Абревіатура «PTZ» утворена з англійських слів, що позначають основні функціональні особливості:

• Pan (панорамування) — обертання навколо вертикальної осі, переміщення огляду вліво, вправо (0 — 360°);
• Tilt (нахил) — обертання навколо горизонтальної осі, переміщення огляду вгору, вниз (найчастіше від -15° до +90°);
• Zoom (зум) — оптичне наближення або віддалення від об’єкта зйомки (у середньому кратність збільшення становить 0 — 30).

PTZ камери для відеоспостереження: особливості експлуатації

PTZ камери – це охоронні телекамери, здатні обертатися у горизонтальній та вертикальній площинах і оснащені моторизованим об’єктивом для зумування. Їх основне призначення – стеження за об’єктами на великій території.

Багато хто вважає, що це просунута заміна стаціонарних відеокамер, яка допомагає заощаджувати бюджет за рахунок зменшення кількості камер на одиницю площі. Чи так це насправді, розберемося в цій статті.

PTZ камера: конструкція, принцип роботи

Щоб краще зрозуміти, що таке поворотна камера, необхідно коротко описати, які саме камери відеоспостереження існують:

• Стаціонарні — мають фіксовану зону огляду, не можуть повертатися та змінювати область спостереження. Широко використовуються купольні або циліндричні корпуси. У домашніх умовах можуть застосовуватися мініатюрні камери різних форм.
• Панорамні (іноді називають Fish Eye або «Риб’яче око») — мають кут огляду 360 градусів у горизонтальній площині, здатні знімати кругове зображення навколо себе, фіксуючи все, що відбувається. Зазвичай кріпляться на стелю та мають форму півсфери.
• Поворотні (PTZ, у тому числі швидкісні) — можуть обертатися по двох осях, за допомогою оптичного чи цифрового зуму наближати або віддаляти об’єкти. Саме їх ми розглядатимемо у цій статті.

Поворотні камери поділяються на кілька типів залежно від форми корпусу:

• Поворотні циліндричні – з відкритою конструкцією поворотного механізму, їх використовують переважно у приміщеннях.
• Купольні для приміщень – усі механізми й оптика розташовані всередині купола, який не має захисту від вологи й пилу та не призначений для використання за низьких температур.
• Купольні PTZ камери для вулиці – корпус купола має клас захисту IP66-67 і клас антивандальності IK10-11, тому такі камери успішно застосовуються в різних погодних умовах.

Рух камери вгору/вниз та вправо/вліво забезпечують два сервоприводи. Вони бувають механічними та магнітними. Механічні поворотні механізми отримали широке розповсюдження через доступність. Деякі моделі PTZ камер мають магнітні механізми, які відрізняються більш плавними переміщеннями, точністю та довговічністю, але водночас мають вищу вартість.

Для зміни масштабу зображення використовується оптичний трансфокатор зі змінною фокусною відстанню. Разом із цифровим збільшенням він дозволяє зберігати фокус як на віддалених, так і на близьких об’єктах, забезпечуючи високу якість зйомки.

Вбудоване програмне забезпечення сучасних PTZ камер дає змогу автоматично визначати рух у зоні спостереження, фіксувати його, розраховувати відстань і змінювати масштаб для точної фокусування та отримання чіткого зображення.

Режими роботи поворотних камер

PTZ відеокамери можуть працювати в автоматичному і ручному режимі. У ручному режимі на об'єкт, що цікавить, їх направляє оператор. При цьому для управління можуть застосовуватися зовнішні підключаються клавіатури, джойстики і панелі управління.

В автоматичному режимі камера може працювати за допомогою наступних налаштувань:

• Пресети – заздалегідь налаштоване положення камери з фіксованою фокусною відстанню і кутом нахилу, тобто відеокамера фокусується на заданій точці і знімає її заданий час;

• Тури (автопатрулювання) – заздалегідь запрограмовані автоматичні маршрути для зйомки, які дозволяють «обійти» всю зону спостереження із заданою швидкістю, зупиняючись у потрібних точках на заданий час.

Сфера застосування

PTZ-камери насамперед призначені для відеоспостереження на великих територіях, при значному віддаленні цілей та для контролю рухомих об’єктів. Найбільш поширені місця їх використання:

• стадіони,

• великі концертні майданчики на відкритому повітрі,

• аеропорти, вокзали,

• підприємства з великою охоронюваною територією, особливо якщо вона розташована на відкритій місцевості (піщані кар’єри, нафтовидобувні майданчики),

• торгові центри,

• парковки тощо.

У таких місцях оператор може спостерігати за переміщенням людей і транспорту, наближати зображення залишених предметів, відстежувати скупчення людей (наприклад, агресивних уболівальників) та своєчасно передавати інформацію до служби безпеки.

Яку камеру відеоспостереження обрати: поворотну чи стаціонарну?

Швидкісні камери мають такі переваги порівняно зі звичайними стаціонарними:

• здатні замінити кілька стаціонарних пристроїв, зберігаючи якість зображення та забезпечуючи широкий кут огляду;

• дозволяють охоплювати великі території, у тому числі складної конфігурації;

• ефективно виконують завдання регулярного оглядового моніторингу при епізодичній необхідності детекції та розпізнавання у різних точках охоронюваної зони;

• дають змогу проводити швидку перевірку спрацювань сигналізації, зменшуючи кількість хибних тривог;

• допомагають оператору в режимі реального часу реагувати на події та приймати рішення, а також відслідковувати рухомі об’єкти без перемикання між кількома камерами.

Втім, попри ці переваги, поворотні камери мають і свої обмеження. Важливо зазначити, що автоматичний режим роботи такого обладнання не виключає необхідності у присутності оператора. Камера, рухаючись по заданому маршруту автоматично, неминуче «втрачатиме» частину подій, що відбуваються поза її полем зору в цей момент. Саме оператор може скоригувати траєкторію спостереження, перемістити камеру на важливіший об’єкт чи задати конкретну зону зйомки, орієнтуючись на дані з інших пристроїв.

• Оглядове спостереження здійснюється одночасно стаціонарною та поворотною камерою.

• Паралельно PTZ-камери з визначеною періодичністю патрулюють зони підвищеного ризику — ворота, вхідні та вихідні точки, периметр — в автоматичному режимі.

• У разі надходження сигналу тривоги оператор спрямовує поворотну камеру на місце події, виконується розпізнавання об’єкта та його перевірка за базою даних, після чого оператор передає отриману інформацію до служби безпеки. Стаціонарна камера в цей час продовжує фіксувати всю територію, виключаючи появу «сліпих» зон.

На невеликих об’єктах із низькою інтенсивністю руху можливе використання поворотних камер повністю в автоматичному режимі, без участі оператора. Проте навіть у такому випадку рекомендується поєднувати їх зі стаціонарними пристроями відеоспостереження.

Для складніших завдань часто потрібне спеціалізоване програмне забезпечення для автоматичного керування PTZ-камерою. Використовуючи різні алгоритми, таке ПЗ здатне самостійно визначати об’єкт спостереження та вирішувати такі завдання:

• Автоматичний вибір цілі на основі даних із самої камери, елементів системи безпеки об’єкта та сигналів тривоги.

• Автоматичний розподіл PTZ-камер між кількома цілями (особливо якщо цілей більше, ніж камер) залежно від їхнього пріоритету.

• Точне наведення поворотних камер на об’єкти, виявлені оглядовими камерами чи датчиками.

• Оптимізація співвідношення між рівнем збільшення (і деталізацією зображення) та частотою переміщень камери під час стеження за рухомими об’єктами. Чим більший зум, тим частіше потрібно коригувати положення об’єктива, що може призводити до розмитого зображення й «стрибків» об’єкта.

Таким чином, PTZ-камери є сучасним рішенням для спостереження за великими територіями та рухомими об’єктами на різних відстанях. Але, маючи переваги, вони мають і обмеження. Щоб інвестиції були виправданими, важливо грамотно підійти до вибору моделей, попередньо оцінивши реальні завдання та вимоги до системи відеоспостереження.