در مکانیزم دوربین های مداربسته سنسورهایی قرار گرفته است که وظیفه تبدیل نور دریافتی از محیط به سیگنال الکتریکی را بر عهده دارند. ایتن سیگنال های الکتریکی در نهایت به صورت تصاویر ویدئویی در حافظه متصل به دوربین ها ضبط می شود. یکی از سنسورهای شناخته شده در دوربین های مدار بسته به چیپ تصویر DIS معروف است. این چیپ تصویر اولین بار توسط شرکت هایک ویژن در سال 2012 مورد استفاده قرار گرفت و این شرکت در سری دوربین های جدید آنالوگ خود در آن سال از این چیپ تصویر استفاده کرد.
از نظر عملکردی می توان چنین گفت که سنسور های DIS در حقیقت نسخه ارتقا یافته سنسور های قدیمی CMOS هستند که مشکلات این سنسور ها را برطرف کرده است. در سنسورهای CMOS مهمترین مشکل عدم امکان تصویر برداری با کیفیت در فضاهای کم نور بود که هایک ویژن سعی کرد این مشکل را توسط چیپ تصویر DIS برطرف کند.
چیپ تصویر DIS و نحوه عملکرد آن
چیپ تصویر DIS در دوربین مداربسته مخفف عبارت (Digital Image Stabilization) بوده و به معنی تثبیت کننده دیجیتالی تصویر است. یکی از مشکلات عمده نصب دوربین های مداربسته در فضاهای باز مانند کنار جاده ها و ایستگاه قطار و فرودگاه این است که تصاویر دوربین ها بر اثر تکان های بیرونی تار می شود. تکنولوژی بکار رفته در سنسورهای DIS به شکلی توسعه یافته است که میزان نویز ایجاد شده چنین لرزش هایی را کاهش می دهد و از این طریق تصاویر با کیفیت بهتری توسط دوربین ضبط می شود.
روش کار چیپ تصویر DIS بصورت پیکسلی و فریم به فریم است. این سنسورها تکان های محیطی وارد شده به بدنه دوربین مداربسته که بیشتر ناشی از وزش باد است را تشخیص می دهد. در مرحله بعد دوربین تصاویری پیکسلی از تصویر خارج از این فریم را ایجاد می کند و یک حائل پیکسلی برای آنالیز خود ایجاد می کند تا درنهایت یک تصویر بدون نویز ایجاد کند. هنگامی که دوربین دچار ارتعاش می شود این مکانیزم عمل می کند و دوربین فریم قابل مشاهده را با فریم های تار بدون کاربرد تعویض می کند.
بعد از ارائه سنسور DIS توسط شرکت هایک ویژن، کمپانی داهوا نیز ورژن دیگری از سنسور DIS را عرضه نمود که با نام HDIS خوانده می شود. لازم به ذکر است که این دو سنسور ساخت دو شرکت از لحاظ کیفیتی هیچگونه تفاوتی با یکدیگر ندارند.
دوربین های مداربسته نسل جدید به حدی پیشرفته شده اند که علاوه بر ضبط تصاویر با کیفیت انتظار تجزیه و تحلیل ویدئویی تصاویر در محل به قابلیت های این دوربین های مدار بسته به شکل گسترده ای اضافه شده است. قابلیت هایی مانند تشخیص عبور از خط یا همان (line crossing) ، قابلیت تشخیص چهره، قابلیت تشخیص پلاک اتوموبیل ها و … از جمله مواردی است که به راحتی از عهده این دوربین ها بر می آید. قاعدتا در سیستم های امنیتی که در یک مکان مورد استفاده قرار می گیرند ابتدا باید نیاز های مجموعه بررسی شود و بر اساس آنالیز این نیاز ها اقدام به خریداری و نصب دوربین مدار بسته و دیگر تجهیزات نظارتی بر اساس آن نیاز ها اقدام کرد. در این مطلب می خواهیم توضیحاتی مختصر در خصوص قابلیت تشخیص عبور از خط در دوربین های مداربسته یا قابلیت (line crossing) این دوربین ها به شما ارائه دهیم.
قابلیت تشخیص عبور از خط (line crossing) یکی از امکانات نرم افزارهای تجزیه و تحلیل ویدئویی استفاده شده در سیستم های نظارتی است. تمام قابلیت های این نرم افزارها به عنوان یک ابزار پیشگیرانه می تواند مدیریت سیستم های امنیتی را تا حد قابل قبولی ارتقا دهد. قابلیت هایی مانند تشخیص چهره، شمارش افراد، تشخیص نفوذ به یک مکان و عبور از خط به شکل گسترده در تمام فضاهای عمومی و سازمان های دولتی و خصوصی در تمام دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. به طول کلی تمام این قابلیت ها را با عنوان ویژگی های تجزیه و تحلیل ویدئویی در سیستم های های پردازش تصویر (Video Content Analytics) می شناسیم که به طور اختصار به عنوان سیستم های VCA نیز معرفی می شوند.
قابلیت تشخیص عبور اشیا و اشخاص از خط که با عبارت line crossing شناخته می شود برای نظارت دقیق تر بر ورود و خروج افراد در مناطق کم ترافیک از جمله درب های ورودی ساختمان یا بخش های خاصی از ساختمان های اداری که با محدودیت عبور و مرور روبرو هستند، استفاده می شود. این نرم افزار هوشمند به وسیله دوربین های نظارتی مداربسته می تواند ورود انواع سوژه های متحرک انسانی و غیر انسانی را به یک محدوده از پیش تعیین شده تشخیص دهد. همچنین می توان جهت عبور را در این سیستم ها تعریف کرد و دقت سیستم را افزایش داد. برای استفاده از این قابلیت کافی است دوربین های دارای این تکنولوژی را به دستگاه ضبط NVR متصل کنید و تنظیمات پردازش را از طریق این دستگاه فعال کنید.
کاربرد Line Crossing دوربین مدار بسته
بگذارید موارد استفاده از قابلیت line crossing در دوربین های مداربسته را با یک مثال بیشتر توضیح دهیم. فرض کنید یک اتاق در یک ساختمان باید حفاظت شود و تنها افرادی خاص مجوز ورود به این اتاق را دارند. با استفاده از این قابلیت، یک خط فرضی در ابتدا ورودی این اتاق رسم می شود و محدوده ورود را این اتاق تعریف می کنیم. در این شرایط با عبور اشخاص از این خط فرضی و وارد شدن آنها به اتاق آلارم ها و اخطارهای لازم به مدیریت سیستم نظارتی ارسال می شود.
دوربین های اسمارت دارای قابلیت line crossing در حال حاضر امکان پشتیبانی تا 4 خط فرضی را دارند و همچنین می توان میزان حساسیت این دوربین ها را به شکل دلخواه تنظیم کنید.
دوربین های مداربسته در اشکال مختلف و با توانایی های متفاوتی در دنیا تولید می شوند. یکی از انواع دوربین مداربسته که در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرد، دوربین های موسوم به دوربین مداربسته مخفی است. عموما از چنین دوربین هایی برای زیر نظر گرفتن رفتار افراد مختلف و حفاظت از اموال به شکل نا محسوس استفاده می شود. نکته مهم در خصوص دوربین های مداربسته مخفی این است که این دوربین ها را عموما به اشکال و وسایلی می سازند که شبیه دوربین به نظر نمی رسد مانند دتکتور دود، دوربین های لامپی، دوربین های خودکاری و … که قابل تشخیص نیستند.
نکته دیگر در خصوص دوربین مداربسته مخفی این است که چنین اسمی در بازار شناخته شده نیست، در اصل دوربین های بسیار کوچکی را می توانید از فروشندگان دوربین های مدار بسته خریداری کنید که با نام دوربین پینهول یا مینیاتوری شهرت دارند. این دوربین ها در سایزهای مختلف تولید می شوند و برای مثال در سایز های کوچک این دوربین ها در ابعاد یک حبه قند تولید می شوند. چنین دوربینی را می توانید در هر شی پنهان کنید و از آن شی به عنوان دوربین مداربسته مخفی استفاده کنید.
کاربرد دوربین های مخفی
نظارت بر عملکرد برخی از پرسنل در مشاغل خاص مانند پرستار کودک و یا مربی مهد
در موارد حقوقی و قانونی مانند امور مربوط به پلیس
نظارت بر برخی از اموال و دارایی های خاص که در صورت استفاده از دوربین های معمولی سارقین متوجه دوربین شده و اتصال آن را قطع می کنند بهتر است از دوربین مخفی استفاده شود.
حال که فهمیدیم دوربین های مداربسته ای وجود دارند که به صورت مخفیانه از حرکات دیگران تصویر برداری می کنند، حتما برای شما هم این سوال پیش آمده است که چگونه می توان فهمید که چنین دوربین هایی در یک مکان نصب شده اند یا نه؟
یکی از راه حل های موجود، دنبال کردن رد سیم کشی های دوربین است که با کمی دقت می توان از روی سیم کشی های موجود وجود دوربین را تشخیص داد. با این حال ممکن است دوربین نصب شده در محل بدون سیم بوده و سیم کشی هم وجود نداشته باشد.
یک راه حل ابتکاری دیگر این است که در اتاق تاریک یک لوله کاغذ توالت خالی و یک چراغ قوه یا چراغ گوشی را برداشته و لوله را مانند دوربین دوچشمی روی یک چشم بگذارید و چشم دیگر را ببندید حال با چراغ قوه محیط را بررسی کنید و از طریق لوله نگاه کنید اگر نور ریز درخشانی دیدی احتمال دارد که در مکان مورد نظر دوربین مخفی کار گذاشته شده باشد.
سومین روش که در برخی موارد به شما کمک می کند این است که فضای مکان مورد نظر را تاریک کنید و با استفاده از گوشی تلفن همراه اقدام به تصویر برداری کنید. اگر دوربین مخفی در مکان مورد نظر نصب شده باشد، در صفحه نمایش گوشی موبایل شما نور ال ای دی این دوربین قابل مشاهده خواهد بود.
دستگاه آشکار ساز دوربین مداربسته مخفی
به طور کلی چنین دستگاهی در بازار وجود ندارد. البته چنین فناوری هایی وجود دارد اما دستگاه های بسیار پیشرفته ای به حساب می آیند که هزینه بسیار بالایی داشته و معمولا در دسترس عموم نیستند. کاری که در نهایت می توان انجام داد شامل موارد زیر است که البته بازده صددرصدی ندارند.
جستجوی محیطی: که می تواند از طریق دنبال کردن سیم کشی ها باشد و یا اینکه به صورت فیزیکی هر گونه ردی از وجود دوربین را در محل جستجو نمود.
استفاده از نرم افزار: برخی از نرم افزارهای ساده و رایگان وجود دارند که بوسیله آنها می توانید وجود دوربین مداربسته را با استفاده از گوشی موبایلتان شناسایی کنید.
میزان مصرف برق دوربین مداربسته یکی از مشخصاتی که در زمان انتخاب منبع تغذیه یا UPS مناسب برای دوربین ها مورد توجه قرار می گیرد.
مصرف برق دوربین مداربسته به چه عواملی وابسته است؟
نوع چیپ تصویر دوربین: چیپ های تصویر CCD مصرف برقی به مراتب بالاتر از چیپ های CMOS دارند.
قدرت دید در شب IR:ال ای دی های IR با توجه به میزان قدرت و نوع آنها نیاز به برق دارند.
گردان بودن یا ثابت بودن دوربین: در دوربین های گردان علاوه بر برق مصرف شده در چیپ تصویر و IR برای گردش دوربین نیز به برق نیاز خواهد بود.
میزان مصرف هر دوربین تقریبا چقدر است؟
میزان مصرف دوربین های مداربسته با دید در شب تا 30 متر و چیپ تصویر CMOS معمولا زیر 5 وات است. میزان مصرف دوربین های مداربسته با همان مشخصات و با چیپ CCD حداکثر 7.5 وات مصرف خواهد داشت.
در دوربین های گردان با توجه به نیاز به مدار مکانیکی مصرف برق دوربین به مراتب بالاتر خواهد بود و میتواند بین 10 تا 40 وات با توجه به نوع و سرعت موتور مصرف برق داشته باشد. توجه داشته باشید که در حالت ثابت مصرف برق دوربین های گردان تفاوت چندانی با دوربین های ثابت ندارد.
میزان مصرف دقیق دوربین را چطور به دست آوریم؟
میزان برق مصرفی هر دوربین با واحد وات در دیتاشیت آن قید شده است. سعی کنید برای محاسبات دقیق حتما از این اطلاعات استفاده کنید.
هر دوربین چند آمپر جریان می کشد؟
دوربین های ثابت معمولا 12 ولتی هستند و از انجا که توان مصرفی آنها در بیشترین حالت بین 5 تا 10 وات خواهد بود میزان جریان آنها بین 0.5 تا 1 آمپر خواهد بود. در دوریبن های گردان دوربین معمولا 24 ولتی خواهد بود و میزان جریان مصرفی آن در بیشترین حالت از 2 آمپر تجاوز نخواهد کرد.
Bitrate یک مشخصه اطلاعاتی در دوربین های مداربسته و تجهیزات ضبط کننده مانند DVR یا NVR است. در این مطلب با مفهوم Bitrate و اهمیت آن بیشتر آشنا خواهید شد.
Bitrate چیست؟
تصاویر وقتی به صورت دیجیتال در می آیند دارای مشخصه های دیجیتال نیز میشوند. Bitrate یکی از مشخصه های انتقال و انالیز اطلاعات دیجیتال است. میزان Bitrate یک تصویر میزان حجم اطلاعات آن را مشخص می کند و معمولا رابطه مستقیمی با کیفیت آن دارد. البته در روش های فشرده سازی پیشرفته مانند H.264 سعی می شود بدون کاهش کیفیت اندازه و در نتیجه Bitrate تصاویر را کاهش داد. اما در دو تصویر با فشرده سازی یکسان تصویری که Bitrate بالاتری دارد به احتمال زیاد کیفیت بالاتری نیز دارد.
چرا Bitrate تجهیزات مداربسته مهم است؟
معمولا در سیستم های مداربسته قسمتی که بیشتر مورد توجه قرار می گیرد رزولوشن یا کیفیت نوری تصاویر است. این مشخصه ها میزان کیفیت تصویر تولید شده در دوربین را مشخص می کنند. تصویری که با کیفیت بالا تولید می شود باید توسط یک پردازشگر قوی در دوربین شبکه با دستگاه ضبط کننده DVR یا NVR آنالیز، فشرده سازی و ضبط یا پخش شود.
میزان Bitrate تجهیزات مداربسته دیجیتال مانند دوربین تحت شبکه، دستگاه DVR یا NVR مشخص کننده قدر آنالیز تصاویر آنهاست. در صورتی که شما تصاویر را با بالاترین کیفیت نیز در دوربین ایجاد کنید تنها در صورتی میتوانید از این تصاویر به خوبی استفاده کنید که از تجهیزات مداربسته شما قدرت آنالیز مطابق با آن تصویر داشته باشند.
میزان Bitrate چه تاثیری در سیستم مداربسته خواهد داشت؟
تجهیزات مداربسته با Bitrate پایین معمولا مجبور خواهند بود کم بودن بیت ریت را با یکی از روشهای زیر جبران کنند:
کاهش رزولوشن تصویر: یکی از روشهای بسیار رایج جبران سازی است. در این روش تصاویر با روزولوشنی کمتر از روزولشن واقعی آنالیز و ضبط می شوند.
کاهش فریم تصویر: کاهش تعداد فریم های تصویر نیز یکی دیگر از روش های کاهش Bitrate است.
فشرده سازی بیش از حد: از این روش به دلیل کاهش جدی کیفیت تصویر و تاثیر کم آن بر ظرفیت کمتر استفاده می شود. کاربرد این روش زمانی است که تولید کننده تلاش کند تجهیزات با Bitrate پایین را با رزولوشن بالاتر عرضه کند.
بسیاری از دوربین های تحت شبکه با روزولشن تصویر بالاتر از 3 مگا پیکسل تصاویر را با تعداد فریمی کمتر از 25 فریم در خروجی دارند. رابطه تعداد فریم و رزولوشن تصویر مانند یک ترازو است. در میزان بیت ریت ثابت هرچه روزولشن بیشتر باشد باید تعداد فریم کمتر باشد و بالعکس.
چرا تجهیزات را با Bitrate بالاتری تولید نمی کنند؟
افزایش میزان Bitrate به معنای افزایش میزان توانایی دستگاه در آنالیز تصاویر است و این موضوع به معنای افزایش شدید قدرت سخت افزاری دستگاه خواهد بود. از این رو افزایش Bitrate تاثیر بسیار زیادی بر روی هزینه تجهیزات مداربسته خواهد داشت. به صورت تجربی افزایش 2 برابر bitrate میتواند تاثیری تا 4 برابری بر روی قیمت تجهیزات داشته باشد.
از آنجایی که بسیاری از مشتریان با مفهوم Bitrate و قدرت آنالیز دستگاه آشنایی ندارند، معمولا نمیتوانند دلیل تفاوت بسیار زیاد بین قیمت تجهیزات را تشخیص دهند. در بسیاری موارد وارد کنندگان ایرانی به علت عدم آگاهی تنها اقدام به وارد کردن تجهیزات با قیمت کمتر می کنند.
مثالهایی از تاثیر Bitrate بر روی تجهیزات مداربسته
در کاتالوگ یک دستگاه NVR 32 کانال در قسمت ,Encoding قدرت انکودینگ دستگاه به این صورت مطرح شده:
240fps@1080p, 480fps@720p, 960fps@D1p
این بدین معناست که دستگاه اشاره شده امکان ضبط نهایتا 240 فریم در ثانیه با کیفیت 1080p (2مگا پیکسل) را دارد و در صورتی که بخواهید تمام 32 کانال دستگاه را با این کیفیت ضبط کنید تعداد فریم ضبط برای هر دوربین 7 فریم در ثانیه خواهد بود که به هیچ عنوان مناسب نیست. در نتیجه باید دوربین ها را کیفیت پایین تری ضبط کرد.
موارد متعددی پیش می آید که هنگام مشاهده تصاویر بر روی مانیتور، تصویر به نظرتان بسیار ناهموار و تا حدودی به هم ریخته به نظر می رسد.
نویز چیست؟
دشمن قطعی وضوح تصویر در مانیتور وجود نویز است، که تا حدودی در تمامی سیگنال های ویدئویی وجود دارد. نویز همواره در تصاویر وجود دارد، به ویژه هنگامی که در یک محیط کم نور ضبط می شوند. نویز خود را به صورت نقاط برفکی یا گرانیتی بر روی کل تصویر نشان می دهد. موارد بسیاری باعث ایجاد نویز در تصاویر می شوند مواردی از قبیل طراحی ضعیف مدار الکترونیکی، گرما، تاثیرات خارجی، امواج حاصل از دستگاه های مایکروویو، نصب دوربین مداربسته در نزدیکی خطوط برق فشار قوی، کابل کشی نامناسب و یا کابل های با کیفیت پایین، و… . مشکل وجود نویز در تصاویر مربوط به دوربین های آنالوگ است.
وجود نویز علاوه بر اینکه یک عامل تعیین کننده در کیفیت تصویر است، یک بار اضافی نیز برای فرآیند رمزگذاری محسوب می شود. این امر به طور قابل توجهی حجم داده ها را برای انتقال و ذخیره سازی افزایش می دهد و موجب اتلاف پهنای باند و فضای ذخیره سازی می شود.
نسبت S/N چیست؟
عامل مهم تعیین کننده تلورانس نویز، میزان نویز در سیگنال ویدئویی، یا همان نسبت سیگنال به نویز (S/N) است. به این دلیل میزان نویز را به صورت یک نسبت نشان می دهند که هر چه سیگنال قوی تر باشد به همان نسبت نویز سوار شده بر روی آن هم بیشتر خواهد بود. در این نسبت تا زمانی که قدرت سیگنال تصویر نسبت به نویز از مقداری معین بیشتر باشد، وضوح تصویر قابل قبول است.
برای داشتن وضوح کافی در تصویر نسبت سیگنال به نویز چقدر باید باشد؟
نسبت سیگنال به نویز در واحد دسی بل اندازه گیری می شود. هرچه این عدد بالاتر باشد کیفیت تصویر بهتر است و نویز کمتری در آن وجود دارد. این نسبت در دوربین های مداربسته معمولی حدود 50 دسی بل است که تصویر مناسبی ارائه می دهد. البته در برخی از برندهای دوربین مدار بسته مانند هایک ویژن این عدد تا 60 دسی بل نیز هست.
همکاری شرکت Sony و Bosch برای انقلابی در صنعت CCTV
شرکت سونی و بوش با امضای قراردادی به شراکت و همکاری در کسب و کاری نوین روی آوردند. بر اساس این قرارداد همکاری قرار است به توسعه محصولات نوآورانه و راهکارهای نوینی در زمینه دوربینهای مداربسته و سیستمهای نظارت تصویری بپردازند.
دو شرکت Sony و Bosch برنامه ریزی کرده اند که از آغاز سال 2017 با ترکیب مهارتها و تجربیاتشان، استانداردهای نوینی در تصویربرداری دیجیتال HD و تصویربرداری در نور کم (Low Light Performance) برای صنعت دوربینهای مداربسته خلق کنند.
به واسطه این همکاری و قرارداد مشارکت، کاربران سیستمهای نظارت تصویری سونی در بازارهای بین المللی (بغیر از بازار کشور ژاپن) توسط مراکز فروش و بازاریابی شرکت بوش تحت پوشش قرار خواهند گرفت.
البته این همکاریها منوط به تایید مقامات اتحادیه و تشکل صنفی سیستمهای نظارت تصویری خواهد بود.
ترکیبی از تکنولوژیهای خلاق برای دوربینهای مداربسته
با توجه به تبعات و گستره این همکاری، شرکت سونی مسئول تزریق تجربیات و توفیقات محصولات سونی در بهبود کیفی تصاویر ویدئویی خواهد شد و شرکت بوش نیز با مجموعه ای از تکنولوژیهای موفق در تحلیل ویدئویی و انتقال داده ها، برای رسیدن به تکنولوژیهای بهبود انتقال بیتهای ویدئویی و مصرف حافظه وارد عمل می شود.
بگفته Toru Katsumoto مدیر دپارتمان محصولات تصویربرداری و عضو گروه تولیدات حرفه ای شرکت سونی :
این همکاریها به انقلابی در صنعت سیستمهای نظارت تصویری می انجامد که با ترکیب نوآوریهای بی همتا و قدرتمند از طرف دو شرکت پیشتاز تولیدکننده سیستمهای نظارت تصویری ممکن خواهد شد.
کاربران هم می توانند با کیفیت بالای تصاویر سونی (مثل راهکارهای 4K) در کنار مدیریت قدرتمند انتقال بیتها و تحلیلگر ویدئویی شرکت بوش از این همکاری خوب بهره ببرند.
در ادامه Gert van Iperen مدیرعامل شرکت بوش اظهار داشت :
همکاری و اعتلاف منحصر به فرد دو شرکت از ایده ها و دغدغه های " اینترنت اشیاء IoT " شرکت بوش نیز حمایت خواهد کرد. دوربین مداربسته امنیتی و خصوصا داده هایی که توسط آنها جمع آوری می شود در آینده اینترنت اشیاء نقش مهم و اصلی را بازی خواهد کرد.
پشتیبانی از فروش و بازاریابی
کاربران سیستمهای نظارت تصویری و خریداران دوربینهای مداربسته شرکت سونی بصورت مجزا و اختصاصی توسط تیمهای فروش و بازاریابی شرک بوش پشتیبانی خواهند شد و کاربران می توانند از خدمات فروش، خدمات پس از فروش و حتی آموزشهایی برخودار شوند که به کاربران در بیش از 50 کشور جهان به زبانهای مختلف ارائه خواهد شد.
شرکت سونی هم البته بصورت انحصاری همانند قبل به فروش و توسعه محصولاتش تحت برند Sony ادامه خواهند داد.
سنسورهای تصویر برداری اصلی ترین بخش هر دوربین مداربسته خواهد بود. دوربینهای مداربسته آنالوگ رایج به سنسورهای پیچیده CCD برای ضبط تصاویر با رزولوشن معمول مجهز بودند ولی اخیرا دوربینهای مداربسته تحت شبکه به سنسورهای تصویربرداری CMOS پیشرفته (Progressive CMOS) برای ضبط تصاویر با کیفیت HD مجهز شده اند. کیفیت تصاویر سنسورهای تصویربرداری نشان دهنده کیفیت تصاویر و قابلیتها و کارکردهای یک دوربین خواهد بود. در این مقاله سعی می کنیم اطلاعات اصلی این تکنولوژی را برای شما تشریح کنیم.
سنسور تصویر برداری درواقع چشم یک دوربین مداربسته امنیتی بحساب می آید. سنسور تصویر (image sensor) وسیله ایست که می تواند تصاویر مرئی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل نماید. سنسور تصویری تقریبا اصلی ترین وسیله ایست که در دوربینهای دیجیتال و دیگر دستگاههای تصویربرداری قرار می گیرد. یک سنسور تصویر معمولا از خانواده CCD (جفت دستگاه شارژشونده) یا CMOS (اکسید فلزی نیمه هادی) انتخاب می شود.
سنسور تصویربرداری
سنسورهای تصویری CCD و CMOS از دو تکنولوژی متفاوت برای ضبط و تصویربرداری دیجیتالی استفاده می کنند. هر دو نوع تصویربرداری از روش تبدیل نور به انرژی الکتریکی و تبدیل آن به سیگنالهای اکترونیکی استفاده می کنند.
سنسور تصویر CCD
سنسور CCD مخفف " جفت دستگاه شارژشونده "، دستگاهی است که انرژی الکتریکی را که معمولا در درون دستگاه از نور دریافتی شارژ می شود برای محاسبات و عملیات بعدی به جریان می اندازد. همانند یک دستگاه فوتومتریک، انرژی انتقال یافته به سنسور CCD از حالت تصویر مرئی به شکل سیگنالی دیجیتالی که مورد نیاز سیستم است در خواهد آمد.
سنسور تصویر برداری CMOS
نام سنسورهای CMOS که به نام سنسور "پیکسلهای فعال" هم شناخته می شوند از سنسور تصویربرداری Activepixel MOS گرفته شده که در سالهای 1960 به بعد ابداع شده است و شامل مدارهای مجتمع از شاخه های سنسورهای پیکسلی بوده اند.
تفاوت سنسورهای CMOS با CCD
تفاوتها در کاربردهای نظارت تصویری
با توجه به جدول مقایسه ای بالا تقریبا مزایا و معایب دو سنسور CCD و CMOS مشخص است. بر اساس قابلیتهایی که از جدول مشخص می شود می توان از آنها در شرایط زیر استفاده کرد:
در شرایط نور کم میتوان از دوربین مداربسته CCD استفاده شود.
با توجه به فضای بیشتر و سایز بزرگتر سنسور تصویر CCD، در شرایط نوری نامسائد و کم، می تواند نور بیشتری را از محیط برای تصویربرداری دریافت نماید. علت اینکه این سنسور در شرایط نور کم نسبت به سنسورهای تصویربرداری CMOS بهتر عمل می کنند به این موضوع بازمیگردد. در محیطهایی با نور کم مثل پارکینگهای نیمه تاریک، راه پله ها، اتاقهای تاریک معمولا از دوربینهای مداربسته مجهز به سنسور CCD استفاده می کنند.
استفاده از دوربینهای مداربسته CMOS در دستگاهها و بصورت مخفی
ابعاد سنسور CMOS بسیار کوچک است بنابراین دوربین مداربسته می تواند ابعاد کوچکی داشته باشد. بنابراین دوربین مداربسته با سنسور CCD در اندازه و ابعاد محدودیتهایی داشته و مداری پیچیده دارد و نمی تواند همانند سنسور CMOS کوچک شود. برای بعضی موقعیتها که دوربین مداربسته باید غیرقابل مشاهده یا ضد خرابکاری تعبیه شود کاربران از دوربین مداربسته مخفی مجهز به سنسور CMOS استفاده می کنند.
دوربین مداربسته مجهز به سنسور CMOS برای مقاصدی با نرخ ضبط فریم بالا
سنسور تصویربرداری CMOS می تواند مستقیما سیگنالهای تصویربرداری(نوری) را به سیگنالهای دیجیتال تبدیل نماید و به همین دلیل سرعت پردازش بسیار بالاست. این مزیت باعث می شود سنسور CMOS در مواردی که نیاز به دوربین مداربسته ای با سرعت ضبط فریم بالا وجود دارد بیشتر استفاده شود. با این سنسورها می شود با سرعتی معادل 400 تا 2000 فریم در ثانیه در دوربینهای تصویربرداری دیجیتال به ضبط تصاویر پرداخت. بنابراین برای ضبط تصاویر ویدئویی با سرعت فریم بالا استفاده از دوربین مجهز به سنسور CMOS بهتر است.
چرا در بیشتر دوربینهای مداربسته تحت شبکه از سنسور تصویربرداری CMOS استفاده می شود؟
جدا از اینکه چقدر سنسور CCD خوب است یا چقدر سرعت پیشرفت تکنولوژی CMOS بالاست، تکنولوژی تصویربرداری CCD هنوز در انحصار شرکتهای ژاپنی است (سونی، پاناسونیک، شارپ و ...). در دوربینهای مداربسته با رزولوشن HD شرکتهای آمریکایی کنترل پروسه تصویربرداری را بدست دارند و در تکنولوژیهایی مثل فشرده سازی و انتقال تصاویر و... پیشتازی می کنند. بنابراین اولین دوربینهای مداربسته تحت شبکه HD به سنسور های تصویر برداری CMOS بر اساس چیپستهای Texas Instrument (IT) مجهز شدند و روند ادامه یافت. ساخت و تولید سنسورهای CMOS برای شرکتها بسیار ارزانتر از سنسورهای CCD است. برای ساخت سنسورهای CMOS نیاز به زیرساختهای تولیدی کاملا متفاوتی خواهد بود. در سالهای گذشته سازندگان سنسورهای تصویربراری CCD تمایلی به ترک تولید سنسورهای CCD نشان نداده اند. شرکتهای امنیتی هم بیش از پیش به استفاده از دوربینهای مداربسته تحت شبکه مجهز به سنسورهای تصویربرداری CMOS روی آورده اند.
ساخت تبدیل HPoE دوربین مداربسته تحت شبکه در همکاری شرکت Axis و Omnitron
شرکت Omnitron Systems سازنده محصولات ارتباطی براساس فیبر نوری از همکاری با شرکت Axis Communications خبر داد.
شرکت Omnitron با همکاری شرکت Axis دست به تولید سیستمهای تبدیل PoE یا انتقال انرژی از طریق شبکه با نام OmniConverter زده است و بر روی دوربین مداربسته تحت شبکه Axis نیز به بررسی و آزمایش آن پرداخته اند.
استفاده از مزیت کابلهای نوری یا فیبرهای نوری برای افزایش مسافتها و انتقال انرژی الکتریکی بر اساس PoE در دوربینهای مداربسته بر روی کابلهای مسی UTP باعث شد تا OmniConverter تولید شود. محصولی که با تبدیل فیبر نوری – کابل مسی می تواند قابلیت دوربینهای مداربسته با محدودیت فاصله 100 متری بر روی کابلهای مسی را افزایش دهد. در واقع بصورت تجهیزات تامین انرژی (PSE) می تواند با استانداردهای PoE با 15 وات یا PoE+ با 30 وات و یا HPoE با 60 وات همراه با کابل کشی UTP برای چندین دوربین مداربسته اکسیز تامین انرژی نماید.
شرکت Omnitron اولین شرکت تامین کننده تبدیلهای گیگابیتی High Power 60W است که می تواند در ابعادی کوچک نیازهای چالش برانگیز یک دوربین مداربسته PTZ را برطرف نماید. مدلهای GHPoE/S که ساخته شرکت Omnitron هستند برای استفاده دوربینهای مداربسته تحت شبکه اکسیز با توان 60 وات طراحی شده اند.
به گفته Greg Poggi از شرکت Omnitron :
شرکت Axis و شرکت Omnitron به همکاری در رابطه با سیستم نظارت تصویری تحت شبکه با استفاده از دستگاههای قابل اعتماد Omitron می پردازند که قرار است مطابق نیاز دوربینهای مداربسته اکسیز باشد. استفاده از ترکیب تبدیل فیبرنوری-کابل مسی و PoE باعث می شود OmniConverter براحتی بتواند انرژی دوربینهای مداربسته را تا فاصله بیشتری انتقال و تامین نماید و نصب دوربین مداربسته را تسهیل و اطمینان کاری را افزایش دهد.
دستگاه تبدیل Omniconverter برای شبکه های گیگابیتی و شبکه سریع تولید می شود که می توانند برای بهبود شبکه های ستاره ای (متشکل از Hub و Spoke) و daisy-chain بکار گرفته شود و بخوبی براساس زیرساخت فیبرهای نوری بکار گرفته شود. این محصول دارای گارانتی مادام العمر و از استاندارد محدوده دمایی صنعتی یا تجاری برخوردار است.
مدیر توسعه تجارت Axis درباره این همکاری گفت :
از طرف شرکت اکسیز به شرکت Omnitron در ورود به برنامه همکاری تکنولوژی خوش آمد می گویم. OmniConverters ها یک مکمل قدرتمند برای دوربینهای مداربسته اکسیز بحساب می آیند و ما در انتظار همکاری در پروژه های آینده هستیم.
شرکت Axis در بازار تصاویر ویدئویی تحت شبکه از شرکتهای پیشتاز به حساب می آید و یکی از شرکتهای سازنده سیستمهای نظارت تصویری خلاق است. شرکت Omnitron هم درحال ایجاد یک خط تولید جدید برای راهکارهای تبدیل PoE، PoE+ و HPoE 60 وات بر اساس پلتفرم سازگار با دوربینهای مداربسته است. همکاری دوجانبه برای هر دو شرکت به راهکاری تحت شبکه منجر می شود که نیازهای بازار سیستمهای نظارت تصویری و دوربینهای مداربسته تحت شبکه را نیز در بر خواهد داشت. در آخر راهکاری ساده، بصرفه و ارزان و قابل اطمینان برای گسترش و افزایش طول شبکه های نظارت تصویری و مهمتر دوربینهای مداربسته خواهد بود.
در پایان چیزی که واضح است سعی شرکت Axis در رقابت با قابلیتهای چالش برانگیز Uniview برای بازار این شرکت است. البته نه با قیمت مناسب محصولات Uniview و نه در سطح آسیا، بلکه در جایی مثل اروپا و آمریکا می تواند این راهکار جدید را تبلیغ نماید.
شرکت WD، سازنده بزرگ راهکارهای ذخیره سازی و پیشتاز در تکنولوژیهای ذخیره سازها اخیرا خبر از ارائه محصولاتی با عنوان PiDrive به بازار داده است. هارددیسکهایی که با ترکیب تکنولوژی و عملکرد حافظه های microSD و درایوهای USB در سیستم عامل قرار است بعنوان راهکاری سریع و راحت عمل نماید.
بگفته مهندس ارشد WD :
این تکنولوژی شبیه به آنچیزی است که 30 سال پیش در تبدیل هارددیسکها به عنوان اصلی ترین بخش کامپیوتر اتفاق افتاد که با ورود یا خروج فلاپی دیسکها سیستم عامل آنرا بصورت یک درایو قابل جابجایی می دید. نسل سوم راهکارهای وسترن دیجیتال با نام PiDrive از یک هارددیسک USB یا یک فلش درایو USB در اجرای سیستم عامل و بصورت Host سیستم عامل بهره می برد که دیگر اینکار نیاز شما را به داشتن چندین حافظه microSD را برطرف می نماید. ما تکنولوژیهای خود را در غالب یک تیم در این راهکار می گنجانیم.
نرم افزار اختصاصی بر اساس نصب کننده سیستم عامل NOOBS و روش نصب Raspberry Pie اجرا می شود که شامل سیستم عاملی جدید با نصبی بسیار آسان بر روی درایوهای USB می باشد. ظرفیت بالای درایو قابلیتهای خوبی مثل فضای کافی برای پروژه به همراه خواهد داشت که امکان نصب چندین هسته سیستم عاملهای متعدد و ایجاد فضاهای متعدد و مجزا را بر روی هارددیسک ممکن می سازد و در همین حال از چندین کاربر با فضاهای مجزای ایزوله نیز پشتیبانی می نماید.
Matt Richardson از شرکت Raspberry Pi نیز اعلام کرد :
طرفداران Raspberry Pi عاشق هارددیسکهای سری PiDrive خواهند شد. نتنها این یک راهکار ذخیره سازی جالب بحساب می آید بلکه فضای کاری آن از خلاقیتی بهره می برد که به کاربران امکان خلق و تجربه و لذت بیشتری در کار با Raspberry Pi خواهد بخشید.
ما خوشحالیم که با شرکت WDLabs که به تمامی تکنولوژیهای ذخیره سازی WD برای حمایت از رشد بازار مجهز است دست همکاری داده ایم. توجه این گروه بر روی آموزش و کسب دانش، اختراع و تولید محصولات جدید آنها را به یک بخش مهم در ایجاد هسته مرکزی ابزارهای جدید و ساختارهای مقیاس پذیر تبدیل کرده است.
طیف محصولات جدید
دستگاههای جدید WD PiDrive در سه ظرفیت به بازار عرضه می شوند : نسخه های هارددیسکی 375 گیگابایتی، نسخه هارددیسکی 250 گیگابایتی و نسخه فلش کارتهای 64 گیگابایتی.
در محصولات هارددیسکی 250 و 375 گیگابایتی از کابلی برای تامین انرژی استفاده می شود. تمام محصولات اعم از هارددیسکهای WD و فلش مموریهای میکرو SD، از سیستم عامل از پیش نصب شده Raspberry Pi بهره می برند. سیستم عامل Raspberry Pi در نسخه رسمی به نام Raspbian PIXEL می تواند مستقیما از روی فلش مموریهای میکرو SD بدون نیاز به اینترنت نصب شوند و همچنین برای 5 فضای کاری مجزا بسته به فضای حافظه امکانات خواهد داشت.
سیستم عامل PIXEL فضایی آشنا و شبیه به دسکتاپ دارد و شامل مرورگر اینترنتی، نرم افزارهای مختلف، ابزارهای برنامه نویسی، بازیها و امکانات رایج دیگر سیستم عاملهاست. فضای کاری نیز بسته به بخشهای مختلف هارددیسک بوسیله Raspbian Lite بشکل یک سیستم عامل کوچک تجهیز شده و با استفاده از خطوط دستوری برنامه نویسی در دسترس است.
تکنولوژی ANPR در سیستم های مدار بسته: مخفف عبارت Automatic Number Plate Recorgnition و به معنی تشخیص خودکار پلاک توسط دوربین مدار بسته میباشد.
سیستمهای نظارتی ANPR قابلیت اسکن بیش از ۳۰۰۰ پلاک خودرو در ساعت را توسط دوربین مدار بسته دارا میباشد،
دقت سیستم ANPR به چه عواملی بستگی دارد؟
عوامل مختلفی در بالا بردن دقت سیستم های ANPR تاثیر دارند که از جمله آنها میتوان به مواردی مانند زیر اشاره کرد:
کیفیت لنزو دوربین مدار بسته مورد استفاده……
تنظیم دقیق لنز، میزان نور و روشنایی دوربین
تنظیم زاویه دید دوربین مدار بسته محل قرار گیری دوربین…..
سیستم ANPR قلبلیت ضبط پلاک کشورهای مختلف از جمله ایران را دارا میباشند و نرم
افزارهای مختلفی توسط شرکت ها با قابلیت های گوناگون به بازار عرضه شده است ازجمله
قابلیت های این نرم افزارها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
ثبت و ضبط پلاک خودروها
قابلیت باز شدن اتوماتیک درب راهبند برای افراد مجاز یا مهمانها…
محاسبه هزینه پارک بر اساس زمان توقف خودرو
ارائه گزارشات مختلف بر اساس زمان، تاریخ، پلاک و …..
موتور ANPR
تشخیص چند زبانه از قبیل انگلیسی، عربی، روسی، تایلندی و بقیه زبانهای رایج دنیا
نرخ تشخیص بالا تا ۹۸-۹۵ درصد با پلاک های شماره ای الفبایی
شناخت سریع فرآیند خواندن کامل ۱۰۰ میلی ثانیه طول میکشد.
فناوری مقرون به صرفه و قیمت عالی نسبت به عملکرد
برنامه های کاربردی نمونه
ANPR یک راه حل ارزشمند برای کاربردهای متعدد است نظیر برای ایمنی جاده ها، اتوبان ها، خیابانها و تشخیص اتوماتیک سرعت بالا و تخطی از چراغ قرمز.
اجرای قانون، تایید مجوز خودرو و ثبت آنها زمانی که یک خودرو با پلاک نامعتبر در حال عبور است، یک هشدار ارسال میکند.
جمع آوری عوارض الکترونیکی فعال کردن مسیر آزاد و تشخیص شماره پلاک خودروها و اخذ عوارض.
راهنمای پارکینگ، تشخیص اتوماتیک جای پارک موجود در پارکینگ و راهنمایی خودروها با بهترین دسترسی برای پارک.
کنترل ورود و خروج، تایید ورود و خروج با بالا بردن راه بند برای خودروهای مجاز.
توصیه های نصب برای دوربین مدار بسته ANPR
برای ضمانت تشخیص پلاک با حداقل خطا در هنگام نصب، میبایست دید تصویر دوربین مدار بسته از ۵ درجه بیشتر نباشد. در جانمایی نصب از روبروف زاویه افقی باید کمتر از ۳۰ درجه باشد، به این صورت اگر ارتفاع نصب ۶ متر است، حداقل مسافت عکس برداری باید ۱۰٫۲ متر باشد. مسافت افقی ۲۵ متری توصیه میشود.
در جانمایی نصب زاویه دار دوربین مدار بسته نسبت به خودرو، زاویه بین دوربین و مسیر خودرو باید کمتر از ۳۰ درجه باشد، به این صورت که اگر فاصله این زاویه بیشتر از ۲ متر باشد، حداقل مسافت عکس برداری باید کمتر از ۷ متر باشد.
