دوربین پانورامیک ویا Panoramic cameras

خلاصه:

دوربین های پانوراما قادر هستند محدوده وسیع تری را تحت پوشش قرار دهند؛ با قابلیت های این دوربین ها، با نصب تنها یک دوربین می توان محدوده ای را که قبلاً توسط چند دوربین کنترل می شد، تحت نظارت قرار داد. با نصب تعداد کمتری دوربین پانورامیک، کاربردی، موارد نصب و بسیاری از هزینه ها کاهش پیدا خواهد کرد. این دوربین ها شامل انواع مختلف دوربین های پانورامیک تک حسگر، دوربین پانورامیک چند حسگر (سنسور)، دوربین های پانورامیک چند جهته و دوربین های پانورامیک چند جهته با قابلیت PTZ می باشند.

دوربین تک حسگر با فشردگی و کوچکی نسبی، یک لنز با زاویه دید وسیع دارد که به طور مؤثر قادر است میدان دید 360 درجه را فرآهم سازد. نام این نوع دوربین ها عموماً با عنوان "دوربین چشم ماهی" یا دوربین 360 درجه شناخته می شود؛ این دوربین ها را می توان به راحتی مطابق با مکان مورد نظر در زاویه های مختلفف تنظیم نمود.

یک دوربین پانورامیک چند حسگر، برای دستیابی به جزئیات بیشتر از تصاویر در یک زاویه 180 درجه از چند سنسور تصویر استفاده می کند.

دوربین های چند جهته، انعطاف پذیری قابل توجهی را از طریق سَری دوربین ها که به طورت اختصاصی، قابل تنظیم هستند، تأمین می کنند؛ این ویژگی امکان جداسازی، نمایش جزئیات و نمایش تصاویر در چندین جهت را به طور پیوسته فراهم می سازد. یک دوربین چند جهته با قابلیت PTZ، از ترکیب قابلیت های پوشش دهی در محدوده وسیع با توانایی ارائه یک ویدیوی دقیق، با کیفیت بالا و ارزش معتبر در مناطق مورد نظر تشکیل شده است؛ این تجهیزات به واسطه کابل شبکه قابل کنترل و از آنها تغذیه می کنند.

زمانی که یک دوربین پانورامیک برای یک کاربرد انتخاب می شود، باید به دو عامل نظارت و مکان مورد نظر، دقت کافی داشته باشید. به طور مثال، آیا در نظر دارید مردم را توسط دوربین ها شناسایی کنید یا تصمیم دارید یک فرد خاص را در زمان حضور در مکان، کنترل کنید؟ با انتخاب صحیح و بهینه از یک دوربین و نصب آن، قادر خواهید بود میدان دید و دسترسی به جزئیات را تنظیم کنید. تطبیق پذیری دوربین های پانورامیک، آنها را قادر می سازد برای کاربردهای مختلف با امکان نمایش جزئیات تصاویر یا ویدیوها، یک انتخاب عالی باشند.

فهرست مطالب:

1. دوربین پانورامیک چیست؟
2. فواید دوربین های پانورامیک
3. دوربین های تک حسگر
4. دوربین های چند حسگر
5. دوربین های چند جهته
6. دوربین های چند جهته با قابلیت PTZ
7. انتخاب مناسب دوربین های پانورامیک

1-دوربین پانورامیک چیست؟

دوربین پانورامیک، یک دوربین ثابت است که یک محدوده را در زاویه 180 تا 360 درجه، بسته به مدل دوربین، پوشش می دهد. نصب یک یا چند مورد از دوربین های ثابت در مکان هایی که وسعت بیشتری دارد و قصد دارید تعداد افراد و فعالیت های آن ها را کنترل کنید، یک انتخاب عالی و ایده آل هستند؛ کنترل و نظارت بر مدیریت یک سازمان، نمونه ای از کاربرد این دوربین ها است.

دوربین پانورامیک، یک نوع دوربین تک حسگر با یک لنز است که در زاویه وسیع، عمل می کند؛ در تعریف دیگر، دوربین پانورامیک به دوربین های چند حسگر با چند لنز نیز اطلاق می گردد.

شکل شماره 1: انتخاب دوربین های پانورامیک؛ دوربین تک حسگر (شکل بالا-سمت چپ)؛ دوربین چند حسگر (بالا-سمت راست)؛ دوربین چند جهته (شکل پایین-سمت چپ)؛ دوربین های چند جهته با قابلیت PTZ (پایین-سمت راست).

2-فواید دوربین های پانورامیک

با یک دوربین پانورامیک، در حقیقت شما چند دوربین را در یک دوربین در اختیار خواهید داشت. از طریق کاهش تعداد دوربین ها، فرآیند نصب، راه اندازی، کار با دوربین ها و هزینه ها را ساده تر می کنید. به طور مثال، نیاز به کابل ها، پورت ها و سوئیچ شبکه کمتر، نمونه هایی از این مزایا هستند. در اکثر موارد، می توانید از یک نرم افزار معتبر و اصلی برای هر دوربین پانورامیک استفاده کنید و همه آنها را تنها به یک IP شبکه متصل سازید.

انتخاب مدل دوربین های پانورامیک به نوع کاربری و هدف تصویربرداری بستگی دارد؛ اینکه چه مکانی را می خواهید کنترل کنید، چه سطحی از رزولوشن را در نظر دارید و چه فاصله ای میان دوربین و مکان مورد نظر وجود دارد، همه از عوامل مهم در انتخاب دوربین های پانورامیک هستند. برای اطلاعات بیشتر در مورد انتخاب صحیح دوربین پانورامیک می توانید بخش 7 را مطالعه کنید.

اکثر دوربین اکسیس پانورامیک از فناوری Axis Zipstream بهره گرفته اند؛ این فناوری، امکان ضبط ویدیو با کیفیت بالا در پهنای باند کمتر فراهم می سازد و نیاز را تجهیزات ذخیره سازی را نیز طرف می کند. برخی از دوربین های پانورامیک از محدوده دینامیکی وسیع یا WDR (wide dynamic range) برخوردار هستند؛ این شرایط حتی در نورپردازی های نامناسب که امکان ثبت جزئیات در تصاویر و فضای تاریک وجود ندارد، مفید می باشد. برخی از این دوربین ها نیز به طور کلی برای عملکرد در مکان های تاریک طراحی شده اند؛ فناوری قوی از منبع نوری لامپ IR LED (دیودهای نشر نور مادون قرمز) تحت عنوان فناوری بهینه شده امواج مادون قرمز اکسیس یا Axis OptimizedIR technology شناخته می شود.

3-دوربین های تک حسگر

شکل شماره 2: شکل دوربین های تک حسگر

دوربین تک حسگر، لنزهایی با زاویه گسترده دارد که به صورت چرخشی می تواند زاویه 360 درجه را تحت پوشش قرار دهد؛ دوربین چشم ماهی با زاویه دید 360 درجه می تواند یک مکان را تحت کنترل داشته باشد. این دوربین، کوچک، ایمن، ساده برای نصب بر روی دیوار یا سقف و مقرون به صرفه می باشد. زمانی که این دوربین بر روی سقف نصب می شود، قادر است نمایی از تمام اتاق را فراهم کند؛ همچنین به طور مؤثر می تواند نقاط کور یک اتاق را حذف نماید. به طور مثال، یک انبار خرده فروشی کالا، نمونه ای از این کاربرد است. زمانی که دوربین چشم ماهی بر روی دیوار نصب شود، امکان ثبت نمای کامل از مکان و حتی تشخیص چهره افراد داخل اتاق با وضوح بهتر، وجود دارد.

شکل شماره 3: نمای دایره ای شکل از دوربین های تک حسگر. یک دوربین که بر روی سقف نصب شده است و نمای کاملی از فضای اتاق را به نمایش گذاشته است (سمت چپ). یک دوربین که بر روی دیوار نصب شده است و نمایی از تمام اتاق در زاویه مناسب برای ثبت چهره افراد به نمایش در آورده است (راست).

نمای دایره ای دوربین ها به سادگی می تواند متناسب با مکان مورد نظر و حالت های مختلف، تغییر داده شود؛ به طور مثال، نمای پانورامیک، نمای دوگانه پانورامیک، نمای چهارگانه با همسان سازی 4 دوربین مختلف در این شیوه قابل ثبت است.

نمای دایره ای شکل، نمایش کاملی از تمام حرکات در فضا فراهم می سازد و امکان دنبال کردن آنها نیز وجود دارد. از سوی دیگر، نمای چرخشی برای کاربردهای مختلف، مناسب تر و طبیعی تر خواهد بود. این مدل عملکرد، هیچ آشفتگی کروی را در نمای دایره ای شکل نشان نمی دهد.

شما می توانید بهترین انواع نمای ثبت شده را در حالت ثبت یا حرکت در نمای دایره ای شکل از دوربین اکسیس (دوربین Axis) در ایستگاه دوربین یا هر سیستم مدیریت ویدیویی (VMS) دیگر، بر اساس ثبت و ضبط، از طریق سیستم کنترل، در اختیار بگیرید. این عامل، شما را قادر می سازد نمای کاملی از مکانی داشته باشید که حرکات در آن محدوده انجام می گیرند. سیستم ویدیوی چرخشی از طریق دوربین قابل دسترسی است.

شکل شماره 4a: تصویر اصلی با تأخیر که فضای چرخش مورد نظر و نمای پانورامیک چرخشی مربوط به آن را نشان می دهد.

شکل شماره 4b: تصویر اصلی و تصویر مرتبط چرخان با نمای دوگانه پانورامیک

شکل شماره 4c: تصویر اصلی و تصویر مرتبط چرخان با نمای چهارگانه پانورامیک

شکل شماره 5: با چرخش و انتخاب نمای راهرو، نمایش دایره ای از راهرو و سالن (در سمت چپ) به نمایی از راهرو در دو تصویر مناسب تبدیل می شود (در سمت راست).

با استفاده از یک دوربین پانورامیک تک حسگر، می توانید به صورت دیجیتال، عملیات پیمایش، شیب و زوم تصویر را برای ثبت بیشتر از 4 تصویر از مکان مورد نظر انجام دهید.

دوربین های تک حسگر پانورامیک، تصاویر دایره ای شکل را ارائه می دهند؛ این در حالی است که ممکن است سنسورهای تصویر، مستطیل شکل باشند. اکثر دوربین اکسیس، تک حسگر، پانورامیک، پهنای باند را به حداقل می رسانند و نیاز به ذخیره سازی را از طریق حرکت و ثبت نمای چهارگانه، در کمترین میزان قرار می دهند؛ به این ترتیب، پوشش دهی تصاویر دایره ای شکل، میسر می شود.

شکل شماره 6: نمای دایره ای شکل از دوربین تک حسگر پانورامیک با تصویربرداری توسط سنسورهای تصویر مستطیل شکل. از طریق حرکت، صرفاً نمای چهارگانه ( در این مورد، 2048 در 2048 پیکسل می باشد)، برای پوشش منطقه به صورت دایره ای، لازماست؛ پهنای باند و ملزومات ذخیره سازی به حداقل خود است.

برخی از دوربین های پانورامیک تک حسگر از لنزهای استریوگرافی استفاده می کنند. این لنزها، عملکرد را از طریق لبه های خود ممکن می سازند؛ به این ترتیب، محدوده وسیع تری در مقایسه با لنزهای معمولی پوشش داده می شود. این به معنای آن است که لنزهای استریوگرافی قادرند رزولوشن بالاتری را در قسمت لبه ها در مقایسه با مرکز دایره، ایجاد کنند؛ در نتیجه، اشیای محیط، شکل واقعی خود را بهتر نمایش می دهند. این شیوه عملکرد به ویژه زمانی مناسب تر است که دوربین ها بر روی سقف نصب شده باشند.

4-دوربین های چند حسگر

شکل شماره 7: دوربین های چند حسگر

دوربین های چند حسگر از چند لنز و سنسور برای عملکرد خود استفاده می کنند. تصاویر مجزا از سنسورها با یکدیگر همپوشانی می شود و یک تصویر واضح را در نمای 180 درجه و پانورامیک با جزئیات و انسجام بیشتر تولید می کند.

شکل شماره 8: نمای 180 درجه (این خیابان در ظاهر، منحنی به نظر می رسد اما در حقیقت، یک خیابان راست و مستقیم است!) از دوربین چند حسگر با تعداد 4 حسگر برای تصویربرداری.

زمانی که میدان دید 180 درجه در حال ثبت است، دوربین های چند سنسور در جهت  های متفاوت از نمای دید عمودی، در دسترس هستند.

شکل شماره 9: میدان دید از دوربین های چند حسگر نصب شده بر روی دیوار. سمت چپ: یک دوربین با 4 سنسور، نمای 180 درجه در حالت افقی و نمای 90 درجه در حالت عمودی را فراهم می کند. سمت راست: یک دوربین با 3 سنسور، نمای 180 درجه افقی و 60 درجه عمودی را در زاویه دید، نشان می دهد.

یک دوربین با میدان دید 90 درجه عمودی، امکان پوشش دهی را به طور کامل فراهم می آورد. یک دوربین با میدان دید کمتر به حالت عمودی که مجهز به سنسورهای دارای رزولوشن بالا باشد نیز می تواند تراکم پیکسل بهتری را در همان نمای کوچکتر ارائه دهد. شکل 10 و 11، تصاویری را نشان می دهند که در میدان دید عمودی در حالات متفاوت ثبت شده اند.

شکل شماره 10: پوشش کامل با میدان دید 90 درجه عمودی

شکل 11: میدان دید کوچک تر عمودی که اغلب، پوشش دهی مورد نیاز را با تراکم پیکسل بالاتر فراهم می کند.

در برخی از دوربین های چند حسگر، سنسورهای مختلف به طور انحصاری برای تفسیر بهتر مکان تنظیم می شوند. برای این منظور و برای تعادل در شفافیت و زمان مطلوب، هر حسگر، تنظیمات مخصوص به خود را دارد. زمانی که نمای ایده آل در دسترس نباشد، میزان دید پانورامیک در اثر چشم انداز قانونی ترجیح داده می شود؛ در این حالت به طور بهینه موجب نمایش جزئیات از هر سنسور می گردد. اگر دوربین در مکان های پیچیده با روشنایی یکنواخت نصب شده باشد، نمای پانورامیک با یک ظاهر منسجم مشاهده خواهد شد.

در سایر دوربین های چند سنسور، تصاویر مجزا شده از طریق فرایند "اتصال" به تصاویر منسجم، منتقل می شوند. این فرایند شامل استفاده از تنظیم کننده متعادل عمومی و یک همگام سازی نور برای تمام سنسورها می باشد. تصاویر انفرادی به صورت تصاویر ثابت ایجاد می شوند. این عملیات از طریق اجرای تصاویر بر روی سطوح معمولی انجام می گیرد؛ که می تواند کروی، استوانه ای یا به صورت دیگر اشکال باشد. این پیاده سازی همچنین سایر تصاویر آشفته را که در حضور تصاویر اصلی ایجاد شده اند را نیز تصحیح می کند.

صرفاً شبیه به یک دوربین تک حسگر، یک دوربین چند سنسور پانورامیک، یک پوشش کلی را از میدان دید خود حاصل می کند. علی رغم چند حسگر در این دوربین ها، این تجهیزات شبیه به یک دوربین در VMS با اتصال به یک آدرس IP عمل می کنند. همچنین، این مفهوم به معنای آن است که یک اعتبار یا گواهینامه برای کاربردهای تجزیه ای – تحلیلی دوربین اکسیس مورد نیاز است.

به طور قراردادی، یک وضعیت از پیش تعیین شده ممکن است وجود داشته باشد؛ سهولت در تنظیم دوربین برای نمای مکان های مختلف در این حالت احتمال دارد.

دوربین های چند سنسور به طور ویژه برای نظارت در مکان هایی با ابعاد مختلف نظیر ایستگاه های راه آهن و فرودگاه ها، میدان شهرها و ... مفید هستند؛ درست در مکان هایی که به مشاهده جزئیات بیشتری  از تصاویر نمایشی، نیاز می باشد. فناوری چند حسگر همچنین برای پیش نظارت در سازه های بحرانی و حیاتی بسیار ایده آل است.

5-دوربین های چند جهته

شکل 12: دوربین چند جهته با پوشش دهی 360 درجه

دوربین چند جهته با پوشش دهی 360 درجه، چهار دوربین مجزا است که در یک محفظه قرار داده شده است؛ و می تواند 4 جهت مختلف را به صورت پیوسته، نمایش دهد. این مدل از دوربین ها، تجهیزاتی بسیار انعطاف پذیر هستند و از لنزهای varifocal یا لنزهای متغیر استفاده می کنند؛ به این ترتیب، امکان بهینه سازی شرایط نظارتی و به کارگیری تجهیزات را فراهم می سازد: یک میدان دید وسیع از نمای پیش نمایش نظارتی و یک میدان دید مخابره تصویر برای زوم کردن مکان و دسترسی به جزئیات بیشتر. برای بهینه سازی موقعیت، هر دوربین می تواند به حالت مورب (شیبدار) با انعطاف پذیری به جهات 90 +/- با یک مدار دایرهای نصب شود.

شکل 13: چهار نما از دوربین چند جهته که در محیط داخلی یک انبار نصب شده است. در این مثال، دو لنز متغیر، نمای زوم شده را امکان پذیر کرده اند.

وضعیت سنسورهای استاندارد یا حسگرهایی که به حالت مساوی نصب شده اند، نمای چهار جهته در زاویه 360 درجه را تأمین می کند.

شکل 14: دوربین چند جهته یا سنسورهای متحرک به صورت متعادل که پیش نمایش کامل را از بخش راهرو ارائه می دهند.

به وسیله نصب حسگرهای متحرک متفاوت، این سنسورها می تواند برای هر وضعیت نصب، بهینه سازی شود. اگر دوربین در خارج از گوشه ساختمان نصب شده باشد، به طور مثال، سه حسگر برای پوشش دهی زاویه 270 درجه از مکان، کافی می باشد. سپس سنسور چهارم می تواند جایگزین دیوار مقابل باشد؛ این حسگر چهارم، فضای دیگری را که باید به آن توجه شود، نمایش می دهد. به طور مثال، دوربین می تواند تنها در مکانی در زیر دوربین، زوم شود.

شکل شماره 15: دوربین چند جهته، زمانی که برای نصب در گوشه های خارجی، بهینه سازی شده است. 3 حسگر، زاویه 270 درجه را در صورت نیاز، پوشش می دهند و سنسور چهارم می تواند سمت پایین را به طور مستقیم نمایش دهد و زوم کند. رزولوشن این دوربین ها در وضعیت بهتری قرار دارد.

در برخی از دوربین های چند جهته، هر دوربین می تواند حدود 90 درجه بچرخد تا گوشه ها نیز قابل مشاهده باشند. این قابلیت برای نمایش گوشه ها و زاویه ها به ویژه در راهروهای طولانی، جاده ها یا مکان هایی با جهت گیری عمودی، کاربردی تر و ساده تر است.

شکل شماره 16: نمایی از یک راهرو، ثبت شده توسط دوربین چند جهته؛ در این شکل، تصاویر ارسالی از دوربین در کنار یکدیگر نمایش داده شده اند. نمای چهارگانه نیز در دسترس می باشد.

دوربین های چند جهته برای نصب در مکان های وسیع داخلی و خارجی مناسب هستند. سایر موارد کاربردی این دوربین ها شامل نصب در گوشه ساختمان ها، محل تلاقی راهروها یا جاده ها (مسیرها) می باشد. این تجهیزات به طور ویژه برای مکان هایی نظیر مدارس و انبار ذخیره ای کارخانه ها بسیار ایده آل هستند.

6-دوربین های چند جهته با قابلیت PTZ

 شکل شماره 17: دوربین چند جهته با قابلیت PTZ

یک دوربین چند جهته با قابلیت PTZ، ترکیبی از دوربین چند جهته با زاویه 360 درجه و یک دوربین موتوردار با قابلیت PTZ است که در یک دستگاه، قرار گرفته اند. دوربین چند جهته یک نمای کامل را حاصل می کند و دوربین PTZ، ویدیوها و تصاویر شارپ و با جزئیات بالاتر را با ارزش بهتر نمایش می دهد؛ تمام این موارد از طریق کابل شبکه قابل کنترل هستند.

این مدل ترکیب در دوربین ها برای اجرای یک سیستم مؤثر، مفید واقع می شود. دوربین چند جهته به صورت پیوسته، هر جهت را نمایش می دهد و هر اتفاقی را تشخیص می دهد، قسمت های PTZ به طور خودکار اجرا می شوند و عملیات زوم را بر روی افراد یا اشیا انجام می دهند.

شکل شماره 18: نظارت بر مکان مخصوص پارک خودروها با استفاده از دوربین چند جهته با قابلیت PTZ. نمای چهارگانه با زاویه 360 درجه و قابلیت زوم با فناوری PTZ.

دوربین Axis، چند جهته با فناوری PTZ امکان تغییرپذیری بدنه دوربین در زاویه مورب را میسر می سازد. لنزهای استاندارد و متغیر می توانند در یک یا چند دوربین قرار گیرند و تراکم پیکسل بالاتر را در یک مکان بخصوص، فراهم سازند.

دوربین های چند جهته با قابلیت PTZ می توانند پیش نمایش نظارت بر میدان شهرها و بخش های ترافیکی را فراهم سازند؛ این دوربین ها همچنین می توانند جزئیات قانونی مکان هایی نظیر فرودگاه ها و ساختمان های دولتی را با امنیت بالا نمایش دهند. به منظور دستیابی به ظرفیت ها و عوامل دوربین های فوق، کنترل و سایر امور باید از طریق یک اپراتور انجام گیرد. این به ویژه برای کنترل قابلیت PTZ لازم است.

7-انتخاب مناسب دوربین های پانورامیک

زمانی که تصمیم می گیرید یک دوربین پانورامیک را برای استفاده خود انتخاب کنید باید مطمئن باشید که سطح نسبی از جزئیات را در مکان مورد نظر، متناسب با هدف شما برآورده می سازد. برای مثال، آیا نیاز دارید افراد را شناسایی کنید یا دوربین ها صرفاً برای تشخیص افراد در مکان، کافی هستند؟ و اینکه چه فاصله ای میان دوربین شما و اشیای مورد نظارت وجود دارد و موارد مورد نظر شما دقیقاً چه چیزهایی هستند؟

سطح جزئیات نمایش داده شده توسط دوربین ها دقیقاً به تراکم پیکسل اشیای در ویدیو بستگی دارد: چند پیکسل در هر متر یا در هر فوت؟

تراکم پیکسل متأثر از رزولوشن سنسورها و لنزها می باشد و فاصله میان دوربین و اشیاء نیز در این فاکتور، مؤثر هستند. دوربین اکسیس پیشنهاد می کند 25 پیکسل در متر یا 8 پیکسل در هر فوت، صحنه را تشخیص می دهد؛ 125 پیکسل در هر متر و 38 پیکسل در هر فوت قادر است اشخاص را که قبلاً دیده اید، شناسایی کند؛ 250 پیکسل در هر متر و 76 پیکسل در هر فوت برای شناسایی هر فرد، مناسب است. جدول شماره 1 را مشاهده کنید.

برای اطلاعات بیشتر در خصوص تراکم پیکسل می توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

www.axis.com/learning/web-articles/perfect-pixel-count/ pixel-density

جدول شماره 1: تراکم های پیکسل که برای اهداف نظارتی متفاوت، مورد نیاز است.مایندگی اکسیس

Axis، یک راه حل ایمنی برجسته و ارزشمند را برای ایجاد یک دنیای هوشمند و امن ارائه می دهد. به عنوان یک راهبر بازار در سیستم های ویدیویی شبکه ای، Axis، یک صنعت نو را با محوریت راه اندازی شبکه نوآورانه مبتنی بر یک پلتفرم باز به مشتریان خود ارائه داده است. این امکان از طریق یک شبکه جهانی فراهم شده است. شرکت اکسیس یک ارتباط طولانی مدت با همکاران خود داشته است و توانسته با دانش و محصولات بی نظیر، در بازارهای جدید حاضر شود.

نمایندگی اکسیس با بیش از 2700 کارمند در بیشتر از 40 کشور جهان موفق شده است بیشتر از 90000 همکار را در 179 کشور جهان به سمت محصولات خود جذب کند. این شرکت در سال 1984 تأسیس شده و یک شرکت سوئدی می باشد.