دوشنبه , ۲۹ مرداد ۱۳۹۷
خانه / مقالات / مقالات نظارت تصویری / آشنایی با بخش‌های تشکیل دهنده یک سیستم ویدئوی حفاظتی
adt_cctv-new

آشنایی با بخش‌های تشکیل دهنده یک سیستم ویدئوی حفاظتی

ابتدایی‌ترین وظیفه هر سیستم ویدئوی حفاظتی ایجاد چشمانی با قابلیت کنترل از راه دور برای واحد حراست و بخش مدیریت است. یک سیستم ویدئوی حفاظتی از منبع روشنایی، صحنه‌ای که باید تحت پوشش قرار داده شود، لنز دوربین، دوربین، تجهیزات مخابراتی برای تبادل اطلاعات به مرکز کنترل و دستگاه ضبط ویدئو تشکیل می‌شود و برای تکمیل آن از بقیه تجهیزات نظیر سوئیچ، مالتی پلکسر، تجهیزات ردیاب حرکت در صحنه، محفظه نگهدارنده دوربین، ترکیب کننده صحنه‌ها، جدا کننده صحنه‌ها و حاشیه‌نویس‌ها استفاده می‌شوند.

عملکرد دوربین

پرتوهای نوری منعکس شده از صحنه توسط لنز روی حسگر دوربین متمرکز می‌شود. حسگر دوربین شبیه به شبکیه چشم یا فیلم عکاسی عمل می‌کند و با کمک تجهیزات الکترونیکی داخل دوربین پرتوهای نوری را به سیگنال الکتریکی متغیر در زمان متناظر و مناسب برای انتقال به نمایشگر تبدیل می‌کند. این سیگنال با تغییر شدت روشنایی تغییر می‌کند. وظیفه بخش‌های الکترونیکی درون دوربین همگام‌سازی پالس‌ها به گونه‌ای است که بعداً سیگنال ویدئویی متغیر در زمان روی نمایشگر یا دستگاه ضبط کننده قابل نمایش باشد و یا بتوان یک نسخه کاغذی از آن را چاپ کرد. اگرچه دوربین‌های موجود دربازار با توجه به مشخصات و قابلیت‌های که دارند از نظر اندازه و شکل با یکدیگر فرق دارند اما همه آنها باید بتوانند صحنه را در مدت زمان تعیین شده و با تمام جزئیات موجود در آن پیمایش کنند- البته دوربین‌های بهبود دهنده تصویر‌ از این قاعده مستثنا هستند. اغلب در اکثر کاربری‌ها از دوربین‌های سی‌سی‌دی حالت جامد، سی‌موس رنگی و دوربین‌های سیاه–سفید استفاده می‌شود و در مکان‌هایی با روشنایی محیطی کم از دوربین‌های سی‌سی‌دی حساس مجهز به نور افکن مادون‌قرمز استفاده می‌شود. در مکان‌هایی که روشنایی محیطی خیلی کم است و یا استفاده از نورافکن مجاز نباشد (مثل پناهگاه‌ها) از دوربین‌های گران قیمت و پیچیده سی‌سی‌دی تقویت شده و مخصوص سطح روشنایی پایین معروف به آی‌سی‌سی‌دی استفاده می‌شود.

انتقال سیگنال ویدئویی و فرامین کنترلی

هم زمان با تولید سیگنال ویدئویی از صحنه، سیگنال از طریق بسترهای انتقالی نظیر: کابل کواکسیال، زوج سیم به هم تابیده، لن ، ون ، اینترنت، فیبر‌نوری و فن‌آوری‌های بی‌سیم، به مرکز کنترل انتقال داده می‌شود. انتخاب بستر انتقال وابسته به عواملی نظیر فاصله بین دوربین و مرکز کنترل، شرایط محیطی و نقشه فضای تحت حفاظت است. اگر فاصله مرکز کنترل و دوربین کم (۳ الی ۱۵۰ متر) باشد از کابل کواکسیال، زوج تابیده شده و فیبر نوری یا مخابرات بی‌سیم استفاده می‌شود اما برای فواصل طولانی‌تر (۱۵۰تا چند صد متر ) یا مناطقی که اختلال‌های الکتریکی وجود دارد، استفاده از فیبر نوری و زوج تابیده شده توصیه می‌شود. برای فاصله‌های خیلی طولانی، محیط‌های خشن (مناطقی که در آنجا طوفان‌هایی با رعد و برق زیاد اتفاق می‌افتد) و یا بین دو ساختمان مجزا که سیستم هم پتانسیل‌سازی بین آنها وجود ندارد، استفاده از فیبرنوری توصیه‌ می‌شود. علاوه بر این در مناطقی که بین مرکز کنترل و دوربین مسیر سرراستی وجود نداشته باشد، استفاده از سیستم‌های بی‌سیم نظیر آر‌اف‌ و میکروویو روش مناسبی است. تنها راه‌حل برای انتقال ویدئو به فواصلی بیش از چند کیلومتر یا از شهری به شهر دیگر استفاده از دوربین‌های دیجیتال یا دوربین‌های شبکه است. با استفاده از این دوربین‌ها ویدئو فشرده‌سازی می‌شود و روی بستر اینترنت انتقال داده می‌شود، البته ویدئویی که در این سیستم‌های اینترنتی در سمت گیرنده دریافت می‌شود، پخش زنده‌ نیست اما در بعضی مواقع (سرعت بالای اینترنت) نزدیک به حالت پخش زنده می‌شوند.
نمایش تصاویر ویدئویی به وسیله نمایشگر
سیگنال ویدئویی دریافتی در مرکز کنترل به وسیله نمایشگر معمولی (سی‌آر‌تی) ال‌سی‌دی‌ یا پلاسما به تصاویر قابل مشاهده تبدیل می‌شود. در نمایشگر‌ها از مدارهای الکترونیکی مشابه دوربین‌ها استفاده می‌شود، اما عملکردشان معکوس است. صحنه نهایی با پیمایش پرتوی الکترونی سی‌آر‌تی در نمایشگر ویدئویی تولید می‌شود. پرتوی الکترونی، فسفر روی لوله اشعه کاتد را فعال می‌کند و به موجب آن روی صفحه نمایش تصویر اصلی ایجاد می‌شود. در ال‌سی‌دی تصویر ویدئویی نقطه به نقطه روی صفحه ال‌سی‌دی یا پلاسما نمایش داده می‌شود.

ضبط تصاویر ویدئویی

برای چند دهه در سیستم‌های ویدئوی حفاظتی دستگاه وی‌سی‌آر ابزار مطمئنی برای ضبط تصاویر ویدئویی سیاه-سفید و رنگی بود، اما در اواسط دهه ۹۰ و با پیشرفت فن‌آوری‌های دیسک سخت رایانه و الکترونیک دیجیتال، دی‌وی‌آرها جایگزین آن‌ها شدند. با تولید دیسک‌های حافظه ظرفیت بالا (چند صد گیگابایت) و استفاده از آنها در دی‌وی‌آر، ضبط طولانی مدت ویدئو امکان‌پذیر شد. مهم‌ترین مزیت دی‌وی‌آر نسبت به وی‌سی‌آر اطمینان بالا از عملکرد دیسک سخت نسبت به نوارهای مغناطیسی است. قابلیت جستجو سریع (بازیابی تصاویر) در هر کجای دیسک و از بین نرفتن کیفیت تصاویر پس از چندبار نسخه‌برداری از آنها از جمله مزیت‌های دی‌وی‌آر نسبت به وی‌سی‌آر هستند.

روشنایی صحنه

صحنه به وسیله منبع روشنایی طبیعی یا مصنوعی روشن می‌شود. دوربین‌های سیاه-سفید می‌توانند با تمامی منابع نوری کار کنند، اما دوربین‌های رنگی نیاز به نوری دارند که پرتوهای قابل رویت رنگی را در خود داشته باشد و برای داشتن یک تصویر رنگی با کیفیت، توازن صحیحی میان تمامی رنگ‌های موجود در نور وجود داشته باشد.

نور طبیعی

میزان روشنایی و توزیع طیف نوری (رنگ) با توجه به طول روز و شرایط جوی متغییر است. در صورت استفاده از دوربین رنگی میزان طیف نور رنگی که به صحنه می‌رسد، اهمیت می‌یابد. وجود نور مستقیم خورشید در صحنه باعث درخشان‌تر شدن صحنه می‌شود و میزان تشخیص اجسام داخل صحنه به بالاترین حد خود ‌می‌رسد. به علت عدم وجود نور کافی در روزهای تمام ابری یا نیمه‌ابری و در نتیجه کاهش وضوح تصویر، استفاده از دریچه دیافراگم تنظیم خودکار برای داشتن تصاویر با کیفیت در شرایط تغییر شدید نور صحنه (مدت زمان غروب خورشید و شروع شب) ضروری است. در جدول زیر شدت روشنایی برای سطوح مختلف نور در محیط‌های سرباز مثل روشنایی خورشید، آسمان نیمه ابری، آسمان تمام ابری و تیره شدن آسمان تا تیرگی صحنه در شب، گردآوری شده است.

 

شرایط

روشنایی  

توضیحات

(FtCd) (Lux)
تابش مستقیم

روشنایی روز

روز کاملاً ابری

هوای گرفته خیلی تاریک

سپیده دم

هوای گرگ و میش شدید

۱۰۰۰۰

۱۰۰۰

۱۰۰

۱۰

۱

۰٫۱

۱۰۷۵۰۰

۱۰۷۵۰

۱۰۷۵

۱۰۷٫۵

۱۰٫۷۵

۱٫۰۷۵

 

 

محدوده روشنایی روز

ماه کامل

یک چهارم ماه

نور ستارگان

تیرگی شب

۰٫۰۱

۰٫۰۰۱

۰٫۰۰۰۱

۰٫۰۰۰۰۱

۰٫۱۰۷۵

۰٫۰۱۰۷۵

۰٫۰۰۱۰۷۵

۰٫۰۰۰۱۰۷۵

 

محدوده سطوح روشنایی کم

شدت روشنایی صحنه به وسیله معیار فوت کندلز  اندازه‌گیری می‌شود و اندازه آن بین ۱ تا ۱۰۰۰۰ متغیر است. اکثر حسگرها برای ثبت تصاویر ویدئویی با کیفیت در این محدوده کار می‌کنند. زمانی که زاویه تابش خورشید افقی شود و ماه در بالاترین محل خود در آسمان قرار گیرد، صحنه در اثر بازتابش نور خورشید از سطح ماه در بالاترین محل خود در آسمان قرار گیرد، صحنه در اثر تابش نور خورشید از سطح ماه روشن می‌شود و اجسام داخل آن توسط دوربین‌های حساس سیاه-سفید قابل تشخیص می‌شوند. در این وضعیت که نور خیلی کمی به لنز دوربین می‌رسد برای شناسایی اجسام داخل صحنه باید از دوربین‌های خیلی حساس استفاده کرد. در شرایط بد که ماه در آسمان نیست یا توسط ابر پوشیده شده است، روشنایی داخل صحنه حاصل یکی از منابع زیر است: ۱) منابع روشنایی مصنوعی موجود در محل، ۲) قرمزی آسمان شب در اثر بازتابش منابع روشنایی موجود در سطح زمین (آلودگی هوا) و ۳) تابش نور مستقیم ستارگان. این وضعیت بدترین شرایط نوری است. در این شرایط برای داشتن تصاویر ویدئوی مناسب باید از دوربین‌های ۱)آی‌سی‌سی‌دی ۲)دوربین‌های سیاه-سفید مجهز به ال‌ای‌دی  دوربین‌های مادون قرمز و یا ۳)دوربین‌های حرارتی آی آر  استفاده کرد.

 

وضعیت روشنایی

شدت روشنایی  

VIDICON

 

CCD

 

CMOS

 

ICCD

 

ISIT

(FtCd) (Lux)
شب بدون ماه ۰٫۰۰۰۰۱ ۰٫۰۰۰۱۰۷۵
نور ستارگان ۰٫۰۰۰۱ ۰٫۰۰۱۰۷۵
یک چهارم ماه ۰٫۰۰۱ ۰٫۰۱۰۷۵
ماه کامل ۰٫۰۱ ۰٫۱۰۷۵
هوای گرگ و میش شدید ۰٫۱ ۱٫۰۷۵
سپیده دم ۱ ۱۰٫۰۷۵
 

هوا گرفته خیلی تاریک

 

۱۰

 

۱۰۷٫۵

محدوده فعالیت دوربین‌های حفاظتی پرکاربرد
هوای ابری ۱۰۰ ۱۰۷۵
روشنایی روز ۱۰۰۰ ۱۰۷۵۰
تابش مستقیم خورشید ۱۰۰۰۰ ۱۰۷۵۰۰
ابتدایی‌ترین وظیفه هر سیستم ویدئوی حفاظتی ایجاد چشمانی با قابلیت کنترل از راه دور برای واحد حراست و بخش مدیریت است. یک سیستم ویدئوی حفاظتی از منبع روشنایی، صحنه‌ای که باید تحت پوشش قرار داده شود، لنز دوربین، دوربین، تجهیزات مخابراتی برای تبادل اطلاعات به مرکز کنترل و دستگاه ضبط ویدئو تشکیل می‌شود و برای تکمیل آن از بقیه تجهیزات نظیر سوئیچ، مالتی پلکسر، تجهیزات ردیاب حرکت در صحنه، محفظه نگهدارنده دوربین، ترکیب کننده صحنه‌ها، جدا کننده صحنه‌ها و حاشیه‌نویس‌ها استفاده می‌شوند. عملکرد دوربین پرتوهای نوری منعکس شده از صحنه توسط لنز روی حسگر دوربین متمرکز می‌شود. حسگر دوربین شبیه…

User Rating: Be the first one !

پیشنهاد برای مطالعه:

b88571a54c54bf3f6c6d6364f6b1f923

محبوب ترین سازندگان دوربین در سال ۲۰۱۸

در سال ۲۰۱۸ در رتبه­ بندی­ دوربین­های محبوب نصابان حرکت­های عمده­ای صورت گرفته است: دو …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *