Рассмотрим конструкцию видеокамеры. Видеокамера состоит из:

1. ПЗС-матрицы, которая преобразует падающий свет в электронные импульсы. Матрицы отличаются производителем (наиболее популярны матрицы Sony ) и размером (распространены 1/3” и 1/4” дюйма.).
2. Процессора, - сердца видеокамеры. В дешевых видеокамерах его функции сводятся к преобразованию информации поступающей с матрицы в телевизионный стандарт PAL или NTSC , а в дорогих процессор выполняет очень много функций по обработке видеосигнала, исправляя погрешности изображения, возникающие из-за неравномерной освещенности, разной силы светового потока и т.д. Это такие функции как автоматический баланс белого, компенсация встречной засветки, переход из цветного в черно-белый режим при уменьшении освещенности.
3. Объектива, который направляет свет на матрицу. Объективы отличаются:

   •  Качеством оптики: наиболее распространены пластиковые линзы, у стеклянных качество естественно выше, но они значительно дороже.

   •  Фокусным расстоянием. От фокусного расстояния объектива зависит угол зрения камеры и, как следствие, максимальная дистанция на которой можно уверенно рассмотреть объект.

   •  Наличием автодиафрагмы. Устройства автоматического изменения диафрагмы объективы при изменении освещенности. При установке на улице или в условиях, когда освещенность с течением времени может изменяться в больших пределах необходимо устанавливать объективы с автодиафрагмой.

   (В некоторых моделях дешевых видеокамер функцию автодиафрагмы выполняет электронный затвор.)

   •  Наличием трансфокатора (ручной регулировки фокусного расстояния). Используя трансфокатор можно вручную очень точно выставить необходимо фокусное расстояние

   •  Наличием моторизованного трансфокатора. При помощи моторизованного трансфокатора можно управлять изменением фокусного расстояния (приближать и удалять объект) с компьютера. Моторизованный трансфокатор незаменим при совместной работе с поворотным устройством или при видеонаблюдении узких и длинных объектов (например, при установке видеокамеры вдоль забора предприятия).

Выбор фокусного расстояния объектива

Для того чтобы рассчитать фокусное расстояние необходимо определиться с несколькими величинами: расстоянием до объекта наблюдения, его высотой или шириной.

F -фокусное расстояние, мм 
L - расстояние до объекта, м 
H -высота объекта, м 
W -ширина объекта, м

С рассчитанным по этой формуле фокусным расстоянием объект займет все окно видеоизображения, при условии, что объект находится в плоскости камеры (оптическая ось камеры перпендикулярна наблюдаемому объекту). Данные коэффициенты подобраны для ПЗС-матрицы 1/3” дюйма.

Допустим необходимо наблюдать за воротами на территорию предприятия. Расстояние от камеры до ворот 15 м , ширина ворот 5 метров , высота ворот 3 метра . Для того чтобы увидеть в окне видеоизображения только ворота нам необходимо поставить объектив со следующим фокусным расстоянием

Округляем в меньшую сторону до ближайшего стандартного фокусного расстояния и получаем F =14 мм.

Допустим необходимо наблюдать за забором предприятия. Объектом наблюдения в этом случае будет человек на фоне забора. Поэтому при расчете необходимо исходить из размера человека относительно общего размера видеоизображения. Уверенно распознать человека можно если он занимает по горизонтали не менее 5% изображения, отличить его от других объектов если он занимает по горизонтали не менее 2%. Расстояние от камеры до забора 30 м , ширина человека 0,5 метров . Таким образом, мы сможем уверенно распознать человека на фоне 10 метров забора или определить факт проникновения на фоне 25 метров забора.

Рассчитаем фокусное расстояние:

Распознавание человека

Факт проникновения

Зависимость фокусного расстояния объектива от дистанции до объекта и его ширины представлена в таблице

Видеокамеры можно условно разделить на несколько типов:

1. Бескорпусные минивидеокамеры - можно устанавливать

• в гермокожухи для применения на улице;
• в корпус типа купол, продаваемый отдельно;
• в датчики движения для скрытой установки;
• в любой элемент интерьера для организации скрытого видеонаблюдения.

2. Минивидеокамеры в квадратном или цилиндрическом корпусе подходят для установки в большинстве случаев, где требуется низкое или среднее качество изображения. Их удобно крепить на стены. Могут быть установлены на улице в случае обеспечения защиты от атмосферных осадков при температуре не ниже чем -10ºС.

3. Корпусные видеокамеры. Отличаются более высоким качеством получаемого изображения, благодаря использованию более мощного процессора имеющего широкий набор функций постобработки видео. Обычно поставляются без объектива и кронштейна. Применяются в том случае, когда качества выдаваемого минивидеокамерами недостаточно.

4. Купольные видеокамеры. Обычно применяются для установки на подвесные потолки. Отличаются элегантным дизайном и удобством установки и настройки. Цена и качество получаемого изображения варьируется в широких пределах.

5.Уличные видеокамеры в специализированных корпусах с обогревом. Обычно выдерживают морозы до -30ºС. Вместо автодиафрагмы обычно применяется электронный затвор. Подходят для большинства случаев, когда необходимо среднее качество видеоизображения.

6. IP-Видеокамеры. Все рассмотренные выше видеокамеры имеют выход стандарта PAL или NTSC, но наиболее прогрессивными на данный момент являются IP-видеокамеры. Эти видеокамеры имеют внутри себя преобразователь аналогового сигнала в цифровой протокол TCP.

Их можно подключать в локальную сеть предприятия или сеть Интернет. В любом месте этой сети может находиться видеосервер системы видеонаблюдения «Видеолокатор», который сохранит и обработает видеоинофрмацию транслируемую камерой. Единственным недостатком этих устройств является высокая цена.

Рассмотрим технические характеристики видеокамер:

1. Видеокамеры бывают черно-белые и цветные
2. Видеокамеры отличаются разрешением. Черно-белые видеокамеры могут иметь от 420 до 600 ТВ-линий. 420 ТВ-линий – среднее качество изображения. 600 ТВ-линий – отличное качество изображения. Цветные видеокамеры могут иметь от 380 до 480 ТВ-линий. 380 ТВ-линий – среднее качество изображения. 480 ТВ-линий – отличное качество изображения
3. По минимальной освещенности, при которой камера работает. Для цветных видеокамер 1 Люкс – среднее качество, 0,1 Люкса – отличное качество. Для черно-белых камер 0,1 Люкса – среднее качество, 0,01 Люкса – отличное качество.

Рассмотрим оборудование, применяемое совместно с видеокамерами:

1. Кронштейны. Требуются для корпусных видеокамер. Бывают разного дизайна и качества. Могут быть рассчитаны для крепления видеокамеры на потолке.
2. Гермокожухи. Применяются для установки видеокамер на улице. Могут быть рассчитаны на питание 12 В или 220В. Бывают разных типоразмеров и обычно позволяют размещать внутри себя любую видеокамеру.
3. Поворотные устройства. Бывают для уличной и наружной установки. Отличаются углом поворота и скоростью. Для управления поворотным устройством обычно применяется приемник телеметрии.
4. Приемники телеметрии бывают разных стандартов, но система «Видеолокатор» поддерживает большинство из них. Приемники телеметрии обычно подключаются к общей для всех устройств этого класса шине RS -485 (это два провода), а эта шина через преобразователь интерфейса к COM -порту компьютера.
5. Преобразователь интерфейса RS-232/ RS -485 применяется для подключения приемников телеметрии к видеосерверу.

Как выбрать место установки видеокамер.

При выборе места установки видеокамеры необходимо исходить из нескольких факторов: целей и задач видеонаблюдения конкретного объекта, технической возможности прокладки до места установки камеры сигнального и питающего кабеля, эстетических соображений.

Идеальный способ выбора места установки – встать на точку установки видеокамеры и посмотреть, что вы сможете увидеть, применяя систему видеонаблюдения. При этом необходимо помнить, что стандартный объектив (2,8- 3,6 мм ) имеет угол обзора около 90º.

Кабель от видеосервера до видеокамер желательно прокладывать в коробах или гофротрубе, даже в том случае если он идет под подвесным потолком. Поэтому при выборе места установки продумайте как вы проложите короба, или скроете кабель каким-либо другим способом.

При установке видеокамер на подвесной потолок рекомендуем использовать купольные камеры, как наиболее удобные по установке и идеально подходящие по дизайну.

Для установки скрытой камеры можно использовать датчик детектора движения охранно-пожарной сигнализации. Потенциальный объект наблюдения не заподозрит в установленном приборе видеокамеру.

Рассмотрим установку видеокамер в магазине розничной торговли.

1. Необходимо установить видеокамеры над каждой кассой, так чтобы были видны руки кассира и денежный ящик.
2. Необходимо установить видеокамеры в помещениях, где производится обработка товаров (развешивание печенья, приготовление салатов, разделка мяса). В таких помещениях обычно устанавливают две камеры: одну для видеонаблюдения входной двери, вторую для обзорного видеонаблюдения помещения.
3. Вход в магазин, а также ворота для приема товара должны быть в обязательном порядке оборудованы видеокамерами, причем на каждый вход необходимо две видеокамеры: одна, установленная снаружи помещения и фиксирующая подходящих людей и подъезжающие машины и вторая - внутри помещения, фиксирующая выходящих людей.
4. Для видеонаблюдения торгового зала камеры необходимо установить видеокамеры в направлении прохода между стеллажами. В том случае если проход имеет длину более 15 метров длиной, ставим две камеры, по одной с каждой стороны.

При выборе видеокамеры и скорости записи необходимо в первую очередь исходить из имеющихся финансовых ресурсов. Единственное требование – видеонаблюдение касс должно осуществляться цветной видеокамерой со скоростью запись не менее 17 кадров в секунду.

Рассмотрим установку видеокамер на производственном предприятии.

1. Проходные предприятия, а также въездные ворота должны быть в обязательном порядке оборудованы видеокамерами, причем на каждую проходную необходимо установить две видеокамеры для регистрации, как входящих, так и выходящих людей.
2. Необходимо установить видеокамеры в складах для хранения комплектующих и готовой продукции. В таких помещениях обычно устанавливают две камеры: одну для видеонаблюдения входной двери, вторую для обзорного видеонаблюдения помещения. При наличии высоких стеллажей видеокамеры устанавливаются в каждый проход между стеллажами. В том случае если проход имеет длину более 15 метров длиной, ставим две камеры, по одной с каждой стороны
3. Для видеонаблюдения производственного процесса необходимо установить видеокамеры так, чтобы решались следующие задачи: контроль качества производимой продукции, пресечение воровства продукции и материалов в процессе производства, количественный контроль при производстве и особенно упаковке готовой продукции
4. Офисные помещения предприятия необходимо оборудовать видеокамерами в тех местах, где в основном требуется видеонаблюдение для целей управления (на месте ли сотрудник, чем он занимается).
5. Видеокамера и микрофон могут быть установлены в приемной директора для того, чтобы он мог принять решение о приеме того или иного посетителя, а также в непосредственно кабинете высшего руководства или переговорном зале для скрытой аудио и видеозаписи переговоров с целью их дальнейшего анализа и использования.
6. Периметр предприятия может быть оборудован камерами видеонаблюдения. В этом случае камеры устанавливаются в створе забора для видеорегистрации всех нарушителей. Одной видеокамерой можно осуществлять видеонаблюдение не более чем 30 метров забора. Периметр предприятия может быть оснащен специализированными охранными датчиками, которые также подключаются к системе видеонаблюдения «Видеолокатор». В этом случае видеонаблюдение осуществляется только на наиболее ответственных участках (предрасположенных к правонарушениям). «Видеолокатор» может быть сконфигурирован так, чтобы по сработке определенного периметрального датчика производилось наведение на нарушителя скоростной поворотной видеокамеры с трансфокатором, а при необходимости и поворотного устройства на котором смонтирован прожектор.

В реальном времени (25 кадров в секунду) необходимо осуществлять видеонаблюдение проходных, производственных процессов, переговорных комнат. При выборе скорости записи для остальных видеокамер можно исходить из финансовых возможностей предприятия.