Устройство камеры: Устройство камер видеонаблюдения

Содержание

Устройство камер видеонаблюдения

Принцип работы камер видеонаблюдения основан на аналоговой или цифровой обработке сигнала — IP камерами, работающими по сети.

В аналоговых видеокамерах изображение сформированное с помощью фоточувствительной ПЗС матрицы, в виде последовательного перемещения электронов направляется на считывающее устройство и формируется видеосигнал (стандартов NTSC и PAL), который по коаксиальному кабелю поступает к кассетному видеорегистратору и монитору. Качество изображения в аналоговых камерах значительно уступает цифровым видеокамерам. Однако у них есть определенное преимущество — низкая цена.

В цифровой видеокамере аналоговый сигнал, полученный от светочувствительной матрицы (CCD или CMOS-матрицы), с помощью встроенного кодера преобразуется в цифровой. Оцифровка сигнала позволяет производить сжатие, беспроводную передачу, сохранение информации, отслеживание движения, воспроизведение по LAN/WAN сетям. На выходе цифровой сигнал дает более четкое изображение.
Видео с цифровой видеокамеры легко переписать на компьютер и обработать с помощью специальных программ.

Основными действующими элементами в устройстве камер видеонаблюдения являются:

Объектив
Светочувствительная матрица
Процессор обработки видеосигнала
Блок компрессии (у ip-видеокамер)
Микрофон
Блок питания
Сетевой интерфейс или беспроводной интерфейс
ОЗУ
ИК-подсветка
Цвет и изображение

Объектив

Объектив состоит из линзовой системы, фокусирующей световой поток на ПЗС-матрице, и формирующей качественное изображение в зависимости от фокусного расстояния, глубины резкости, формата, типа крепления и т.п.
Светопоток проецируется на светочувствительную матрицу. Для более правильной цветопередачи поверх матрицы устанавливают инфракрасные оптические отсекающие фильтры, представляющие собой плоскопараллельные оптически точные пластинки.
Главный параметр объектива видеокамеры наблюдения – фокусное расстояние (f), которое изменяется в миллиметрах. Чем больше фокусное расстояние объектива видеокамеры наблюдения – тем уже угол обзора видеокамеры и тем дальше она «видит».

Существуют монофокальные (объектив с постоянным фокусным расстоянием), вариофокальные (объектив с ручным изменением фокуса) и трансфокаторы, позволяющие дистанционно изменять фокусное расстояние.

По способу управления диафрагмой объективы делятся на объективы с фиксированной диафрагмой, с управлением диафрагмой Direct Drive и с управлением диафрагмой Video Drive.

Светочувствительная матрица

ПЗС-матрица выполняет функцию фотоприемника. С помощью полупроводниковой светочувствительной пластины, состоящей из светочувствительных элементов — фотодиодов, она преобразует светопоток в элетросигнал.
Размер матрицы важен при определении необходимого угла обзора камеры. С одинаковыми объективами камера на основе матрицы 1/2“ имеет больший угол зрения, чем камера с матрицей І/3».

Процессор обработки видеосигнала

Преобразует электрический сигнал в цифровой формат и осуществляет вывод изображения на монитор. Обработка сигнала происходит в режиме реального времени путем анализации, определения наиболее подходящего времени экспозиции, корректировки для каждого пикселя ПЗС-матрицы. Таким образом происходит формирование кадра, где каждый пиксель работает отдельно в условиях конкретной освещенности.

Блок компрессии (у ip-видеокамер)

Блок компрессии осуществляет сжатие оцифрованного сигнала в форматы JPEG, MPEG-1/2/4, MJPEG, Wavelet.

Микрофон

Обычно микрофон уже вмонтирован в видеокамеру, но иногда используют отдельный микрофон, из-за того, что наиболее оптимальные места для установки камер и микрофонов иногда разнятся.

Блок питания

В зависимости от индивидуальной характеристики камеры видеонаблюдения, рассчитывается необходимое выходное напряжение блока. Например, маркировка «9-15V DC/0.1A» означает, что камера питается от постоянного напряжения 9. .15 В, а потребляемая сила тока — 0,1A. В данном случае необходим блок питания, имеющий выходное напряжение в диапазоне 9..15 В (например, 12В) и максимальную силу тока более 0,1А (например, 1А). Если к одному блоку питания подключается несколько камер, то параметр «сила тока» суммируется. Например, имеем две камеры «9-15V DC/0.1A». Они подключаются к одному блоку питания. Тогда необходим блок питания с выходным напряжением от 9 до 15 В и силой тока не менее 0,2 А.
Ну и к слову сказать, российские блоки питания лучше чем китайские.

Сетевой интерфейс или беспроводной интерфейс

Сетевой интерфейс — это контроллер Ethernet, соединяющий видеокамеру с Интернетом по любой сети TCP/IP Ethernet. Служит для подключения к локальной сети IP-камеры.

Для беспроводного соединения выпускаются камеры с интерфейсом Wi-Fi. Такие камеры видеонаблюдения могут быть работать в автономном режиме без подключения к ПК и видеосерверу, благодаря встроенному web-серверу и наличию в прошивке плагинов для web-браузеров (практически всех).

ОЗУ

Для хранения временных данных служит оперативно запоминающее устройство — ОЗУ.

ИК-подсветка

Такие видеокамеры используются при наблюдении за объектами в ночное время суток или плохой освещенности. Благодаря инфракрасной подсветке можно получить достаточно четкую картинку даже в полной темноте.

Цвет и изображение (черно-белые и цветные видеокамеры)

Если сравнить полученное изображение с черно-белой и цветной камеры видеонаблюдения, то видно, что монохромная картинка четче и контрастнее. Так как в сравнении с цветными видеокамерами у черно-белых более высокая чувствительность и разрешающая способность. Дело в том, что у цветных видеокамер перед ячейками ПЗС-матрицы формируются цветовые микрофильтры (R G B) и количество результирующих ячеек получается в три раза меньше. К тому же передача цвета дает дополнительную нагрузку на каналы передачи и увеличивает место на видеорегистраторах.
Однако цвет важен для видеонаблюдения при точной идентификации объекта: цвет волос, машин, одежды.

Получить хорошее изображение в условиях полной темноты можно с помощью черно-белых камер видеонаблюдения, так как по сравнению с человеческим глазом чувствительность черно–белых телекамер существенно сдвинута в инфракрасную область. Инфракрасное излучение не видно человеческому глазу, однако прекрасно фиксируется телекамерами.

Еще одним преимуществом является более низкая цена у камер черно-белого изображение. Однако существуют комбинированные варианты с функцией день/ночь.
Черно-белые камеры применяются на объектах, где необходимо высокое разрешение изображения. Для наблюдения за объектами в ночное время суток или при плохой освещенности применяются камеры день/ночь.

Специалисты компании «СВЯЗЬ-ТЕХНИКА» помогут выбрать, установить и подключить видеокамеры и необходимое оборудования для обеспечения полноценного контроля за объектами видеонаблюдения.

Телефоны для связи со специалистами компании:

(812) 645-35-99, 942-51-65

Устройство камер видеонаблюдения