سنسورهای CCD و CMOS

سنسور تصویر در یک دوربین مداربسته وظیفه ی تبدیل نور به سیگنال الکتریکی را بر عهده دارد . سنسورها به دو گروه CCDI و CMOS تقسیم می شوند .
سنسور های CCD حاصل تکنولوژی هستند که انحصارا جهت صنعت اپتیک بوجود آمده و رشد کرده اند در حالی که CMOS تکنولوزی استاندارد برای تولید انواع تراشه ها است .
CCD ها برای مدت 20 سال مورد استفاده بوده اند و کیفیت برتری نسبت به سنسورهای CMOS بویژه از نظر حساسیت به نور دارند ، این ویژگی موجب ایجاد تصاویری واضح تر در نور کم می شود . در عین حال CCD ها به دلیل روش ساخت از قیمت بالاتری برخوردار هستند . درصورت وجود جسمی بسیار نورانی در تصویر این سنسورها دچار مشکل شده و نوارهایی نورانی بالا و پایین جسم نورانی بوجود می آید که به این پدیده SMEAR گفته می شود . پیشرفت های سالهای اخیر در تکنولوزی CMOS ، سنسورهای CMOS را از نظر کیفیت تصویر به CCD ها بسیار نزدیک کرده است ، اما همچنان بهترین گزینه برای بدست آوردن نهایت کیفیت یک سنسور CCD است . سنسورهای CMOS باعث کاهش قابل توجهی قیمت دوربین مداربسته و همچنین سایز آنها می شوند . تصویر این سنسورها در نور کم بسیار تیره یا پر نویز خواهد بود .

 

 

اسکن پروگرسیو در مقابل اسکن اینترلیس

برای ایجاد یک تصویر ویدئو دو روش مختلف در دسترس است ، روش اسکن تصاعدی (PROGRESSIVE SCAN) و روش اسکن یک در میان (INTERLACED) بسته به اینکه چگونه تصویری و در چه وضعیتی مورد نیاز است یکی از این دو روش انتخاب می شود .
تصاویر اینترلیس برای مشاهده روی تلویزیون های CRT مناسب هستند ، صفحه نمایش این تلویزیون ها از 576 خط افقی تشکیل می شوند . روش اینترلیس این خطوط را به دو دسته زوج فرد تقسیم می کند و هر دسته را به ترتیب با سرعت 30 فریم بر ثانیه نمایش می دهد .

تاخیر جزئی که بین نمایش خطوط مجاور وجود دارد باعث ایجاد اعوجاج که اصطلاحا JAGGEDNESS خوانده می شود ، می گردد که در تصاویری که اجسامی با سرعت بالا را نشان می دهند این مشکل بسیار واضح است . از روش اینترلیس برای مدت زیادی استفاده شده است و امروز نیز این استاندارد همچنان بیشترین کاربرد را دارد ، اما با وجود آمدن LCD ها و سایر انواع مدرن نمایشگرها نوع جدیدی از ویدئو بوجود آمده که از اسکن PROGRESSIVE یا اسکن تصاعدی سود می برد.

در این روش همزمان تمام تصاویر به طور خط به خط هر 1/16 ثانیه اسکن می شود . چنین تصویری برای نمایش روی مانیتور کامپیوتر بسیار مناسب است و جزئیات بیشتر از اجسام متحرک نسبت به روش قبل به دست می دهد . به همین دلیل روش اسکن تصاعدی بهترین روش برای سیستم های حفاظت تصویری است .

 

 

 

روش های فشرده سازی تصاویر :

بدون فشرده سازی اطلاعات ، شبکه های کامپیوتری مانند LAN همواره دچار مشکل ترافیک سنگین و اختلال در کارکرد صحیح خواهند بود . روش های گوناگونی برای فشرده سازی تصاویر وجود دارند . تعدادی از آنها بدون کاهش کیفیت تصویر حجم اطلاعات را کم می کنند.مانند GIF و بعضی از روش های فشرده سازی باعث افت کیفیت تصویر می شوند . در روش های بدون افت فشرده سازی بسیار محدود است بنابراین چنین روش هایی برای استفاده در ویدئو تحت شبکه مناسب نیستند.
متدهای فشرده سازی تصاویر به دو گروه عمده تقسیم می شوند ، فشرده سازی تصاویر ثابت و فشرده سازی تصاویر متحرک یا ویدئو .
در روش ثابت هر تصویر به طور مستقل فشرده سازی می شود . معروف ترین این روش ها JPEG است که در اواسط دهه هشتاد میلادی توسط JPEG2 ارائه شد . نسبت فشرده سازی jpeg قابل تغییر است و ارتباط مستقیم با کیفیت تصویر دارد . علاوه بر نسبت فشرده سازی ، پیچیدگی تصاویر تاثیر مستقیمی روی میزان کاهش حجم اطلاعات دارد . یکی دیگر از روش های فشرده سازی ساکن JPEG2000 است که دارای نسبت فشرده سازی بیشتری است .

 

 

روش های فشرده سازی ویدئو :

MOTHION JPEG: این روش بیشترین کاربرد را در فشرده سازی تصاویر ویدئویی تحت شبکه دارد . دوربین تصاویر را به صورت عکس های مجزا گرفته ، با فرمت JPEG فشرده سازی کرده و به طور پیوسته مثلا با سرعت 30 فریم بر ثانیه روی شبکه انتقال می دهد . در سرعت های بالاتر از 16 فریم بر ثانیه بیننده تصاویر را کاملا به صورت ویدئو می بیند در این حالت به این روش MOTION JPEG گفته می شود . استاندارد های بیشماری برای فشرده سازی ویدئو وجود دارد مانند H.63,MPEG,AVC,...
روش دیگری که برای فشرده سازی در دوربین مداربسته تحت شبکه استفاده می شود MPEG-4 است . در این متد یک تصویر مبنا در هر فاصله زمانی خاص انتخاب شده و برای سایر زمان ها فقط اختلاف تصاویر با آن تصویر مبنا ارسال می شود. یعنی قسمت هایی از تصویر که با تصویر مبنا اختلاف دارند ذخیره می شوند.فاصله ی زمانی بین ذخیره دو تصویر مبنا قابل برنامه ریزی است . هرچه تغییر در تصاویر کمتر باشد نسبت فشرده سازی افزایش می یابد.فرمت jpeg به دلیل سادگی تاخیر کمتری بین وقوع اتفاقی در تصویر و مشاهده ی آن اتفاق روی صفحه ی مانیتور ایجاد می کند همچنین به دلیل استقلال تصاویر از هم تشخیص اتوماتیک حرکت ویا تعقیب اجسام متحرک به سادگی و با دقت بیشتری انجام می گیرد.در مقابل پهنای باندی که ویدئوی با فرمت MPEG-4 از شبکه اشغال می کند به مراتب کمتر است.به همین دلیل هرگاه نیاز به تصاویر ویدئویی با سرعت بالا مثلا 30 فریم بر ثانیه وجود داشته است و یا پهنای باند آزاد شبکه محدود باشد این استاندارد بهترین گزینه خواهد بود .

وقتی صحبت از نصب دوربین مدار بسته در اماکن عمومی ، خصوصی ، بیمارستان ها و شرکت ها به میان می آید ناخودآگاه این تصور به سراغ کارمندان می آید که حتما کار اشتباهی از انها سر زده و یا قرار است در معرض کنترل شدید کارفرما قرار بگیرند ، در صورتی که اصلا این طور نیست و ما باید بدانیم که نصب دوربین مدار بسته در مراکز عمومی تنها جهت جلوگیری از خطرات احتمالی و سرقت ها به کار می آید و اکثر کارفرما قصد کنترل شدید کارمندان را ندارند . نصب دوربین مدار بسته برای خود کارمندان نیز بسیار اهمیت دارد و می توانند از این طریق به نحوی از جان و مال خود محافظت نمایند . اما نکته ی مهم این است که دوربین مدار بسته را چگونه و به چه صورتی باید خریداری نماییم . تا بعدها بتوان با خیال راحت از آن استفاده نمود . شما باید بیش از هز چیز کیفیت تصویر و یا رزولوشن تصویر دوربین را مد نظر قرار دهید که این موضوع در اولویت خرید دوربین مدار بسته قرار دارد و موضوع بعدی دستگاه ضبط و ذخیره سازی تصاویر و یا همان DVR است که باید با توجه به نیاز و تعداد دوربین ها در نظر گرفته شود نکته ی سوم نیز هارد مورد نیاز برای ذخیره سازی تصاویر است که باید دارای مقدار فضای ذخیره سازی بالا و از کیفیت بالا برخوردار باشد با رعایت این سه نکته در زمینه انتخاب دوربین مدار بسته می توانید خرید دقیق و مطمئن انجام دهید و بحث دوربین مدار بسته را نیز به کارشناسان و نصابان حرفه ای در این زمینه بپردازید .

نصب دوربین مدار بسته و نیز عملکرد ها و شیوه ی های نصب یکی دیگر از پارامتر های مهم در این زمینه خرید و انتخاب مناسب دوربین مدار بسته می باشد .

یکی دیگر از موضوعاتی که برای نصب دوربین مدار بسته علاوه بر فضای محیط انتخابی باید در نظر گرفته شود انتخاب دوربین مدار بسته متناسب با محیط است .

برای مثال بهترین دوربین مدار بسته ای که می توانید برای یک محیط عریض در نظر بگیرید دوربین مدار بسته پانوراما مگاپیکسلی است زیرا علاوه بر این که نظارت تصویری محیط عریض را افزایش می دهد هزینه های نصب دوربین مدار بسته و هزینه ابزارهای زیرساختی و تجهیزات را نیز کاهش داده و تا حد قابل توجهی به امنیت محیط شما کمک می نماید .

شما می توانید به راحتی با استفاده از این دوربین های مدار بسته با توجه به تعداد دوربین های اندک فضای دید زیاد و با جزئیات بیشتری را داشته باشید . که این موضوع باعث می شود که عملکرد و استفاده از این سیستم برای کاربران ساده تر باشد .

اسکات شافر نایب رئیس شرکت arecont vision توضیح می دهد که استفاده از دوربین مدار بسته با قابلیت دید پانورامایی میزان بازدهی می تواند به حداکثر برسد و رعایت ایمنی با این دوربین مدار بسته امری چالش برانگیز است و این موضوع تاحدی است که دیگر دوربین های ptz نیز برای این کار ولویت به شمار نمی روند .

دوربین مدار بسته ptz فقط می تواند یک نقطه را در مسیر خود در یک زمان مشاهده نماید .و ممکن است در همان لحظه رویداد مهمی از نظر ایمنی در نقطه دیگر رخ دهد که در محدوده پوشش تصویری قرار نگیرد . دوربین هایی که با دید پانورامایی هستند لحظه و اتفاقی را از دست نمی دهند . دوربین مدار بسته با دید پانورامایی 182 تا 360 درجه می تواند فضای دید بیشتری را نمایش دهد در حالی که برای حالت عادی به چند دوربین ptz احتیاج است . برای مثال سه عدد دوربین مدار بسته پانورامایی 180 درجه ای در یک پمپ بنزین نصب می گردد . این دوربین تصاویری با جزئیات بیشتری را از جایگاه های پمپ بنزین در اختیار ما قرار می دهد در حالی که می توانید با استفاده از یک دوربین مدار بسته 360 درجه پانورامایی برای داخل فروشگاه در پمپ بنزین استفاده نمایید که بتوانید تصاویر را با جزئیات بیشتر مشاهده نمایید . شما یا استفاده از این گونه دوربین های مدار بسته می توانید چهره افراد را به خوبی و یا شماره پلاک خودروها را داشته باشید بدون اینکه کوچکترین جزئیات را از دست بدهید .

امکانات نظارتی 180 و 360 درجه ای دوربین مدار بسته پانوراما:

مثال فوق نشان می دهد که کاربر به چه صورت می تواند از دوربین های مدار بسته پانوراما استفاده نماید و همزمان به صورت دیجیتال به سمت چند نقطه از تصویر زوم نماید و این تنها کاری است که یک دوربین مدار بسته PTZ نمی تواند انجام دهد . دوربین های مداربسته پانوراما با وسعت دید 180 و 360 درجه ای و وضوح تصویر 8 و 20 مگاپیکسل که این میزان قابل ارتقاء می باشد موجود می باشد . که از این طریق می توان حتی تصاویر محیط های وسیع تری را با جزئیات دقیق داشته باشیم .

در حقیقت یک دوربین مدار بسته با تصویر پانوراما را می توان جایگزین چند دروبین مدار بسته آنالوگ یا PTZ قرار داد .و نیز از این طریق هرینه های حانبی نصب دوربین مدار بسته و یا هزینه های نرم افزاری مربوطه را کاهش داد .

پوشش کامل و مداوم از فضای مربوطه با عث افزایش اطمینان و کیفیت تصویر از محیط می شود . چرا که این تصاویر با هدف تحقیق یا تعقیب قضایی در فعالیت های قانونی به حساب می آید . وضوح و کیفیت تصویر نیز که نقش اصلی را ایفا می نماید برای مثال در پارکینگ ها محیط های خارجی ، شهر ها تالار ها و .... دوربین های مگاپیکسلی با کیفیت تصویر و صدای بالا می توانند تصاویر ویدئویی کارآمدی را از یک رویداد ارائه دهند که جزئیاتی دقیق را شامل شود .