Что такое PTZ какмеры и где они применяются?

Общие сведения о PTZ-камерах

Это нестандартная камера, главным отличием которой является наличие встроенного электронно-механического привода. Причем сама матрица, обеспечивающая фиксацию видеопотока, вполне соответствует по характеристикам традиционным компактным камерам для видеонаблюдения. Особенности обуславливает именно привод с роботизированным принципом управления, который, к слову, может выступать отдельной частью – элементом комплектации. Впрочем, последние модели такого типа отличаются и внутренним устройством. Оптический трансфокатор, в частности, позволяет изменять угол обзора, который захватывает PTZ-камера. Что это такое с точки зрения потребителя? В сущности это означает переменное фокусное расстояние с оптическим уменьшением и увеличением целевого объекта. Сигналы для управления приводным механизмом и внутренними сенсорами могут поступать от пульта ДУ, а могут генерироваться контроллерами, которые взаимодействуют с компьютером. То есть посредством программного обеспечения пользователь может настроить полностью автоматическую работу камеры.

Устройство PTZ-камеры

Название произошло от аббревиатуры Pan (панорама) Tilt (наклон) Zoom (зум). Этих трех параметров достаточно, чтобы направлять камеру на объекты или людей. Это делается при помощи миниатюрных электромоторов. PTZ-камеру можно условно разделить на следующие части:

• светочувствительная цифровая матрица;
• объектив с приводом зумирования;
• блок поворота камеры влево и вправо;
• блок наклона камеры вверх и вниз;
• плата управления;

Типы PTZ видеокамер

Поворотные видеокамеры бывают для наружного и внутреннего применения, что добавляет к ним универсальность. Камеры PTZ для наружного применения оснащаются прочным корпусом, устойчивым к воздействию сложных погодных условий, и более надежны, чем камеры для установки в помещениях. Причиной этого является то, что им приходится перемещать тяжелый корпус, иногда оснащенный
ИК-прожекторами. Поворотные камеры для размещения в помещениях часто делают с корпусами из пластика, и поэтому они легче.

Одним из недавних этапов эволюции камер PTZ является создание популярной купольной поворотной камеры.
Купольные видеокамеры работают так же, как традиционные камеры PTZ,
но отличаются тем, что устройство панорамирования, наклона и управляющая электроника находятся внутри купола. Ассортимент куполов крайне разнообразный: от прозрачных или полупрозрачных до непрозрачных, что делает их подходящими даже для специального применения. Поворотные купольные камеры имеют ряд преимуществ перед традиционными камерами PTZ. Купол может эффективно перемещать во всех направлениях, в том числе на 360 градусов для просмотра прямо вниз. У купольных камер есть функция Auto-Flip для просмотра прямо под ним: когда, достигнув механического ограничителя, камерный блок автоматически выполняет разворот на 360° и продолжает движение в выбранном оператором направлении.

Пример купольной камеры PTZ

Конструктивные исполнения

1. Уличная купольная полусфера или Speed Dome. Исключительно все компоненты устройства (электроника и механика) размещены в герметичной полусфере. Благодаря такому размещению, внутрь корпуса полностью предотвращается проникновение частиц пыли и влаги. Также это способствует повышению уровня защиты от вандалов. Температурный режим при эксплуатации таких устройств составляет: -50° — +60°С.
2. Уличная купольная сферическая PTZ. Аналогичная модель полусферы, но отличием является — более мощная инфракрасная подсветка. Обладает высокой степенью отказоустойчивости, то есть исключает воздействие влаги, пыли и имеет защиту от актов вандализма. Температурный режим работы техники колеблется от -40° до +60°С.
3. Поворотно-корпусная PTZ (для помещений). Движущиеся единицы камеры открыты, поэтому механические элементы взаимодействуют с внешней средой. Как следствие — низкая защита от влияния пыли и влаги. Температурный режим работы аппарата колеблется от 0° до +55° С.
4. Сферическая купольная PTZ (для помещений). Предназначена для установки внутри помещений зданий и сооружений, так как требует отсутствия низких температур, а также повышенной влажности и пыли.
5. Уличная роботизированная PTZ – это гибрид электропривода и уличной камеры. На данный момент купольная камера вытеснила роботизированную с рынка. Соответственно последняя встречается редко.

Общие характеристики

• оптический зум;
• цифровой зум;
• управление панорамированием;
• управление наклоном;
• передача аудиосигнала;
• автослежение;
• непрерывное вращение;
• регулирование температуры;
• встроенные карты памяти;
• круглосуточное видеонаблюдение.

Качество передаваемого изображения, детализация, звук и набор дополнительных функций видеонаблюдения зависит от модели и предназначения каждого отдельно взятого устройства.

Расширенные функциональные возможности

• передача звука;
• записи обхода;
• патрулирование по маршруту;
• подключение внешних устройств;
• регулирование температуры камеры (для экстремальных условий окружающей среды);
• защита от непогоды (ветер, дождь, снег);
• интеграция различных интеллектуальных приложений.

Области применения

• помещения;
• открытая местность.

Благодаря встроенному обогреву внутренних и внешних компонентов, а также герметичному корпусу, купольная камера может применяться в районах с любыми максимальными температурами и различными климатическими условиями. Некоторые модели могут эксплуатироваться в местах, где человеческое присутствие невозможно, ввиду воздействия опасных факторов. Например, на предприятиях атомной и химической промышленности. А благодаря оптическому зуму (приближению), устройства активно используются для проведения видеоконференций и переговоров.

Также PTZ-управление популярно на телевизионном производстве. Используется на профессиональных студийных камерах для роботизированного управления.

Преимущества и недостатки

PTZ камеры видеонаблюдения должны оцениваться комплексно, в привязке к задаче, для решения которой их можно использовать.

В отдельных случаях — минусы устройств данного класса не играют никакой роли, на первую позицию выходят преимущества.

Аналогично, если обращать внимание только на плюсы и не полностью использовать предлагаемые возможности — минусы могут свести на нет всю полезность системы PTZ видеонаблюдения.

Камеры рассматриваемого класса имеют преимущества:

• значительный угол обзора, до панорамного и объемного (360 по горизонтали и близко к 90 по вертикали);
• масштабируемость, наряду с оптическим зумом оптики с сервоприводом большинство моделей предлагает цифровое увеличение картинки;
• возможность задать расписание, временную диаграмму, которая включает как перемещение точки обзора, так и изменение масштабирования и фокусировки;
• полностью роботизированное управление, позволяющее поставить четкие цели, остальное (перемещение, фокусировку, переключение режимов) — сделает умное встроенное управление ptz камерами видеонаблюдения;
• возможность реализовывать разные схемы реакции на события.

При правильном проектировании системы наблюдения — PTZ устройства способны показать снижение расходов, заменяя сразу несколько стационарных моделей.

Угол обзора PTZ камеры видеонаблюдения

Однако такие технические средства имеют и недостатки:

1. цена. Стоимость равной по характеристикам видеопотока PTZ камеры в несколько раз выше аналогичного устройства IP класса;
2. обслуживание. Из-за сложности технической реализации, большого числа движущихся деталей, уровень отказов и износа компонентов PTZ системы достаточно высока. Камеры требуют периодического сервиса, осмотра, профилактического обслуживания;
3. низкие показатели стандартизации. Каждый производитель PTZ предлагает собственное ПО, которое не совместимо с продуктами конкурентов. Поэтому построить оптимальную структуру, используя камеры разных брендов — трудно или невозможно.

Минусы роботизированных камер — понятны и достаточно ожидаемые. Поэтому при правильном проектировании систем видеонаблюдения и трезвой оценке возможностей, они не играют важной роли.

Порядок настройки

PTZ-камеры используются в двух режимах:

• фиксированный;
• мобильный.

Работая в зафиксированном (устойчивом) режиме видеонаблюдения, устройство (даже купольная техника) всегда статично направлена на подконтрольную территорию наблюдения. Как правило, без управления положением камеры (поворотная функция присутствует), но с возможной дистанционной перенастройкой, в случае необходимости.

При работе в мобильном режиме видеонаблюдения, угол направления аппарата периодично меняется для расширения/сужения точки зрения и детализации нужных предметов.

Как правило, у заказчиков есть техническое задание или примерное представление о том, где должна быть камера, на какие зоны она должна быть направлена, периодичность и маршрут осуществления движения. Все варианты видеонаблюдения и управления индивидуальны.

После монтажа видеонаблюдения, требуется настройка камеры согласно техническому заданию. Не имеет значения поворотная камера или статическая, купольная или обычная, уличная или установленная внутри помещения — процесс настройки практически идентичен во всех случаях. Настройка аналоговых камер, происходит аналогично цифровым IP-камерам. Только стоит отметить, что цифровые IP-камеры также могут быть настроены через видео-регистратор и посредством программного/аппаратного обеспечения, которое предустановлено на компьютере.

Настройка и программирование обычно производится специалистами по установке охранного видеонаблюдения.

Различные способы управления камерой PTZ

Можно управлять PTZ-камерой с помощью цифрового видеорегистратора или других устройств, таких как джойстики, ноутбуки или компьютеры. Пока основная настройка работает правильно.

На приведенной ниже схеме показан пример коаксиального управления PTZ-камерой с помощью джойстика.

Идея очень проста, поскольку DVR может управлять камерами de PTZ, другие устройства, которые подключаются к DVR только с помощью джойстика, также могут управлять ими.

Джойстик в основном посылает команды на DVR, которые повторно передают их на камеры. То же самое происходит с компьютером, как показано ниже:

Есть и другие производители камер видеонаблюдения, которые также создали версию коаксиального управления PTZ-камерой. Например, Hikvision предлагает собственную версию протокола (на основе лицензии от Pelco Coaxitron) и имеет дополнительную версию, называемую PoC (Power over Coax), которая передает питание на камеру с помощью коаксиальных кабелей.

Управление камерами видеонаблюдения через Интернет

С распространением СВ, осуществляющих передачу изображений посредством сети Интернет, возникла потребность в управлении камерами наблюдения без использования дополнительных коммуникаций. Спрос рождает предложение. Как итог, производители стали выпускать модели с функцией удаленного управления. С учетом того, что подобное оборудование оказалось недостаточно защищенным от внешнего воздействия, оно нашло применение в комплектах домашнего видеонаблюдения. Впоследствии оно стало активно использоваться в частных системах видеонаблюдения.

Как оказалось, управлять камерой наблюдения через Интернет просто. Достаточно было лишь разработать программу, способную распознавать команды, отправляемые с персонального компьютера или иного имеющего доступ в Интернет оборудования. Когда пользователь устанавливает ее на ПК, он получает доступ к интуитивно понятному веб-интерфейсу. С его помощью реализуются такие функции, как:

• включение/выключение технического устройства;
• просмотр и запись изображения.

Сегодня специализированное ПО по управлению камерами наблюдения может устанавливаться на мобильные устройства, работающие на Android или iOS. Таким образом, конечный потребитель имеет возможность доступа к оборудованию практически с любой точки мира.

К более сложному оборудованию относятся купольные IP камеры с вариофокальным, моторизированным объективом, способные менять угол поворота по горизонтали и вертикали. Конструктивные особенности этого оборудования обеспечивают конечному потребителю доступ к таким преимуществам, как:

• улучшенная защита от внешнего воздействия;
• максимальный угол обзора, согласно возможностям объектива;
• качественное изображение, при увеличении картинки.

Главное, в обеспечении качественной работы таких технических устройств – наличие адаптированного софта. Он может разрабатываться компанией – производителем оборудования и быть простым в исполнении или относиться к разряду универсальных решений, требующих сложной настройки и, соответственно, привлечения профессионала.

Дистанционное управление камерами видеонаблюдения

Дистанционное управление СВ – это действенный метод увеличения эффективности всего охранного комплекса жилого/нежилого объекта. Предполагающий управление техническими устройствами при помощи специализированного пульта управления, он позволяет вносить изменения в настройки как камеры наблюдения, так и регистрирующего прибора. На современном рынке представлено много устройств, делающих управление СВ простым и комфортным. К наиболее популярным относят пульты дистанционного управления OSD меню камер и оборудование для изменения угла обзора.

Дистанционное управление в наши дни находит применение в прямом видеонаблюдении. Благодаря его техническим возможностям оператор может своевременно отреагировать на изменение ситуации, изменив фокусное расстояние или угол поворота. Функционал технологии позволяет использовать оборудование в разных режимах. Одно и то же техническое устройство может обеспечивать контроль прилегающей территории и отвечать за идентификацию лиц, незаконно пересекших границу охраняемого объекта.

Широкий товарный ассортимент открывает перед покупателем возможность выбора пультов ДУ, отличающихся функционалом. Одни отдают предпочтение специализированным пультам дистанционного управления определенного производителя, другие приобретают стандартизированные решения. И те и другие устройства оснащаются джойстиком, обеспечивающим плавность и комфорт изменения фокусного расстояния и угла поворота. И те и другие стоят относительно дорого, а потому рассматриваются в качестве дополнительного оборудования для управления работой СВ только в том случае, если на повестке дня стоит создание профессиональной системы видеонаблюдения.

Лучшие программы для видеонаблюдения

Они помогут проверить добросовестность няни, защититься от незваных гостей и выяснить, чем занимается кот в ваше отсутствие.

1. Xeoma

• Платформы: Windows, macOS, Linux, iOS, Android.

Самое популярное ПО для организации видеонаблюдения, которое работает со всеми существующими камерами. Xeoma запускается на любых компьютерах и даже не требует установки.

У программы лаконичный интерфейс и почти безграничные возможности. Помимо привычного детектора движения, в Xeoma реализовано распознавание автомобильных номеров, лиц и даже эмоций. Все функции работают в виде модулей, которые можно объединять в цепочки и очень тонко настраивать.

В бесплатной версии количество модулей ограничено тремя, чего будет достаточно для дома и несложных сценариев. Для более серьёзных задач есть три типа лицензий, цена которых зависит от количества камер.

2. Zoneminder

• Платформы: Linux, iOS, Android.

Мощный инструмент с открытым исходным кодом и активным сообществом, который годится для организации видеонаблюдения любой сложности. После настройки просматривать видео можно с компьютера или смартфона, из любого браузера.

Zoneminder работает с камерами любых типов, позволяя записывать и анализировать картинку с них. Благодаря расширенным настройкам, для каждой камеры можно задать несколько зон определения движений и их чувствительность. Умеет отправлять оповещения на электронную почту или СМС о заданных событиях.

Приложение полностью бесплатно как для домашнего, так и для коммерческого использования.

3. iSpy

• Платформы: Windows, iOS, Android.

iSpy имеет открытый исходный код, что предоставляет широкие возможности для модернизации программы и делает детальную настройку очень удобной. Расширить функциональность можно с помощью плагинов для распознавания автомобильных номерных знаков, наложения текста, сканирования штрихкодов.

Можно подключить неограниченное количество источников. Есть датчик движения, сетевое вещание, уведомления. Кроме того, iSpy поддерживает загрузку на YouTube, Dropbox или FTP‑сервер.

В качестве источника можно использовать не только USB- и IP‑камеры, но и изображение рабочего стола.

4. Sighthound Video

• Платформы: Windows, macOS, iOS, Android.

Эта мультиплатформенная программа может похвастаться умным датчиком движения, который способен отличить человека от автомобиля или домашнего животного. Умеет работать с IP- и веб‑камерами, но в бесплатной версии можно стримить видео только с одного источника.

Sighthound Video способна сохранять ролики в облачные сервисы и имеет много полезных возможностей для тех, кому импонирует концепция умного дома.

На официальном сайте можно купить набор, который обеспечит безопасность, например, загородного дома, а сама программа умеет работать со службой автоматизации IFTTT.

5. AtHome Video Streamer

• Платформы: Windows, macOS, iOS, Android.

Главное достоинство AtHome Video Streamer — мультиплатформенность. Помимо мобильных приложений для слежки, у программы есть полноформатные версии для Windows и macOS.

Предоставляется возможность вести запись по расписанию, сохранять видео в облачные сервисы и отправлять уведомления на смартфон при обнаружении движения. В качестве источников используются камеры USB, IP, Smart TV, iOS- и Android‑устройств.

6. EyeLine Video Surveillance

• Платформа: Windows.

EyeLine Video Surveillance может задействовать до 100 каналов одновременно. В качестве источников позволяет использовать как веб-, так и IP‑камеры.

Программа оснащена детектором движения, менеджером архивных записей и возможностью загрузки видео на FTP‑сервер. Уведомления о событиях можно получать по электронной почте или СМС.

EyeLine Video Surveillance — отличный вариант для тех, кому нужна простая и эффективная система видеонаблюдения. Программа имеет двухнедельный пробный период и предлагает несколько вариантов подписки с расширенной функциональностью.

7. XProtect Essential+

• Платформы: Windows, iOS, Android.

Готовое решение от Milestone, которое сочетает простоту работы и массу полезных возможностей. XProtect Essential+ подойдёт для точек малого бизнеса и домашнего использования.

Программа поддерживает до восьми IP-, USB- и веб‑камер, умеет вести запись по движению в кадре, а также позволяет настраивать отдельные зоны обнаружения большей точности. Просматривать потоки можно с неограниченного количества компьютеров и мобильных устройств.

XProtect Essential+ не требует активации, а бесплатная версия ограничена лишь количеством камер. При необходимости она легко масштабируется до платной с сохранением всех настроек.