate nápovedu šípky; ktorým môžete pohybovať fotoaparátom v požadovanom smere (na ľavom okraji - vľavo, pri pravom okraji - vpravo atď.).

Ovládanie pomocou DVR bez počítača

Ovládanie PTZ kamier je neoddeliteľnou základnou funkciou rekordérov už veľmi dlhú dobu. Jeho absenciu si môžu dovoliť len veľmi lacné a veľmi obmedzené funkčné DVR. Kamery s iným ako PC DVR sú ovládané v 99% prípadov pomocou rozhrania RS-485. Niektoré nové hybridné rekordéry, ktoré môžu pracovať s analógovými aj IP videokamerami, môžu podporovať ovládanie IP. Podľa spôsobu ovládania možno všetky DVR rozdeliť na 3 typy: tie, ktoré sa ovládajú pomocou klávesnice DVR (z predného panela), tie, ktoré sa ovládajú iba myšou (pre rekordéry, kde nie je klávesnica) a DVR, ktoré podporujú obe možnosti. Prvá možnosť je prijateľná iba pre tých, ktorí veľmi zriedka používajú manuálne ovládanie PTZ kamier (kamery sú nakonfigurované tak, aby obchádzali „predvoľby“ alebo „prehliadky“ v automatickom režime). Vo väčšine prípadov je používanie predného panela videorekordéra na ovládanie PTZ kamery skutočným utrpením, pretože musíte pracovať výlučne s obmedzeným počtom tlačidiel: žiadne 3D joysticky. Ovládanie myšou sa tiež môže značne líšiť. Jednoduchou možnosťou je napodobniť rovnakú obmedzenú sadu tlačidiel na prednom paneli, nie je to oveľa pohodlnejšie. Iné videorekordéry môžu používať približne rovnaký mechanizmus, ktorý je popísaný v predchádzajúcej časti a je prezentovaný hlavne v IP videokamerách. Samozrejme, budete musieť všetko nakonfigurovať pomocou rovnakých tlačidiel alebo ponuky na obrazovke, ale toto je jediná možnosť pre všetky rekordéry. Celkovo: myš je dobrá, klávesnica nie je taká dobrá. Dobrou správou je, že rekordérov ovládaných myšou pribúda, no tie druhé majú aj interné softvér sa môže značne líšiť.

Vyššie uvedené spôsoby ovládania majú jednu spoločnú nevýhodu. Každá Speed ​​​​Dome kamera má 2 rýchlosti ovládania. Rýchlosť ovládania v manuálnom režime zvyčajne nepresahuje ani polovicu rýchlosti otáčania fotoaparátu v čase použitia predvolieb. Je zrejmé, že čím vyššia je rýchlosť takéhoto manuálneho ovládania, tým menšia je presnosť a presnosť polohovania kamery na oblasť alebo objekt záujmu. Tu možno poznamenať, že kamera nie je využívaná na 100% svojich možností a efektivita jej využitia by mohla byť vyššia. Nové počítačové rozhrania a vývoj sú navrhnuté tak, aby túto úlohu zvládli.

Softvér (DVR na PC)

Počítačové videorekordéry sú z hľadiska schopností vždy pred ostatnými počítačmi. Po prvé, nové technológie, najmä tie, ktoré sú náročné na zdroje a zložité, sa ľahšie vyvíjajú a ladia na počítačoch a po druhé, konkurencia s rekordérmi založenými na vstavaných procesoroch núti tých istých vývojárov neustále pridávať nové funkcie a schopnosti, vďaka čomu je ich softvér flexibilnejší a mocný . Čo nové nám ponúkajú vývojári programov na nahrávanie videa a ovládanie PTZ kamier? Ak si odmyslíme variácie spojené s interaktivitou ovládacích prvkov priamo na obrázku, alebo imitáciou 2D joysticku, tak môžeme samostatne rozlíšiť 3 kategórie nových produktov (rozhraní). Prvým je pridanie funkcie automatické ovládanie pre tie kamery, ktoré ho pôvodne nemajú, to znamená ovládanie kamery pomocou detektora pohybu v softvéri. Takéto detektory môžu byť výkonnejšie a pokročilejšie ako tie, ktoré sú zabudované do kamier. Druhá a tretia sú spojené s použitím aspoň jednej ďalšej videokamery (prieskum), ktorej zorné pole sa úplne alebo čiastočne zhoduje s tou otočnou pri minimálnej ohniskovej vzdialenosti.

Manuálne ovládanie

V tomto režime kombinácia prieskumu a PTZ kamery umožňuje operátorovi ovládať PTZ kameru jedným kliknutím myši alebo výberom obdĺžnikovej oblasti obrazu pomocou PTZ kamery ju opticky zväčšiť pomocou PTZ kamera. V tomto prípade okamžite miznú 2 nevýhody vyššie popísaných rozhraní, ovládanie sa vykonáva rýchlosťou1 maximálne dostupnou pre videokameru (zvyčajne uvádzaná ako rýchlosť polohovania podľa predvolieb) a operátor nestratí z dohľadu chránené oblasť - vidí celú situáciu ako celok a jej detaily s maximálnym optickým priblížením, takže dokáže presunúť kameru z jednej pozície do druhej tak rýchlo, ako by to nedokázalo pomocou tradičných rozhraní.

Skutočnosť, že Speed ​​​​Dome kamera sa nemusí vrátiť do pozície prehľadu, aby si mohla vybrať nový objekt, a to, ako už bolo uvedené, je najpomalšia časť polohovania. Keď je fotoaparát umiestnený bez veľkých zmien mierky obrazu (takmer bez použitia zoomu), rýchlosť sa výrazne zvýši.

Automatické ovládanie

Tu máme na mysli rovnakú kombináciu prehľadu a PTZ kamery. Detektor pohybu analyzuje obraz z prehľadovej kamery a posiela príkazy otočnej kamere - teraz je ovládanie plne automatické. Systémy tohto druhu sa objavili pred mnohými rokmi, potom však fungovali podľa predvolieb - každý štvorec obrazu kontrolnej kamery mal priradenú vlastnú polohu a ako si pamätáme, Speed ​​​​Dome môže mať až 256 predvolieb. Teraz však vývojári využívajú možnosti nielen moderných detektorov, ale aj videokamier. Detektory sú dostatočne „inteligentné“ na to, aby prenášali nielen súradnice objektu, ale aj vektor jeho pohybu, pretože zatiaľ čo sa kamera otáča smerom k objektu, môže sa už pohnúť. A kamery majú schopnosť nielen pracovať podľa predvolieb, ale aj vykonávať priame príkazy na inštaláciu na určitých súradniciach; majú tiež veľkú rýchlosť. Musíte si uvedomiť, že nie všetky kamery Speed ​​​​Dome, dokonca ani tie v strednej cenovej kategórii, tieto funkcie podporujú. Nemali by ste očakávať, že čínsky noname bude taký rýchly a bude mať plne implementovaný protokol, najmä požičaný. Ak sa v zornom poli prehľadovej kamery objaví niekoľko objektov, PTZ kamera bude medzi nimi prepínať a každý z nich bude monitorovať počas nastaveného času. Niektorí vývojári dnes dodávajú systémy, kde je možné ovládať viacero Speed ​​Dome súčasne a takmer neobmedzené kombinácie prehľadových a PTZ kamier, kde môžete mať živý 360° obraz o tom, čo sa deje okolo vás, a súčasne poskytovať vysoké rozlíšenie a detailnosť pohybujúcich sa objektov. Zdá sa, že s nárastom rozlíšenia, keď sú už k dispozícii digitálne videokamery s rozlíšením 5, 8 megapixelov a viac, potreba takéhoto riešenia nie je taká veľká. Optický zoom je však stále ťažké nahradiť a kombinácia prehľadovej a PTZ videokamery s použitím napríklad 35-násobného priblíženia poskytuje ekvivalent systémového rozlíšenia viac ako 300 megapixelov - na dosiahnutie rovnakého výsledku digitálnych fotoaparátovčoskoro nebudú môcť. Opäť platí, že použitie megapixelového prehľadu a PTZ kamier vždy posunie túto bariéru dopredu. určite, tento systém Má to aj nevýhody. Po prvé, ako bolo uvedené, nie všetky PTZ kamery sú kompatibilné a nie všetky sú dostatočne rýchle na sledovanie objektov pohybujúcich sa vysokou uhlovou rýchlosťou. Po druhé, systém sa predražuje (poplatok však stojí za to – rovnako ako každé zvýšenie funkčnosti, ktoré zvyšuje bezpečnosť zariadenia alebo vášho podniku). Po tretie, systém vyžaduje kalibráciu – nastavenie súradníc prieskumu a PTZ kamier tak, aby sa zhodovali (hoci sú tu pozitívne zmeny – pre niektoré kamery stačí nastaviť 9 súradnicových referenčných bodov a zvyšok si systém vypočíta sám).

Je možné poznamenať, akým smerom môžeme očakávať vývoj technológie manuálneho a automatického riadenia:

• prechod na megapixelový prehľad a PTZ kamery a túžba po vyššom rozlíšení;
• konštrukcia panoramatických snímok zložených z obrázkov získaných z mnohých monitorovacích videokamier, ktoré zahŕňajú aj snímky rotujúcich kamier. Vznikne tak jedna interaktívna scéna objektu alebo jeho rezu. Bez možnosti reprodukovať archív v rovnakej forme však bude neúplný (hoci to môže byť vážne zaťaženie servera);
• zlepšenie výkonu detektorov pohybu. Nové technológie pre sledovanie, rozpoznávanie scén a objektov zlepšujúce kvalitu sledovania v noci.

Samozrejme, nemali by ste sa úplne spoliehať na schopnosti detektorov. Na videokamerách by ste nemali šetriť a očakávať, že detektor si poradí so šumom aj obrazom s nízkym rozlíšením. Všeobecné pravidlo Pre každý bezpečnostný systém je systém taký zlý, ako zlý je jeho najmenší komponent. Lacný objektív nasadený na drahý fotoaparát, kábel s nekvalitným konektorom alebo akýkoľvek iný komponent môže znížiť všetky vaše náklady na nulu.

Slovník pojmov

Speed ​​​​Dome je vysokorýchlostná dome PTZ kamera. Vysoká rýchlosť v porovnaní s konvenčnými rotačnými mechanizmami. Dome, keďže viac ako 90 % takýchto kamier je navrhnutých vo forme valca s kupolovitým opticky priehľadným puzdrom, ktoré chráni optiku a mechanizmus pred prachom a vlhkosťou. Speed ​​​​Dome kamery sa tiež nazývajú integrované, čo znamená, že všetky potrebné komponenty sú zmontované do jedného tela: samotná videokamera, optika, dvojosový mechanizmus a telemetrický prijímač.

Predvoľba - možnosť nastavenia Speed ​​Dome do predprogramovanej polohy pri maximálnej dostupnej rýchlosti. Rôzne modifikácie môžu uložiť 32 až 256 predvolieb.

Prehliadky (Tour alebo Touring) - schopnosť PTZ videokamery vykonávať množstvo príkazov, napríklad sekvenciu predvolieb. Pokročilá možnosť zahŕňa, že si kamera pamätá vaše akcie a potom ich cyklicky vykonáva. Protokol - súbor príkazov na ovládanie PTZ kamier pomocou telemetrického prijímača. Zvyčajne veľkých výrobcov používajú svoj vlastný protokol, ale nevyhnutne integrujú aj ďalšie, ako napríklad Pelco, ktorý sa stal de facto štandardom vďaka otvorenosti politiky výrobcu. Malí výrobcovia používajú len takéto otvorené protokoly a implementujú (v závislosti od ich lenivosti či možností fotoaparátu) len časť príkazov. PTZ je skratka pre Pan, Tilt a Zoom, respektíve horizontálne, vertikálne otáčanie a ovládanie objektívu. PTZ kamera je integrovaná kamera s otočným mechanizmom a zoomovým objektívom.

PTZ - kamera má robotický mechanizmus so zabudovaným elektronicko-mechanickým riadiacim pohonom video sledovania, ktorý ovláda otáčanie a nakláňanie zariadenia. PTZ – skratka (Pan Tilt Zoom) znamená, že kamera je ovládaná na diaľku a samotná kamera má funkciu zoomu. Optický zoom na diaľku mení uhol a zorné pole objektívu (zväčšuje/zmenšuje pozorovaný objekt). Kamery sa ovládajú pomocou diaľkového ovládača alebo špeciálneho softvéru/hardvéru (ak je zariadenie pripojené k sieťovému protokolu).

Automatizácia sledovania

Vo firmvéri PTZ kamery je nainštalovaný inovatívny hardvérový program. Prostredníctvom tohto softvéru je modulácia pixelov v prenášanom obraze riadená a potom poháňa zariadenie. Funkcia sledovania (sledovania/otáčania) objektu vplyvom pohybu mení pixely a preto sa zariadenie zameriava na stred ich kmitov. Ďalej PTZ odhaduje vzdialenosť, v ktorej sa objekt sledovania nachádza, a jeho veľkosť. Keď pohybujúci sa objekt opustí zorné pole video zariadenia, zariadenie sa vráti do svojej pôvodnej polohy alebo do polohy, ktorá bola predtým naprogramovaná, keď sa vykonalo počiatočné nastavenie. Tento postup sa začne znova, keď fotoaparát zaregistruje ďalšie zmeny.

Druhy

• Analógové CCTV kamery. Po digitalizácii (spracovaní digitálnym procesorom) výsledného obrazu je do elektrického prevodníka odoslaný špeciálny signál. Na druhej strane moduluje tieto signály na analógové (PAL / NTSC). Zariadenie je pripojené k video serveru alebo DVR rekordéru. Na organizáciu ovládania zariadenia počas inštalácie je súčasťou dodávky ďalší špeciálny kábel. Hlavnými nevýhodami takýchto zariadení na sledovanie videa sú neuspokojivé rozlíšenie výsledných obrázkov, ako aj ich zhoršenie počas prenosu špeciálneho signálu.
• Digitálne IP CCTV kamery. Spracovaný obraz sa prenáša cez IP/TCP protokol v digitálnej forme. Tieto údaje sa odošlú do IP rekordéra alebo IP servera (video). Ovládanie spolu s prenosom dát prebieha cez jediný kábel. V porovnaní s analógovými kamerami je dosiahnuté vyššie rozlíšenie obrazu.

Dizajnové verzie

1. Vonkajšia kupolová pologuľa alebo Speed ​​​​Dome. Výhradne všetky komponenty zariadenia (elektronika a mechanika) sú umiestnené v utesnenej pologuli. Vďaka tomuto umiestneniu je úplne zamedzené prenikaniu častíc prachu a vlhkosti do krytu. To tiež pomáha zvyšovať úroveň ochrany pred vandalmi. Teplota pri prevádzke takýchto zariadení je: -50° - +60°C.
2. Vonkajšie kupolové sférické PTZ. Podobný model pologule, ale rozdiel je vo výkonnejšom infračervenom osvetlení. Vlastní vysoký stupeň bezporuchový, to znamená, že vylučuje vystavenie vlhkosti, prachu a je chránený pred vandalizmom. Prevádzková teplota zariadenia sa pohybuje od -40° do +60°C.
3. Otočné puzdro PTZ (vnútorné). Pohyblivé jednotky kamery sú otvorené, takže mechanické prvky s nimi interagujú vonkajšie prostredie. V dôsledku toho je nízka ochrana pred prachom a vlhkosťou. Prevádzková teplota zariadenia sa pohybuje od 0° do +55°C.
4. Sférická kupola PTZ (vnútorná). Určené na inštaláciu v interiéri v budovách a konštrukciách, pretože vyžaduje absenciu nízkych teplôt, ako aj vysokú vlhkosť a prašnosť.
5. Vonkajšie robotické PTZ je hybridom elektrického pohonu a pouličná kamera. Zapnuté tento moment kupolová kamera vytlačila robotickú kameru z trhu. V súlade s tým je to druhé zriedkavé.

Všeobecné charakteristiky

• optický zoom;
• digitálny zoom;
• ovládanie panvy;
• ovládanie sklonu;
• prenos audio signálu;
• automatické sledovanie;
• nepretržité otáčanie;
• ovládanie teploty;
• vstavané pamäťové karty;
• 24/7 video dohľad.

Kvalita prenášaného obrazu, detail, zvuk a súprava doplnkové funkcie video dohľad závisí od modelu a účelu každého jednotlivého zariadenia.

Pokročilá funkčnosť

• prenos zvuku;
• záznamy o prehľadávaní;
• hliadkovanie na trase;
• pripojenie externých zariadení;
• regulácia teploty komory (pre extrémne podmienky prostredia);
• ochrana pred nepriaznivým počasím (vietor, dážď, sneh);
• integrácia rôznych inteligentných aplikácií.

Oblasti použitia

• priestory;
• otvorená plocha.

Vďaka zabudovanému vyhrievaniu vnútorných a vonkajších komponentov, ako aj utesnenému puzdru je možné kupolovú kameru použiť v priestoroch s akýmikoľvek maximálnymi teplotami a rôznymi klimatickými podmienkami. Niektoré modely je možné použiť na miestach, kde je prítomnosť človeka nemožná z dôvodu expozície nebezpečných faktorov. Napríklad v podnikoch jadrového a chemického priemyslu. A vďaka optickému priblíženiu (aproximácii) sa zariadenia aktívne využívajú na videokonferencie a rokovania.

PTZ ovládanie je obľúbené aj v televíznej produkcii. Používané na profesionáloch štúdiové kamery pre robotické ovládanie.

Postup nastavenia

PTZ kamery sa používajú v dvoch režimoch:

• pevné;
• mobilné.

Zariadenie, ktoré pracuje v pevnom (stabilnom) režime video sledovania, je vždy staticky zamerané na kontrolovanú oblasť sledovania. Spravidla bez ovládania polohy kamery (prítomná je funkcia otáčania), ale v prípade potreby s možnou rekonfiguráciou na diaľku.

Pri práci v režime mobilného videodohľadu sa uhol smeru zariadenia pravidelne mení, aby sa rozšíril/zúžil uhol pohľadu a detailovali sa potrebné objekty.

Zákazníci majú spravidla technickú špecifikáciu alebo približnú predstavu o tom, kde má byť kamera, na aké zóny má byť zameraná, frekvenciu a trasu pohybu. Všetky možnosti video sledovania a ovládania sú individuálne.

Po nainštalovaní video dohľadu je potrebné nakonfigurovať kameru podľa Technické špecifikácie. Nezáleží na tom, či ide o PTZ kameru alebo statickú, kupolovú alebo bežnú, vonkajšiu alebo vnútornú – proces nastavenia je vo všetkých prípadoch takmer identický. Nastavenie analógových kamier je podobné ako u digitálnych IP kamier. Stojí za zmienku, že digitálne IP kamery je možné konfigurovať aj pomocou videorekordéra a pomocou softvéru/hardvéru, ktorý je predinštalovaný v počítači.

Nastavenie a programovanie zvyčajne vykonávajú špecialisti na inštaláciu CCTV.

Postup nastavenia analógovej PTZ kamery

1. Pripojenie kamery k rekordéru.
2. Informačné nastavenie prevádzkových režimov.
3. Výber požadovaného kanála sledovania.
4. Individuálne nastavenia pre každý kanál sledovania PTZ.
5. Indikácia riadiaceho protokolu (v závislosti od protokolu podporovaného kamerou).
6. Výber rýchlosti prenosu údajov.
7. Úlohou parametrov stop bitov (prenášaných na samostatné informácie).
8. Výber spôsobu zisťovania chýb pri prenose informácií.
9. Úloha IP adresy zariadenia pre rekordér (prostredníctvom neho sa vytvorí spojenie).
10. Určenie režimu a plánu pohybov kamery.

Na diaľkové ovládanie IP PTZ video monitorovacích kamier sa používajú nasledovné:

• bezdrôtové infračervené diaľkové ovládanie;
• myš;
• špeciálny softvér (ktorý pridáva schopnosť automaticky ovládať kamery);
• káblové diaľkové ovládanie USB;
• ovládanie cez rozhranie Ethernet (pre vysokorýchlostný prenos dát kamerami);
• klávesnica na diaľkové ovládanie s 3D joystickom.

Pre vybavenie riadiacich a video monitorovacích systémov, pre akékoľvek územie, najviac najlepšia možnosť bude PTZ dome IP videokamera. Práve kupolová IP kamera je odolná voči agresívnym životné prostredie, má pohodlné ovládanie a umožňuje ovládať aj tú najväčšiu plochu bez zanechania slepých uhlov. Kopulová kamera a jej rôzne variácie sú najobľúbenejším typom PTZ kamier.

Krátko sa mi dostala do rúk PTZ (ovládaná) kamera CNB-M1360PL. Tento typ kamery sa ovláda cez rozhranie Rs-485, zvyčajne pomocou protokolu Pelco-D. Medzi možnosťami ovládania protokol podporuje: horizontálne otáčanie, vertikálne naklonenie, priblíženie, zaostrenie, clonu, OSD (zobrazenie na obrazovke), rôzne nastavenia a rôzne ďalšie možnosti. Nie vždy však môže byť na vybranom fotoaparáte všetko vyššie uvedené, k dispozícii je fotoaparát, ktorý sa vám dostane do rúk: priblíženie, zaostrenie a zapnutie/vypnutie.

V článku sa podelím o svoje skúsenosti s komunikáciou s touto kamerou, popis protokolu Pelco D, program na testovanie podobných videokamier a príklad implementácie riadiaceho kódu kamery cez Rs-485 pomocou protokolu Pelco D.

Bližší pohľad na kameru.

Táto, dalo by sa povedať modulárna videokamera bez tela, je jednou z najlacnejších a najdostupnejších, priemerná cena je okolo 6 000 rubľov (v čase písania, 4. novembra 2017). Je pravda, že sa nedodáva s gramofónom, čo je pri prvom zoznámení s takýmito fotoaparátmi trochu smutné. Kamera je vybavená 12x optický zoom a až 120 digitálnych, automatické zaostrovanie, prepínanie denného/nočného režimu a ďalšie štandardné funkcie pre vlastné videokamery. Na tomto fotoaparáte sú k dispozícii nasledujúce ovládacie prvky: zoom, zaostrenie a zapnutie/vypnutie.

Môže byť vybavený riadiacou doskou OSD menu kamery, ktorá obsahuje aj výstupný video konektor BNC, napájacie konektory a linky Rs-485 a prevodník rozhrania UART-Rs485. V tomto prípade ide do kamery len Tx linka s logickou úrovňou 5V.

Na fotografii riadiacej dosky, pohľad zhora, je na konektore označený 1 kolík.

Ponuka na obrazovke sa ovláda 5 tlačidlami pomocou rozhrania ad-key, o ktorom som predtým hovoril na príklade jednoduchej modulárnej videokamery -. Schéma zapojenia tlačidiel sa mierne líši od schémy nakreslenej skôr, ale význam je rovnaký.

Tlačidlá tohto fotoaparátu sú zodpovedné nielen za navigáciu v ponuke na obrazovke, ale aj za ovládanie priblíženia a zaostrenia.

V ponuke na obrazovke si okrem nastavení obrazu môžete vybrať jeden z dvoch riadiacich protokolov Pelco D alebo DXP a nastaviť číslo kamery na jej adresu na linke Rs-485. Na jeden riadok môžete umiestniť niekoľko kamier s rovnakými číslami a ovládať ich súčasne alebo s rôznymi číslami na samostatné ovládanie. Nastavenia rozhrania: rýchlosť 2400 a štandardné 8N1. Iné kamery môžu mať rôzne rýchlosti, ale sú v štandardnom rozsahu 2400 až 115200.

Pelco D

Stručný popis protokolu Pelco D.
7 bajtové správy sa odosielajú do kamier z diaľkového ovládača:

Kontrolný súčet - 1 bajt sa rovná súčtu 5 bajtov: od 2 do 6.

Protokol Pelco D dokáže odoslať 15 štandardných príkazov na ovládanie kamier, dá sa použiť na vzdialenú konfiguráciu kamier (nie všetky kamery to však podporujú alebo ich výrobcovia používajú neštandardné/vlastné príkazy a starostlivo ich skrývajú) a ovládať OSD menu ( tiež nepodporujú všetky fotoaparáty). Pretože Keďže kópia v ruke podporuje iba obmedzený súbor štandardných príkazov, nebudem uvažovať o ďalších možnostiach vzdialenej konfigurácie kamier.

Štandardné príkazy:

Bit Sense sa používa v spojení s bitmi automatického/manuálneho skenovania a zapnutia/vypnutia fotoaparátu.

Podotýkam, že po povolení príkazov na pohyb po osiach alebo zaostrenie a priblíženie sa bude kamera pohybovať, až kým nedosiahne krajnú polohu. Pohyb môžete zastaviť príkazom „stop“.

Nájdete ho na internete Detailný popis Protokol Pelco-D v angličtine.

Pri práci s fotoaparátom bol k počítaču pripojený cez 2 dolárový prevodník USB-Rs485 (na prvej fotografii v pravom dolnom rohu), postavený na báze prevodníka rozhrania USB-UART ch340 a UART-Rs485 MAX485 prevodník. Tento najlacnejší menič nemá galvanické oddelenie a len 2 výstupy Rs485 A+ a A-, žiadny spoločný vodič! Pri pripájaní zariadení cez linku 485 je vhodné použiť galvanické oddelenie a tiež pripojiť prevodníky spoločným vodičom, pretože Ak napájacie obvody zariadení nie sú zapojené na veľké vzdialenosti, zariadenia nemusia správne fungovať, zlyhať alebo vyhorieť. Toto sa mi stalo, ale s dĺžkou drôtu ~ 60 cm. Konvertor bol zapojený do počítača a kamera bola napájaná z laboratórneho zdroja, ale zdroj nemal uzemňovací vodič (zabudol som, že použitý zdroj nemá uzemnenie na zástrčke; všetky ostatné laboratórne zariadenia a počítač na pracovisku má jeden), ktorého zapínanie a vypínanie viedlo k vyhoreniu čipu MAX485 v čínskom prevodníku. Buďte opatrní a ešte lepšie nešetrite na konvertoroch a drôtoch.

Pomôcka na testovanie kamier s protokolom Pelco-D

Pre prácu s kamerou, respektíve kontrolu jej funkčnosti som napísal jednoduchú utilitu.

Keď pripojíte prevodník rozhrania k počítaču, v počítači sa objaví nový virtuálny port (v závislosti od prevodníka). Môžete sa k nemu pripojiť v programe tak, že najprv nastavíte rýchlosť portu potrebnú pre používané kamery. Program poskytuje možnosť ovládať fotoaparát pomocou príkazových bitov, manuálne zaregistrovať správu a minimálne štandardné funkcie na otáčanie fotoaparátu, ovládanie jeho priblíženia, zaostrenia a clony.

Program používa štandardné nastavenia pre COM port 8N1 (8 bitov, bez parity, 1 stop bit). Nástroj nemonitoruje riadiace linky COM portu (RTS a DTR).

Príklad kódu

Príklad implementácie kódu na ovládanie PTZ kamery pomocou protokolu Pelco D bude vyzerať takto:

Unsigned char ptz_camera_adress; // adresa kamery // odosielanie údajov cez linku Rs-485 // vstup: *data - ukazovateľ na pole odoslaných údajov void ptz_camera_send_data(char *data) ( rs485_mode_send_data(); while (*data) ( send_uart(*data) ; + +data; ) rs485_mode_received_data(); ) // odoslanie správy na PTZ kamery // vstup: adresa - adresa kamery, cmd1 a cmd2 - príkazy 1 a 2, data1 a data2 - údaje 1 a 2 void ptz_camera_data_send(unsigned char adresa, nepodpísaný znak cmd1, nepodpísaný znak cmd2, nepodpísaný znakový údaj1, nepodpísaný znakový údaj2) ( znak ptz_camera_txBuff; ptz_camera_txBuff=0xFF; ptz_camera_txBuff=ptz_camera_adress; ptz_camerad_1;dcmmera; txBuff=data1; ptz_camera_txBuff=data2; ptz_camera_txBuff=ptz_camera_adress+ cmd1+cmd2+ data1+data2; ptz_camera_send_data(ptz_camera_txBuff); ) // kamera je zapnutá ptz_camera_on(void) ( ptz_camera_data_send(ptz_camera_adress,0x88,0x00,0x00)_ptz_camera_tx00,0_offcamera off void) ; data_send(ptz_camera _adresa,0x08, 0x00.0x00.0x00); )

rs485_mode_send_data()— prepnutie modulu Rs-485 na prenos dát
send_uart(údaje znakov)— funkcia odosielania dát cez UART
rs485_mode_received_data()— prepnutie modulu Rs-485 na príjem dát