探秘高速球監控的特點(diǎn)和實(shí)際應用原理

　　隨著(zhù)安防行業(yè)高速的發(fā)展，以及監控產(chǎn)品的日益科技化、智能化，越來(lái)越多的用戶(hù)開(kāi)始在監視系統中使用高速球型攝像機。

　　高速球監控的特點(diǎn)

　　高速球是一種集成產(chǎn)品，集成了云臺系統、通訊系統、和攝像機系統，云臺系統是指電機帶動(dòng)的旋轉部分，通訊系統是指對電機的控制以及對圖象和信號的處理部分，攝像機系統是指采用的一體機機心。高速球采用“精密微分步進(jìn)電機”實(shí)現高速球的快速、準確的定位、旋轉。然后將攝像機的圖象、攝像機的功能寫(xiě)進(jìn)高速球的cpu，實(shí)現在控制云臺的時(shí)候，將圖象傳輸出來(lái)，并且能將攝像機的很多功能，例如白平衡、快門(mén)、光圈、變焦、對焦等功能同時(shí)實(shí)現控制。

　　高速球分為球心部分、外殼部分及配件部分。內部都有一個(gè)用機架把一體機機心、控制解碼主板和電機云臺系統的統一起來(lái)的球心部分，然后球心部分跟外殼用螺絲或者別的方式連接起來(lái)，球心是核心部分，外殼一般有多種外觀(guān)，配件部分一般包括支架部分，加熱器部分，扇熱部分。支架包括壁裝支架、吊桿支架、表面貼裝吸頂、嵌入式吸頂不需要支架，一般室外球都裝有扇熱的裝置，而加熱裝置只有在嚴寒地區才選裝，室內球原則上沒(méi)有扇熱和加熱部分。配件還包括電源，一般用的都是24伏2到3安電流的變壓器供電。硬件部件，首先是電機，然后是滑環(huán)，然后是電源部分和控制主板。

　　高速球的通訊協(xié)議是指高速球跟主機系統相通訊時(shí)候，選擇的通訊協(xié)議，比如pelco、曼碼、松下、菲利普協(xié)議等。通訊方式是指這些通訊協(xié)議采用什么方式來(lái)進(jìn)行通訊，比如485通訊方式、232通訊方式、422通訊方式、同軸視控通訊方式，一般來(lái)講，高速球都采用485通訊方式，而通訊協(xié)議各個(gè)不同廠(chǎng)家不同。

　　城市道路監控高速球應用

　　· 監控范圍廣，無(wú)盲點(diǎn)

　　道路監控要求監控范圍廣，在人口密度大的交通道路路口要求360度監控，全方位、無(wú)盲點(diǎn)，圖像清晰，可以作為取證依據。高速球設備中具有導電滑環(huán)，可以360度連續高速旋轉，配有自動(dòng)聚焦的高倍數的一體化攝像機，一般光學(xué)變倍為18倍、22倍等，在要求高的重要交通路口可選用26倍、35倍的一體化攝像機，這樣可以完全滿(mǎn)足監控的全方位需求。

　　· 精準定位，快速跟蹤

　　道路監控中必須處理違章、交通事故、治安案件等異常情況，要求前端攝像機快速精準的定位和跟蹤快速移動(dòng)的目標。高速球內置一體化攝像機的自動(dòng)聚焦可以迅速聚焦定位，更關(guān)鍵的是，高速球一般內置高解細分的步進(jìn)電機，最大旋轉速度用預置位速度衡量，一般高速球都可以做到每秒鐘旋轉300度以上，基本上每秒鐘可以旋轉一圈保證足夠快速。自動(dòng)翻轉是指在攝像機在垂直向下時(shí)可以做到180度自動(dòng)翻轉，這樣保障攝像機可以連續跟蹤監控目標。手動(dòng)速度是指交管部門(mén)在中央控制室操作鍵盤(pán)等后端控制設備時(shí)的手動(dòng)操作速度，一般分為手動(dòng)最低速度和手動(dòng)最高速度，手動(dòng)最低速度可以保證在變倍放大時(shí)圖像的平穩性，手動(dòng)最高速度可以手動(dòng)快速跟蹤監控目標如可疑人物、肇事車(chē)輛等。

　　· 重要目標方向定點(diǎn)監控

　　道路監控中要求對定點(diǎn)目標進(jìn)行監控，比如對道路的主要車(chē)流方向定點(diǎn)監控，對路口指揮交通的民警進(jìn)行監控，對路口重要目標政府機關(guān)門(mén)口進(jìn)行監控等。實(shí)現重要定點(diǎn)目標進(jìn)行三維坐標的定位需要使用高速球的預置位功能，現在很多高速球都具有128個(gè)預置位，完全滿(mǎn)足一個(gè)交通路口各種重要定點(diǎn)目標的數量要求。一個(gè)路口需要監控多個(gè)定點(diǎn)目標時(shí)，可以使用高速球的自動(dòng)巡航功能，即將多個(gè)預置點(diǎn)編輯成為一條巡航路線(xiàn)，每一個(gè)監控點(diǎn)停留時(shí)間可以設置。另外，目前高速球可以做到將預置位和巡航進(jìn)行中文字符的編輯定義，在調用預置位和巡航路線(xiàn)時(shí)顯示該位置的中文信息名稱(chēng)和巡航路線(xiàn)名稱(chēng)，極大地方便了交管部門(mén)的使用。

　　· 范圍監控

　　道路監控中，要求對一定范圍內的目標進(jìn)行監控，如廣場(chǎng)、政府機關(guān)周界、重要道路路段等。高速球的自動(dòng)掃描功能，可以設定監控區域的左右邊界，掃描速度，與自動(dòng)巡航監控重“定點(diǎn)”輕“過(guò)程”正相反，自動(dòng)掃描重“過(guò)程”而輕“定點(diǎn)”。同樣目前功能較好的高速球還開(kāi)發(fā)了花樣線(xiàn)掃功能，即突破自動(dòng)線(xiàn)掃兩點(diǎn)間直線(xiàn)掃描，例如適合廣場(chǎng)的“波浪式”大范圍掃描，適合高空向下的“削蘋(píng)果式”大范圍掃描，這樣高速球既可以保證高清晰的圖像和監控效果，又可以進(jìn)行較大范圍的監控。

　　· 定制型監控

　　道路監控中還有更多的人性化要求，每個(gè)路口的情況不同，不同時(shí)間監控需求不同，一種監控動(dòng)作無(wú)法滿(mǎn)足，而是需要各種監控動(dòng)作組合起來(lái)形成“定制型”的需求。高速球具有巡跡自學(xué)習功能(路徑學(xué)習)，可以根據現場(chǎng)情況用手動(dòng)控制攝像機控制一遍監控路線(xiàn)，由高速球智能“記錄”下來(lái)，然后按照記錄下來(lái)的路徑監控。巡跡自學(xué)習功能還可以和高速球的初始位狀態(tài)結合，設置不同時(shí)間自動(dòng)啟動(dòng)不同的智能監控路徑。

　　高速球的發(fā)展方向

　　1、操作與功能

　　(1)速度：

　　這是高速球區別于勻速球或其它一體化球類(lèi)產(chǎn)品的一個(gè)非常明顯的特性。擁有更高的轉速，可以大大縮短高速球在突發(fā)情況下的時(shí)間差，以便監控人員及時(shí)了解監控區域內的異常情況，同時(shí)，監控設備可以記錄更多的有效信息。這一點(diǎn)，在高速球與報警聯(lián)動(dòng)系統中的體現尤為明顯。目前高速球的水平轉速至少也大于100度/s，高的已經(jīng)達到400度/s。而勻速球或其它一體化球類(lèi)產(chǎn)品的水平轉速多為幾度/s，或十幾度/s。

　　(2)精確度：

　　這也是高速球一個(gè)最為基本的特性指標，與高速球的預置位功能緊密相連。目前市場(chǎng)上，精度高的產(chǎn)品，其重復定位精確度可達到+/-0.1度左右，精確度低的產(chǎn)品，其重復定位精度可達到+/-2度左右。對于大多數的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，+/-0.1度與+/-2度的差異似乎并不大。但是，如果考慮到是采用高速一體化攝像機來(lái)獲取視頻圖像，而一體化攝像機有著(zhù)少則十幾倍，多則二十幾倍甚至三十多倍的光學(xué)變焦范圍，在實(shí)際使用過(guò)程中，當把一體化攝像機的光學(xué)變焦拉到極限時(shí)，在屏幕上的+/-0.1度的誤差就比較明顯，更無(wú)需說(shuō)+/-2度了。

　　很可能用戶(hù)最初所設置預置位的圖像已經(jīng)無(wú)法在屏幕上找到了。但是如果這種現象發(fā)生在緊急情況下，可以想象會(huì )帶來(lái)什么樣的后果。但是，需要指出的是，高速球的運行速度與重復定位精度，在設計時(shí)，存在著(zhù)一定的矛盾關(guān)系，所以需要在速度與精度之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足實(shí)際的需要，這是大多數高速球廠(chǎng)家采取的解決辦法。

　　(3)功能方面：

　　最初的高速球功能十分簡(jiǎn)單，只有預置位設置與調用的幾個(gè)少數功能，而且，高速球之外的其它一體化球類(lèi)產(chǎn)品大多只解決了整機集成和旋轉等基本問(wèn)題。但是，目前市場(chǎng)上的高速球產(chǎn)品所擁有的功能已經(jīng)非常強大了，除了基本的預置位設置功能外，如：報警聯(lián)動(dòng)、OSD菜單、巡航掃描、花樣掃描、兩點(diǎn)掃描、看守位、方位顯示等功能等。這給用戶(hù)有了更多的選擇，大大減少了監控人員的工作強度與工作量，使監控范圍更加全面，監控效率更高，應對突發(fā)事件反應更快，有效地達到了監控的目的。

　　2、傳輸方式

　　傳輸是針對高速球的視頻信號與控制信號的傳輸，傳統高速球的視頻信號是采用同軸視頻線(xiàn)來(lái)傳輸，控制信號用專(zhuān)用信號線(xiàn)來(lái)傳輸，隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷完善，也出現了同軸視控傳輸、網(wǎng)絡(luò )傳輸、光傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸的高速球。

　　(1)同軸視控傳輸：

　　就是利用同軸視頻線(xiàn)傳輸視頻信號的同時(shí)，把控制信號經(jīng)過(guò)相應處理，通過(guò)同軸視頻線(xiàn)來(lái)傳輸，由于在施工中不需要單獨布置信號傳輸線(xiàn)，這樣就大大減少了工程量，相應降低了工程成本。只是由于同軸視頻線(xiàn)的損耗，要實(shí)現遠程傳輸則需增加大量的設備投入，實(shí)際傳輸的質(zhì)量也并不理想;

　　(2)網(wǎng)絡(luò )傳輸：

　　集成了網(wǎng)絡(luò )傳輸功能模塊的高速球被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )高速球，是利用網(wǎng)線(xiàn)，以及互聯(lián)網(wǎng)來(lái)傳輸視頻和控制信號，這種傳輸方式對施工是相當有利的。由于可以利用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)傳輸，則可以實(shí)現真正意義上的遠程監控，只要可以上網(wǎng)，監控就可以在任何時(shí)間任何地點(diǎn)下進(jìn)行。

　　目前制約這一技術(shù)發(fā)展的瓶頸是國內網(wǎng)絡(luò )的帶寬不足，以及網(wǎng)絡(luò )的不穩定。但從技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，這一類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)非常廣闊，隨著(zhù)相關(guān)配套的完善，它將成為一個(gè)不可避免的發(fā)展方向。

　　(3)光傳輸：

　　就是在高速球內部集成了光傳輸的光端機模塊，利用光纖來(lái)傳輸視頻和控制信號，由于光纖傳輸，具有信號傳輸量大，損耗低等特點(diǎn)，因此即使遠距離傳輸信號，在后端的監控人員也可以看到優(yōu)異的監控圖像，這對提高監控質(zhì)量是非常有益的;

　　(4)無(wú)線(xiàn)傳輸：

　　顧名思義，所謂無(wú)線(xiàn)傳輸，就是高速球的視頻信號與控制信號均是采用無(wú)線(xiàn)的方式進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式，通常用于特殊情況下的監控，可以用于監控范圍大、監控點(diǎn)分散、監控范圍不確定和監控場(chǎng)所難于施工等場(chǎng)所。

　　無(wú)線(xiàn)監控最大的特點(diǎn)就是幾乎無(wú)布線(xiàn)的工程，只要解決電源的問(wèn)題即可。但它也有設備造價(jià)高、調試困難、受環(huán)境影響大等諸多不利因素，因此難以廣泛應用。