مشخصات دوربین مناسب در سیستم نظارت تصویری

وقتی در حال طراحی یک سیستم نظارت تصویری هستید، انتخاب دوربینی که کلیه خواسته هایتان را برآورده سازد، مهم است.. آیا برای مشاهده موقعیت مورد نظر، دوربین ثابت کافی است یا دوربین دام متحرک مورد نیاز است؟ دوربین با حفاظت عادی مناسب تر است یا دوربین Vandal-Proof ؟

امروزه تنوع دوربین ها به ویژه دوربین های تحت شبکه آنقدر زیاد است که طراحان با هر درخواستی، امکان انتخاب یک مدل دوربین مناسب را دارند. البته باید توجه داشت پیشرفت در برخی مولفه ها مانند کیفیت تصاویر و نصب و راه اندازی آسان در دوربین های تحت شبکه رشد بیشتری داشته است. انتخاب برای برخی خواسته ها از قبیل کیفیت بسیار بالا (HD و بالاتر) و استفاده از دوربین های بی سیم فقط در بین دوربین های تحت شبکه وجود دارد.

انتخاب یک دوربین مناسب در طراحی سیستم نظارت تصویری برای موفقیت کل سیستم حیاتی است. به طور مثال باید بدانیم که محیط یک فروشگاه و یا محیط مدرسه از لحاظ انتخاب دوربین تفاوت دارد. در برخی موقعیت ها به دلیل محدودیت محیطی و یا هزینه در نظرگرفته شده حتما باید از دوربین های POE استفاده شود. وقتی موقعیتی را برای طراحی آنالیز کرده و نیازهای آن را استخراج می کنیم، برخی خاصیت ها بر برخی دیگر ارجحیت و برتری دارند. در زیر برخی مولفه های مهم یک دوربین جهت انتخاب را تشریح می کنم:

1. کیفیت تصاویر (Image Quality): مهمترین ویژگی دوربین، کیفیت تصویر خروجی آن است. کیفیت بالای تصاویر، به اپراتور برای مشاهده نزدیکتر و دقیق تر اشیا کمک می کند. جزییات بیشتری از اشیا را برای اتخاذ درست و صحیح تصمیمات کاربر نمایش می دهد. دوربین با کیفیت بالاتر، درصد خروجی صحیح سیستم های آنالیز تصاویر مانند شمارش جمعیت، تشخیص چهره و ... را به صورت چشمگیری افزایش می دهد.

هنگام ارزیابی دوربین ها، Datasheet برخی قابلیت ها را بیان می کند ولی بهتر است قبل از انتخاب، تعدادی دوربین مدنظر را در شرایط یکسان امتحان کرد. در آزمایشگاه و یا محیط واقعی برای دستیابی به حداکثر کیفیت تصویر دوربین باید برخی نکات را رعایت کرد:

• نور کافی محیطی
• عدم وجود نور پس زمینه شدید
• کاهش تضاد رنگهای محیط تا حد ممکن

کیفیت تصاویر در مشخصات دوربین ها با رزولوشن تصویر (Image Resulation) مشخص می شود. در جدول زیر انواع رزولوشن تصاویر را مشاهده می کنید:

به دوربین های 1.3 مگاپیکسل HD و 1.9 و 3.1 مگاپیکسل Full HD گفته می شود. با بالارفتن رزولوشن تصویر، سایز داده های ویدئو بزرگتر می شود و به پهنای باند بیشتری برای انتقال در شبکه و فضای ذخیره سازی بیشتری برای ذخیره تصاویر نیاز می باشد. لذا در هنگام انتخاب رزولوشن دوربین به این دو مولفه یعنی پهنای باند موجود در شبکه و فضای ذخیره سازی توجه می شود.

برای دوربین های بیرونی (Outdoor)، رعایت موارد زیر مفید است:

• انتخاب لنز با قابلیت Auto Iris: این قابلیت به صورت خودکار نور رسیده به سنسورهای دوربین را تنظیم می نماید تا تصویر واضح تری مشاهده شود. خاصیت Auto Iris اکثر اوقات برای دوربین های بیرونی استفاده می شود.
• دوربین را به نحوی جانمایی کنید که از تابش مستقیم نور خورشید و یا منبع نور قوی مانند پرژکتور در امان باشد.
• دوربین را به حدی با فاصله از زمین قرار دهید که از تضاد ایجاد شده توسط سایه ها جلوگیری شود.
• در صورتی که دوربین در شب و نور بسیار پایین استفاده می شود، حتما از دوربین IR برای دستیابی به تصاویر با کیفیت در نور پایین استفاده می شود.

2. تغذیه روی کابل شبکه یا POE (Power Over Ethernet): امروزه دوربین های تحت شبکه به قابلیت POE مجهز شده اند. با استفاده از این قابلیت برای برق رسانی به دوربین از همان کابل شبکه Cat5 یا Cat6 استفاده می شود و به کابل برق جداگانه نیاز نمی باشد. در این روش هم دوربین و هم هم سوییچی که دوربین به آن متصل می شود، باید مجهز به قابلیت POE باشند. با اتصال دوربین به سوییچ، برق آن نیز تامین شده و دیگر نیازی به برق رسانی به دوربین نمی باشد.

این روش باعث افزایش سرعت در نصب و راه اندازی و همچنین کاهش هزینه های برق رسانی به محل دوربین و یا تهیه UPS جداگانه برای دوربین ها می گردد.

توجه کنید سوییچ، استاندارد POE دوربین را پوشش دهد. به طور مثال برای دوربین با استاندارد 802.3at نمی توان از سوییچ 802.3af استفاده نمود. استاندارد POE تجهیزات در کاتالوگ آنها ذکر شده است.

در مواقعی که دوربین از POE پشتیبانی نمی کند، برای استفاده از مزیت های POE و عدم کابل کشی برق، از POE Injector استفاده می شود. همچنین در مواقعی که سوییچ از POE پشتیبانی نمی کند، می توان از POE Supply استفاده کرد.

3. Progressive Scan: این قابلیت فقط در دوربین های تحت شبکه وجود دارد ولی تمامی دوربین های تحت شبکه دارای این قابلیت نیستند. در Progressive Scan کل تصویر دریافتی به صورت پیوسته توسط دوربین عکسبرداری شده و نمایش داده می شود. بر خلاف آن در دوربین های آنالوگ Interlaced Scan استفاده می شود که نصف خط های تصویر دریافتی را به صورت یکی در میان عکسبرداری می کند و نصف دیگر را 17 میلی ثانیه بعد عکسبرداری می کند.

همانطور که حدس زده اید در Interlaced Scan در صورتی که شیئی حرکت کند، تصویر تار (Blurry) می گردد. در صورتی که در Progressive Scan تصویربرداری به روشی حرفه ای صورت می گیرد که هیچ گونه اثر تاری و سوسو زدن (Flickering) مشاهده نمی شود.

اگرچه Interlaced Scan در برخی شرایط کافی می باشد ولی Progressive Scan برای اشیائ متحرک کیفیت بالاتری را مهیا می کند. پس برای مشاهده موقعیت های دارای تصاویر متحرک مانند محل های پر رفت و آمد، خواندن پلاک خودرو و مشاهده ماشین و وسایل نقلیه دوربین ها با قابلیت Progressive Scan بسیار بهتر عمل می کند.

4. پشتیبانی از استاندارد های JPEG/MPEG4: این استانداردها، استانداردهای فشرده سازی تصاویر متحرک (ویدئو) می باشند. در صورتی که برندی از این استانداردها پشتیبانی کند، برای همیشه قابل استفاده خواهد بود ولی در صورتی که از استاندارد پشتیبانی نکند، هنگامی که برند از از بازار خارج می گردد، دوربین های آن نیز غیرقابل استفاده می شوند. البته اکثر برندها اعلام می کنند از این فرمت های استاندارد پشتیبانی می کنند ولی 100% به آن پایبند نیستند.
5. پشتیبانی نرم افزارای مدیریت تصاویر از دوربین: به علت ترکیب صنعت سیستم های نظارتی با تکنولوژی های شبکه، استفاده از نرم افزارهای مدیریت و آنالیز تصاویر کدباز (Open Source) رایج گردیده است. لذا دوربینی مناسب است که دارای API یا واسط برنامه نویسی (Application Programming Interface) باشد. در صورتی که دارای API ارتباطی نباشد تا همیشه وابسته به آن برند خاص خواهیم بود. برای توسعه، پشتیبانی، جایگزینی و هر تغییری در سیستم نظارت تصویری لازم است تا از آن برند استفاده کنید. در صورت دارا بودن API امکان اتصال به هر نرم افزاری وجود دارد.
6. داخلی (Indoor) یا بیرونی (Outdoor): دوربین ها بر اساس محیط استفاده، شکل و جنس بدنه به دو نوع استفاده در محیط داخلی یا استفاده در محیط بیرونی تقسیم می شوند.

• دوربین های محیط داخلی (Indoor)

دوربین های داخلی در مقایسه با دوربین های بیرونی کمتر در مقابل شرایط خاص محیطی مانند باران، گرد و خاک، گرما و رطوبت قرار می گیرند. در حالت عادی جنس بدنه آنها از پلاستیک می باشد.

• دوربین های بیرونی (Outdoor)

دوربین های محیط خارجی مقاومت بیشتری دارند و دارای مکانیزم های محافظت در برابر شرایط محیطی هستند. برخی از مولفه های محافظتی به شرح زیر است:

1. خنک کننده و گرم کننده (Fan & Heater): از دوربین در شرایط خاص دمایی و رطوبت محیط محافظت می کنند. البته دوربین های دارای خنک کننده و گرم کننده، توان برق بیشتری نسبت به دوربین های معمولی مصرف می کنند.
2. آفتابگیر (Sunshield): دوربین از تابش مشتقیم نور خورشید محافظت می شود.
3. رتبه IP (IP Rating): رتبه IP یک عدد دورقمی است که رقم اول نشاندهنده ی مرتبه محافظت دوربین در برابر اشیائ جامد و گرد و خاک است و رقم دوم نشادهنده محافظت در برابر مایعات و آب می باشد. در جدول زیر محافظت مرتبط با هر رقم مشخص گردیده است:

به طور مثال اگر دوربینی دارای IP66 باشد یعنی کاملا در برابر هرگونه تماس و نفوذ گرد و خاک مقاوم است و همچنین در باران شدید نیز آبی به آن نفوذ نمی کند.

1. رتبه IK: کد IK نشاندهنده میزان مقاومت دستگاه در برابر فشار مکانیکی بیرونی است. جدول کد IK به صورت زیر است:

7. سابقه کمپانی انتخاب شده: وقتی دوربین یک برند را انتخاب می کنید، این دوربین سال ها برای شما کار می کند. لذا با برند انتخاب شده، همکاری بلند مدت خواهید داشت. پس بهتر است از کمپانی دارای تخصص لازم و سابقه خوب انتخاب کنیم که:

• تخصص لازم در زمینه سیستم های نظارت تصویری را داشته باشد.
• در صورت پیشرفت تکنولوژی و اضافه شدن قابلیت ها، نسبت به Upgrade محصولات خود اقدام نماید.
• دارای پشتیبانی قوی در منطقه استقرار باشد.