موقعیت های نظارتی مختلفی باعث به وجود آمدن شرایط نوری دشوار خواهند شد. یکی از شرایط حساس زمانی است که در یک تصویر تغییرات نوری زیادی به طور همزمان سرعت می گیرد که به محدوده دینامیکی گسترده یا WDR مربوط می شود. شرایطی چون:
‹‹ سیستم های نظارت تصویری درب های ورودی که قسمت بیرونی نور بیشتری دارد و قسمت درونی محیط تاریک تر خواهد بود. نمونه متداول آن فروشگاه ها و شرکت ها می باشد.
‹‹ ورودی پارکینگ ها و تونل ها (قسمت داخلی ورودی پارکینگ ها که محل عبور وسایل نقلیه است به گونه ای که تاریک تر از محیط بیرونی باشد)
‹‹ در سطوح شهری سیستم حمل و نقل و سیستم های نظارت تصویری نور مستقیم قرار دارد و قسمت های دیگر تصویر در سایه قرار دارند.
‹‹ وسایل نقلیه به همراه چراغ های بزرگ که در قسمت جلوی دوربین مدار بسته قرار می گیرند و مستقیم در راستای دوربین مدار بسته حرکت می کنند.
‹‹ محیط هایی که نورهای منعکس شده زیادی دارد. برای نمونه مراکز خرید و فروشگاه ها و اداره هایی که پنجره هایی زیادی دارند.
بدیهی است که کاربر باید در شرایطی که محدوده وسیعی از نور در تصویر وجود دارد به راحتی اشخاص، اشیا، وسایل نقلیه و فعالیت های انجام شده را مشاهده کند. WDR روشی برای ساختن تصاویری است که برای شکل گیری همه تصاویر در محدوده پویا تلاش می کنند. تصاویری که غالبا با استفاده از دوربین های مدار بسته معمولی مشخص خواهند بود. این مقاله عملکرد خوب WDR را در دوربین های مدار بسته نظارت تصویری نشان خواهد داد. دوربین های نظارت تصویری استاندارد (بدون WDR) در تصاویری که تغییرات نوری زیادی وجود داشته باشد با مشکلات زیادی مواجه هستند.
نور، پیکسل و محدوده دینامیکی
نور از بسته های انرژی گسسته ای به نام فوتون تشکیل شده است. افزایش مقدار نور باعث افزایش تعداد فوتون هایی که در هر ثانیه تصو.یر را روشن می کند خواهد بود. دوربین می تواند فوتون های منعکس شده از یک تصویر را پیدا کند اما همه فوتون های موجود را نمی توانند DETECT (شناسایی) کنند. یکی از محدودیت ها این است که دوربین تنها با تعداد محدودی فوتون در بین هر Exposure می تواند رو به رو شود در نتیجه تصویر دوربین تنها براساس تخمین خواهد بود.
دوربین ها معمولا فوتون ها را برای زمان محدودی انباشته می کنند که به آن Exposure time گفته می شود. ماکزیمم مقدار این زمان به وسیله Frame Rate در ویدئو محدود می گردد. این زمان بیشینه به طور همزمان هم می تواند خیلی طولانی و هم خیلی کم باشد. به همین دلیل است که قسمت های تاریک و روشن در تصویر نمایش داده می شود. درست ترین زمان Exposure برای هر پیکسل بیشینه کردن SNR (نسبت سیگنال به نویز) می باشد. در نتیجه برای پیکسل ها قرار گرفتن در نقاط روشن تصویر در مقایسه با تاریک کوتاه تر خواهد بود. سایز پیکسل دوربین مدار بسته تحت شبکه بر روی محدوده دینامیکی دوربین تأثیر می گذارد. محدوده دینامیکی عبارت است از بیشینه سیگنال پیکسل که به وسیله Noise Floor تقسیم می شود. Noise Floor ترکیب منابع نویزی بسیاری در سنسور است. مبدل های آنالوگ به دیجیتال یکی دیگر از عوامل محدود کننده دینامیکی هستند.
عمق بیت
طول بیت، مشخص کننده تعداد بیت های استفاده شده به منظور Capture کردن اطلاعات در هر پیکسل گفته می شود. برای مثال دوربین های مدار بسته نظارتی تا ۱۰ بیت عمق خواهند داشت. عمق بیت بیشتر، برای مثال ۱۲ بیت به جای ۱۰ به طور تئوری باعث افزایش تعداد سطوحی است که شناسایی می شود اما در حقیقت باعث افزایش کیفیت دوربین مدار بسته می شود به شرطی که سنسور دیتا مناسب باشد. اگر سنسور دیتا نویزی باشد شانس زیادی برای افزایش تعداد بیت ها وجود نخواهد داشت. افزایش عمق بیت ها، بالای ۱۲ بیت هم از لحاظ اجزا و هم از لحاظ قیمت بسیار پر هزینه است. به خاطر داشته باشید تصویر رنگی نمایش داده شده در مقابل مدیر امنیت عمق بیت ۸ دارد. این بدان معنی است که الگوریتم تبدیل ۱۰ بیت در سنسور به ۸ بیت در تصویر نمایش داده شده، به طور قابل توجه ای نیازمند عملکرد تکنولوژی WDR مناسب می باشد. به هنگام طراحی دوربین های مدار بسته WDR، نویز عامل مورد چالش می باشد. دوربین های دیجیتال در معرض دامنه وسیعی از نویز هستند وجود این نویزها باعث می شود که پیکسل ها ارزش و شدت واقعی خود در تصویر را نتوانند نمایش دهند با توجه به چگونگی ساخت تصویر نویزهای مختلفی وجود دارد. حتی در دوربین های پیشرفته نیز این تکنولوژی وجود دارد. چرا که نویز در فوتون ها به علت طبیعت نور است. اگرچه دوربین ها می توانند نویز تصویر را جبران کنند اما انجام زیاد آن باعث به وجود آمدن حالت های بالا خواهد شد.
توسعه محدوده دینامیکی به منظور دسترسی به WDR
راه های زیادی برای گسترش محدوده دینامیکی یک دوربین هنگام نصب دوربین مدار بسته بدون گسترش عمق بیت پیکسل ها وجود دارد که بسیار پرهزینه است. یکی از راه های دستیابی به WDR استفاده از Exposure time مختلف از پیکسل های مختلف است. این کار از راه های مختلفی به وجود می آید. یکی از این راه ها ترکیب ۲ یا بیشتر تصاویر با فریم بالا که Exposure time مختلفی دارند می باشد. یا به عبارت دیگر ترکیب سیگنال در سایه که یک تصویر شامل سیگنال است و تصویر دیگر شامل سایه. استفاده از چندین Exposure time بر روی تصاویر اشیای در حال حرکت تأثیر خواهند گذاشت. سپس حرکت محو شده و مکان شی برای اشیا با روشنایی های مختلف متفاوت خواهد شد. برای مثال تصویر سیاه سفید فوتبال، در قسمت های تاریک آن بیشتر از جاهای روشن، پراکنده خواهند شد و در دو مکان جداگانه ای ظاهر خواهد شد.
محاسبه محدوده دینامیکی
در بسیاری از شرایط این قابلیت توسط واحد db مطرح می شودو این راه نشان می دهد که چگونه در شرایط سخت که تصویر بسیار روشن و یا بسیار تیره است، عملکرد دوربینهای مدار بسته چگونه خواهد شد. db واحد اندازه گیری نسبت است. برای مثال نسبت تشعشع روشنایی و تصاویر اشیا سیاه که توسط دوربینهای مدار بسته گرفته می شود. به خاطر داشته باشید که با نسبت روشنایی یکسان نیست. اگر نسبت ۱۰۰۰:۱ باشد، ۶۰dB می باشد. این مقدار به عنوان نویز الگاریتم نسبت محاسبه می شود. تاریکی های قابل ملاحظه به عنوان نویز سنسور پیکسل قابل تعریف می باشد. چرا که هر سیگنالی پایین تر از این مقدار به صورت نویز دیده می شود. با این تفاسیر یک Image Sensor خوب، محدوده دینامیکی در حدود ۷۰ dB را خواهد داشت. برخی از Image sensorها این مقدار را تا dB۱۰۰ افزایش خواهند داشت. برخی از Image sensor ها این مقدار را تا dB۱۰۰ افزایش خواهند داد. این دوربین های مدار بسته با استفاده از تکنولوژی Multi-Frame Exposure باعث افزایش اندازه Detection خواهند شد. این امر باعث افزایش محدوده دینامیکی سنسور خواهد شد. اما همیشه دستیابی به WDR بهترین راه حل نخواهد بود. برخی از دوربین های تحت شبکه از سنسورهای با محدوده دینامیکی بالایی استفاده می کنند که باعث می شود در شرایط سخت تصویر، به خوبی از پس آن برآیند. مقدار dB به تنهایی نمی تواند ظرفیت WDR را نشان دهند. به هنگام مقایسه دوربین های مدار بسته از سازنده های مختلف، مهم آن است که بدانیم dB تنها تخمین توانایی دینامیکی دوربین مدار بسته است.
ردآوری و تنظیم و ارائه: توسط واحد تحقیقات شرکت مهندسی صنایع و تجهیزات آراد تصویر
سیستم دزدگیر اماکن و اعلام سرقت را بهتر بشناسیم
در اماکن و ساختمان ها در واقع عدم فعالیت و تعطیلی جهت کنترل و حفاظت در برابر ورود غیرمجاز به ساختمان ها یا اماکن و اطلاع دادن به نگهبان و به صدا در آوردن آژیر خطر در صورت بروز سرقت از سیستم هایی استفاده می شود که قادرند حرکت انسان را توسط سنسورهایی تشخیص داده و با گزارش آن به یک مرکز کنترل الکترونیکی باعث به صدا در آمدن آژیرها و به موازات آن با شماره گیری تلفن های از پیش داده شده به افراد یا محل های از قبل تعیین شده مانع از سرقت شوند. پس از این مقدمه می خواهیم به شرح تجهیزات اصلی که در این سیستم های اعلام سرقت مورد استفاده قرار می گیرند بپردازیم:
ـ دتکتور حرکتی (Motion Detector Sensor)
ـ دتکتور شکستن شیشه (Class Break Detector)
ـباتری های اضطراری (Back up Battery)
ـ آژیرها (Sounder )(Siren)
تلفن کننده (Dialler)
تابلو کنترل مرکزی (Cuntrel Panel)
از این دتکتورها در سیستم های اعلام سرقت برای تشخیص حرکت در یک منطقه مشخص که در محدوده دید چشم ما قرار دارد مورد استفاده قرار می گیرند. از این دتکتورها به عنوان سنسور مادون قرمز یا چشمی نیز یاد می گردد. از آنجا که بدن موجودات زنده به دلیل دارا بودن حرارت از خود اشعه مادون قرمز (in frared) ساطع می کند از این خصوصیت برای تشخیص حرکت توسط این سنسورها استفاده گردیده است قسمت اصلی سنسورها از یک ماده کریستالی به ابعاد 1*4/2 میلیمتری تشکیل گردیده که در اثر برخورد اشعه مادون قرمز روی آن یک شارژ سطحی ایجاد شده و هرگونه تغییرات در مقدار اشعه تابیده شده بر روی این ماده باعث تغییر شارژ الکتریکی آن گردیده است و سیگنالی ایجاد می شود.
در عمل با استفاده از دو عدد ماده کریستالی که به صورت متقابل و با فاصله یک میلی متری بسته شده اند، نویزهای حاصله از برخورد نور خورشید یا لرزش و تغییر دمای خنثی شوند این دو عنصر با مداری به یک ترانزیستور FETبسته شده در مجموع یک عنصر سه پایه برای اتصال به تقویت کننده و مقایسه کننده ایجاد می شود. بر روی سنسورها دریچه ای برای محدود کردن مقدار اشعه ورودی از جنس پلی اتیلن شفاف وجود دارد که به این عنصر سه پایه که دارای دو المان حساس به اشعه مادون قرمز می باشد PIR (Passiveinfraredسنسور PYRO گفته می شود. ابعاد و مشخصات یک نمونه PIR این عنصر به یک برد الکترونیکی (P.C.B) برای تقویت و مقایسه سیگنال اتصال می یابد در صورت تغییر در مقدار اشعه و تشخیص حرکت توسط سنسور مدار الکترونیکی یک رله را تحریک می کند که از کنتاکت این رله برای اتصال به مرکز کنترل یا هر وسیله حفاظتی دیگر جهت اطلاع دادن استفاده می گردد. مجموعه این مدار و سنسور در داخل یک مدار قرار می گیرد در جلوی قاب یک پنجره ای به شکل خاص وجود دارد که محل تمرکز اشعه مادون قرمز روی PIR است و همانند یک عدسی محدب در هم شکسته می باشد که به آن (Fresnellens) می گویند. پس از اتصال سیم های لازم به مدار الکترونیکی و بستن قاب سنسور، آن را توسط پایه های خاصی (Braket) که می توانند در جهات مختلف حرکت کنند بر روی سقف یا دیوار نصب می شوند. بعد از نصب چشمی در محل و ارتفاع مناسب زاویه دید چشمی را تنظیم نموده و سپس مفصل پایه را محکم می نمایند. در ادامه امکانات و نحوه سیم کشی سنسور TEC-IR مدل IR530C/530 و Klaxonتوضیح داده شده است اگر قاب چشمی را باز نمایید بر روی مدار الکترونیکی آن (P.C.B) قسمت های اصلی زیر را می بینید.
۱ـ ترمینال اتصال (TERMINAL) (Black wiering): تغذیه این چشمی ۶ الی ۹ ولت DC می باشد و دو ترمینال برای اتصال منبع تغذیه مشخص شده است این ترمینال ها با علامت + و – یا GND و VIN + مشخص می شوند. دو عدد ترمینال نیز برای اتصال به دو سر کنتاکت بسته رله روی برد موجود است که به عبارت ALARM یا RLY-NC مشخص شده است. امکان دارد در بعضی چشمی ها عبارت Relay نیز برای این قسمت نوشته شود. توجه کنید که این کنتاکت در حالت عادی بسته است (N.C) و در صورت تحریک سنسور به صورت باز در می آید. اگر از تعداد سنسور بیشتری استفاده گردد باید کنتاکت بسته (َALARM) در تمامی سنسورها با هم سری گردیده و سپس به مرکز کنترل اتصال یابد. لازم به ذکر است که در مدل IR-TEC با در آوردن جامپر مربوط بر روی برد (N.O) می توانیم کنتاکت را به صورت باز در حالت عادی (N.O) در آورده و از آن جهت اتصال به سیستم دوربین مدار بسته تلویزیونی CCTV استفاده کرد.
دو ترمینال دیگر نیز بر روی P.C.B به عنوان AMPER وجود دارد که به دو سر یک شستی باز مینیاتوری بر روی برد وصل می باشد و به صورت سری با ترمینال TAMPER سایر سنسورها به مرکز کنترل وصل می گردند در هنگام بستن قاب سنسور این شستی تحت فشار قرار گرفته و بسته می شود در صورت اقدام فردی به باز کردن قاب، این شستی باز گردیده و به مرکز کنترل اعلام خطر می نماید.
گرد آوری ، تنظیم و ارائه توسط: واحد تحقیقات شرکت فنی و مهندسی آراد تصویر
فروش دوربین مدار بسته CNB کره ای
با گستردگی و پیشرفت روزافزون استفاده از شبکه های کامپیوتری این امکان فراهم گردید تا نسل جدیدی از دوربین های مدار یسته تحت شبکه بنام IP-CAMERA ساخته شود. بدین صورت شرکت AXIS در سال 1996 اولین دوربین IP را براساس سیستم عامل LINUX تولید کرده و آن را به یک رابط اترنت (INTER FACE FAST ITHERNET) مجهز کرده و از پروتکل های اینترنت در جهت انتقال تصاویر خود در قالب داده ها بر روی بستر شبکه بهره می گیرد که در راستای اهداف نظارتی (SURVEILLANCE) کاربرد دارد. در واقع در بیان ساده تر دوربین های تحت شبکه، ترکیبی از یک کامپیوتر و یک دوربین مدار بسته می باشند که شامل قسمت های اصلی یک دوربین مداربسته مانند لنز، سنسور تصویر، حافظه و یک یا چند پردازنده است. پردازنده های دوربین مداربسته ، عملکرد هایی همانند پردازش تصویر، فشرده سازی و آنالیز ویدئو در سیستم شبکه را به عهده دارد و برای نگهداری برنامه های دوربین و به منظور حفظ و ضبط تصاویر دوربین ها از حافظه آن استفاده می شود.
دوربین های ip همانند یک کامپیوتر از IP مختص به خود برخوردارند لذا دوربین ها مستقیما به شبکه متصل شده و بدین ترتیب مِی توان در هر نقطه از شبکه قابل مشاهده باشند. لذا تفاوت عمده دوربین های تحت شبکه و وب در همین نکته است و باید دانست که دوربین های وب از طریق USB به کامپیوتر متصل گردیده و لزوما نرم افزار آن می بایست بر روی کامپیوتر نصب گردد. در تنظیمات دوربین های IP می توان تصاویر را در طول شبکه برای بازدید و ضبط ارسال نمود و ضبط دوربین ها را به صورت دائم، برنامه ریزی شده و یا حساس بودن به محض ایجاد حرکتی در مقابل دوربین (MOTION DETECTION) تنظیم نمود.
در دوربین های تحت شبکه می توان با استفاده از تکنولوژی POE تغذیه دوربین ها را بدون استفاده از کابل های اضافی و آداپتور از طریق همان کابل های شبکه انجام داده و علاوه بر کاهش هزینه های کابل کشی، زمان انجام پروژه را نیز کاهش داد. در واقع دوربین های تحت شبکه (IP CAMERA) دوربین های مبتنی بر IP هستند که مستقیما به شبکه های اترنت (ETHERNET NETWORK) و یا شبکه ای با پهنای باند خانگی وصل شده و تصاویر ویدئویی را به صورت زنده از اینترنت به مقصد می برد. نسخه های WI-FI از این نوع دوربین ها وجود دارند که می توان در هر جایی در مدت زمان اندکی نصب نمود.
گردآوری و تنظیم و ارائه: واحد تحقیقات شرکت مهندسی صنایع و تجهیزات آراد تصویر
واردات دوربین مدار بسته کره ای
وارد کننده دوربین مدار بسته CNB
