PTZ Fundamental Design พื้นฐานการออกแบบกล้องโทรทัศน์วงจรปิดแบบ PTZ (Pan/Tilt/Zoom)

Share

 1,922 total views

เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากล้องโทรทัศน์วงจรปิดแบบ PTZ การออกแบบจึงมีแนวคิดหลักดังนี้ คือ

  • PTZ จะออกแบบให้ใช้งานร่วมกับกล้องแบบมุมมองคงที่ (Fixed Camera) ที่ดูภาพ Overview โดยจำนวนกล้อง แบบมุมมองคงที่นั้นขึ้นอยู่กับสถานที่ และประเภทของความเสี่ยง
  • PTZ จะต้องมีการเฝ้าดู (Monitoring) มีเจ้าหน้าที่ประจำที่มีความชำนาญในการควบคุมกล้อง
  • วัตถุประสงค์ของการใช้กล้อง PTZ คือการติดตาม (Tracking) เฝ้าดู (Monitoring) และระบุตัวตน (Identification) เพื่อการบริหารจัดการความปลอดภัยที่มีประสิทธิภาพ
วิธีเลือกกล้อง PTZ

แนวคิดหลักของการเลือกกล้อง PTZ คือ ระยะการเฝ้าดูที่สามารถระบุตัวตน (Identify) ได้ เช่น 100, 200 300 เมตร หรือตามความต้องการ

สถานที่ที่เหมาะกับการใช้กล้อง PTZ

สถานที่ที่มีความเสี่ยงสูง ต้องการความปลอดภัยในระดับสูง เช่น สถานที่ชุมนุมชน ที่มีบุคคลสำคัญ ที่ที่มีมูลค่าสูง มีการเฝ้าดูความปลอดภัย มีระบบรักษาความปลอดภัยที่เข้มงวด

คุณสมบัติของกล้อง PTZ datasheet (ตัวอย่างประกอบ)

กล้องที่นำมาเป็นตัวอย่าง คือ รุ่น DH-SD6CE245U-HNI ของผู้ผลิต Dahua Technology Co., Ltd. (ในที่นี้จะเลือกเฉพาะคุณสมบัติที่เกี่ยวกับภาพเท่านั้น)

เลนส์ เป็นอุปกรณ์สำคัญที่เกี่ยวกับภาพโดยตรง คุณสมบัติที่สำคัญของเลนส์ คือ
  • Aperture คือ ขนาดของรูรับแสงที่เปิดกว้างสุด ที่ 3.95 mm (WIDE) เลนส์สามารถเปิดได้กว้างสุดที่ F1.6 และ ที่ 177.7 mm (TELE) รูรับแสงเปิดได้กว้างสุด F4.95 ค่าความกว้างรูรับแสง (Aperture) จะบอกความสามารถของเลนส์ และความสามารถของกล้องที่จะใช้ที่มีแสงน้อย
  • Horizontal Angle of View (H. AoV) คือ มุมมองภาพในแนวนอน กว้างสุด (Wide 3.95mm) = 70.3 องศา และมุมแคบสุด (TELE) = 1.8 องศา องศานี้จะนำไปคำนวณหาระยะไกลสุดของกล้องที่จะเห็นภาพที่มีความชัดในระดับระบุตัวตน (Identify)
  • อัตราส่วนขยายของเลนส์ 45 เท่า (45x) เป็นอัตราขยาย จำนวนนี้ได้จากขนาดของความยาวโฟกัสที่ยาวที่สุด หารด้วยความยาวโฟกัสที่สั้นที่สุด คือ 7 / 3.95 = 44.987 หรือ เท่ากับ 45x

Close Focus Distance สามารถปรับภาพให้คมชัดที่ระยะน้อยสุด หรือ MOD (Minimum Object Distance) 10 เซนติเมตร ที่ 3.95 mm (Wide) – 100 เซนติเมตร ที่ 177.7 mm (TELE)

DORI Distance

*Note: The DORI distance is a “general proximity” of distance which makes it easy to pinpoint the right camera for your needs. The DORI distance is calculated based on sensor specification and lab test result according to EN 62676-4 which defines the criteria for Detect, Observe, Recognize and Identify respectively

DORI เป็นอักษรย่อของคำบอกระดับความชัดของภาพในระบบโทรทัศน์วงจรปิด โดยบอกเป็นจำนวน Pixels/m. ที่สัมพันธ์กับระยะทางจากตัวกล้อง ถึงวัตถุ (Object Distance) บอกระยะทางโดยประมาณ (General Proximity) มีหน่วยเป็นเมตร หรือ ฟุต ซึ่งระยะที่ได้เป็นการคำนวณจากขนาดของ Sensor ความละเอียด (Pixels of Camera) ค่าของความชัด DORI ตามมาตรฐาน EN 62676-4 บอกระดับความชัดภาพโทรทัศน์วงจรปิดจากการทดสอบในห้องทดลอง คือ Detect, Observe, Recognize, Identify

กล้อง PTZ รุ่น DH-SD6CE245U-HNI ความละเอียด 2MP กับ Lens H.AoV 70.3°~1.8° ทำให้ได้ภาพ ดังนี้
  • D: Detect 25 pixels/m        ที่ระยะ 2,345 เมตร (7,694 ฟุต)                                          
  • O: Observe 5 pixels/m      ที่ระยะ 938 เมตร (3,077 ฟุต)                                             
  • R: Recognize 125 pixels/m       ที่ระยะ 469 เมตร (1,539 ฟุต)                                             
  • I: Identify 250 pixels/m       ที่ระยะ 234 เมตร (768 ฟุต)                       

ผู้เขียน: ด้วยความชัดระดับ Identify (250 pixels/m) ที่ระยะ 234 เมตร ทำให้กล้องนี้เหมาะกับการติดตั้งในสถานที่ขนาดใหญ่ เช่น สนามฟุตบอล สนามบิน ท่าเรือ หรือการลาดตระเวนในบริเวณกว้าง และการมี LED มีระยะส่องได้ 250 เมตร จึงเหมาะกับการใช้งานในเวลากลางคืนได้เป็นอย่างดี

ระบบเสริมภายในกล้อง ประกอบด้วย
  • ระบบตรวจจับความเคลื่อนไหว ระบบป้องกันการงัดแงะตัวกล้อง
  • ระบบเตือนการสร้างภาพหลอก หรือความผิดปกติของภาพ
  • ระบบเตือนสายขาด หมายเลข IP มีการเปลี่ยนแปลง การเข้าถึงภาพโดยไม่ถูกต้อง ระบบบันทึกภาพผิดปกติ
  • IVS (Intelligent Video Surveillance) ประกอบด้วย ระบบแจ้งเตือน การบุกรุก ทำลาย ละทิ้งหรือสูญหาย

ระบบแก้การสั่นไหวของภาพ ระบบกำจัดไอน้ำ หรือปรับภาพที่เกิดจากหมอก ละอองน้ำ

Streaming Capability 3 Streams

Main stream:                  1080P/1.3M/ 720P(1~50/60fps)
Sub stream1:                  D1/CIF (1~25/30fps)
Sub stream2:                  1080P/1.3M/720P/D1/CIF (1~25/30fps)

Streaming มีให้เลือกใช้ ตั้งแต่ 1080p จนถึง CIF

ความเห็นผู้เขียน: การเลือกภาพเพื่อการบันทึก มีความสำคัญต่อภาพที่จะนำมาใช้งาน จึงต้องบันทึกภาพที่ 1080p เท่ากับขนาดความละเอียดของกล้อง

Structure

Casing                              Metal
Dimensions                     φ209×337.4mm
Net Weight                      5.9kg(13lb)

  • โครงสร้างของกล้องเป็นโลหะ ทำให้ป้องกันการรบกวนจากสนามแม่เหล็กภายนอกได้ดี
  • ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 9 เซนติเมตร ความสูงตัวกล้อง 33.74 เซนติเมตร
  • น้ำหนัก 9 กิโลกรัม

น้ำหนักที่ค่อนข้างมาก รวมกับอุปกรณ์เสริม การติดตั้งต้องการความแข็งแรงและมั่นคง เพื่อป้องกันความสั่นสะเทือนจากสภาพแวดล้อมซึ่งจะส่งผลต่อกล้องประเภทที่มีกำลังขยาย (Zoom) สูง ซึ่งกล้องนี้มีระบบป้องกันความสั่นแบบอิเล็กทรอนิกส์ Electronic Image Stabilization (EIS) มาด้วย

Ref: https://www.dahuasecurity.com/