網(wǎng)絡(luò )攝像機高速球的技術(shù)發(fā)展前程

    1 高速球的特點(diǎn)
    “高速球型攝像機”一詞是從國外Ｈigh?。觩eed?。膐me翻譯過(guò)來(lái)的，有人把它叫做“快球”，還有人稱(chēng)它為“一體化球型攝像機”。但目前該產(chǎn)品的市場(chǎng)情況比較混亂，業(yè)界對高速球沒(méi)有作出特別明確的定義，高速球與中速球、勻速球、恒速球等概念也沒(méi)有明確的區分。雖然如此，業(yè)內人士普遍認同“快球”是 “高速球”的簡(jiǎn)稱(chēng)。高速球與中速球一樣，都可以變速控制，但中速球的轉速為60°~120°/s；高速球的轉速在120°/s以上；勻速球可以理解為恒速 球或慢速球，它不可以變速控制，只能以恒速控制，轉速在15°/s以下。以轉速來(lái)劃分高速球、中速球、勻速球的標準目前在業(yè)內已是約定俗成的作法。
    2 高速球的應用領(lǐng)域
    隨著(zhù)“平安城市”建設市場(chǎng)的升溫，高速球型攝像機的發(fā)展也越來(lái)越快，它以其獨特的功能即360°旋轉功能，能監測到所有區域范圍；安裝方便，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)和 管理過(guò)程；集成化、智能化的程度高等特點(diǎn)成為監控領(lǐng)域的寵兒。數年前，高速球市場(chǎng)主要是進(jìn)口品牌統領(lǐng)天下。高速球是集成了多個(gè)部件的設備，價(jià)格通常比傳 統 的云臺加攝像機、防護罩要高。因此，高速球在用戶(hù)的心中是高端產(chǎn)品且價(jià)格昂貴，以致極少有人問(wèn)津。以前多數不用高速球的場(chǎng)所如小區、道路等，也開(kāi)始越來(lái)越多地使用?？梢哉f(shuō)，現在在各種場(chǎng)所都可以看到高速球的身影，如城市監 控、體育場(chǎng)館、港口、地鐵、校園、大廈、賓館等。這些領(lǐng)域的應用都在一定程度上增加了高速球的市場(chǎng)容量。
    近幾年，多數業(yè)內人士反映，國家“平安城市”的建設是使高速球市場(chǎng)異?；钴S的一個(gè)最重要因素。因為在戶(hù)外城市監控工程中，一體化攝像機和高速球型攝像機是 主角，尤其是在城市交通中，高速球是被廣泛提倡使用的前端設備。據業(yè)內人士估計，從廠(chǎng)商向國外幾大機芯巨頭采購一體化機芯的數量來(lái)看，目前高速球的年需求 量約是6~7萬(wàn)臺，而隨著(zhù)“平安城市”的實(shí)施，這一數字會(huì )再有增長(cháng)。高速球之所以在城市監控中受歡迎，與它自身的特點(diǎn)是分不開(kāi)的。如在路口監控中，高速球 可以360°旋轉、沒(méi)有盲角，對于路口的四個(gè)方向都能“兼顧”到，而且跟蹤、響應事件的速度快。當有人闖紅燈時(shí)，高速球就可以自動(dòng)旋轉，迅速監視路口的各 個(gè)方向。如果用普通的攝像機，則需要人為轉動(dòng)。此外，在一些需要重復監控動(dòng)作的場(chǎng)合中，高速球的預置位巡檢功能就能滿(mǎn)足要求。鑒于高速球的這些優(yōu)勢，在目 前開(kāi)展“平安城市”建設的大型項目中，有的會(huì )用到幾百個(gè)甚至上千個(gè)球機。據行內人士表示，高速球在城市監控前端設備的應用中大約占1/4。以目前的21個(gè) 試點(diǎn)城市的建設來(lái)說(shuō)，已用到10~20萬(wàn)臺高速球，隨著(zhù)其它城市相繼啟動(dòng)監控項目，使用量還會(huì )增加。而從目前總的應用情況來(lái)看，由于“平安城市”還處于初 步建設階段，高速球還沒(méi)真正大面積、大批量應用。如深圳、廣州、上海等地目前還剛剛啟用高速球，還沒(méi)有到大規模應用的時(shí)期。“平安城市”的建設促進(jìn)了高速 球市場(chǎng)量的增長(cháng)，同時(shí)也提高了市場(chǎng)對高速球的認知度，并給高速球廠(chǎng)商帶來(lái)了商機。“平安城市”的建設是由政府主導的大規模工程項目，各高速球廠(chǎng)商們是不會(huì ) 錯過(guò)這些項目的。而從2005年的深圳安防展會(huì )上就可以明顯感覺(jué)到，已經(jīng)有越來(lái)越多的競爭者加入這場(chǎng)市場(chǎng)爭奪戰之中。
    3 高速球的組成
    高速球是由一個(gè)內置一體化攝像機、云臺、解碼器組成的監控系統。一體化攝像機的選配直接影響到高速球的成像質(zhì)量。目前，國內絕大多數廠(chǎng)商向國外廠(chǎng)商采購一 體機芯。決定云臺控制性能有硬件和軟件兩個(gè)因素。軟件有控制電路、細分微步和運轉糾錯等算法；硬件方面如電機。由于高速球上、下、左、右的轉動(dòng)分別是由兩 個(gè)電機進(jìn)行帶動(dòng)，電機的性能會(huì )直接影響高速球的轉速、定位與平穩性。因此，通過(guò)控制脈沖的個(gè)數就可以精確控制云臺旋轉的角度并準確定位。在步進(jìn)電機的控制 方式上，目前絕大多數高速球廠(chǎng)商是采用單片微處理器來(lái)對步進(jìn)電機的運動(dòng)方向和步進(jìn)的步數進(jìn)行控制。隨著(zhù)隱私遮擋、自學(xué)習軌跡等功能在高速球中的普及，人們 發(fā)現一片單片機已難以滿(mǎn)足功能日益豐富的高速球，必須使用3片或更多的單片機作為控制器，而利用DSP作為處理器也將會(huì )是一個(gè)方向。
    4 高速球型攝像機的發(fā)展趨勢
    在高速球型攝像機發(fā)展的初始階段，人們在選購產(chǎn)品時(shí)，主要考慮它的常規操作功能，如攝像機的焦距范圍、像素、水平分辨率、信噪比、快門(mén)調節方式、白平衡自 動(dòng)追蹤模式、背光補償以及低照度自動(dòng)切換的能力等；其次，對于云臺則考慮云臺水平、垂直連續運行角度、運行速度調節范圍，包括快速反應能力、高速運行的可 靠性與壽命、低速時(shí)運動(dòng)的穩定性、圖像是否抖動(dòng)等因素；而對球機存儲預置點(diǎn)的能力，則主要考慮云臺的絕對位置、變焦位置記憶定位的精確度等。但是，隨著(zhù)高 速球型攝像機的普及、用戶(hù)認知度的不斷提高以及人們對特殊場(chǎng)合運用等綜合因素的考慮，高速球攝像機的功能也不斷得到更新和完善。如很多高速球都增加了多路 報警輸入、長(cháng)焦視控、系統自動(dòng)學(xué)習等功能。
    在高速球的發(fā)展趨勢中，最主要的特征表現為功能控制更加智能化、人性化。
    4.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ＲＴＣ）
    球機除了實(shí)時(shí)顯示當前的時(shí)間和日期外，還可以定時(shí)啟動(dòng)某些功能。如在上午的8∶00~9∶00自動(dòng)執行所設的第一條巡視軌跡的巡航；下午的15∶00~18∶00運行自動(dòng)掃描功能等，更加體現了球機智能化的特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足客戶(hù)較為“苛刻”的要求。
    4.2 自動(dòng)追蹤功能
    當有物體進(jìn)入球機的監控范圍時(shí)，在圈定指定的目標后，球機能夠隨著(zhù)目標的移動(dòng)而自動(dòng)移動(dòng)，達到自動(dòng)跟蹤的目的。目前這項技術(shù)國內還沒(méi)有生產(chǎn)廠(chǎng)家能夠完全掌 握，關(guān)鍵就是目標物體跟蹤的唯一性不能確定，這與軟件程序的編寫(xiě)有很大關(guān)系。處理方法是在各種情況下準確地通過(guò)參數篩選，調用既定的程序使球機始終跟蹤確 定的目標物體。
    4.3 提供多種接口
    一般而言，現在市場(chǎng)上的高速球接口相對單一。由于現在ＩＴ行業(yè)的迅猛發(fā)展，監控和IT行業(yè)的關(guān)系也越來(lái)越密不可分。很多客戶(hù)在中端傳輸時(shí)使用光端機、網(wǎng)絡(luò ) 甚至無(wú)限傳輸；而前端的球機接口沒(méi)有及時(shí)跟上這些設備的使用，所以，今后接口的多種配置將是一個(gè)趨勢，包括光纖接口、網(wǎng)絡(luò )接口和現在廣泛采用的普通接口。
    4.4 夜視功能
    在閉路電視監控系統施工中，現在市場(chǎng)上很多攝像機普遍都可以很好地解決白天的監控需求，并且眾多廠(chǎng)家的攝像機也都在水平分辨率和色彩還原等方面有了長(cháng)足的 進(jìn)步。但是，當環(huán)境照度變得很低或在完全沒(méi)有光照的情況下，要想使攝像機捕捉到符合監控需求的圖像就變得比較困難。如果采取增強白光照明的方法來(lái)解決，大 量的電力消耗會(huì )造成資源流失和成本增加，同時(shí)，增加環(huán)境照明無(wú)益于監控設備的隱蔽，甚至可以提醒那些有惡意企圖者避開(kāi)有效的監控范圍，實(shí)施不良行為或是犯 罪活動(dòng)。因此，生產(chǎn)廠(chǎng)家把目光逐漸集中到紅外夜視系統，而用戶(hù)對這類(lèi)產(chǎn)品的使用意識也進(jìn)一步加強，因此市場(chǎng)需求也越來(lái)越大。相對而言，現在在高速球中加入 紅外照明較為困難，但是隨著(zhù)市場(chǎng)的發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，會(huì )有紅外高速球不斷出現于市場(chǎng)上。
    4.5 坐標控制方式逐漸增多
    網(wǎng)絡(luò )視頻監視或ＩＰ監視系統正在占領(lǐng)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。傳統的控制方式是控制云臺的上下左右移動(dòng)，但由于網(wǎng)絡(luò )延時(shí)，需要連續不斷地發(fā)布控制命令來(lái)跟蹤目 標，搜索目標就顯得力不從心。如果改用直接坐標控制方式，將監控范圍內的空間化為空間坐標，定位所需監控點(diǎn)的坐標位置，只要發(fā)一次調用其坐標命令，即可將 目標移到屏幕的中心，這樣可準確地找到目標物體，同時(shí)也方便了使用者，使操作更加人性化。
    4.6 圖像去抖動(dòng)功能
    在空曠的野外，當風(fēng)力較大時(shí)，監視器上的圖像會(huì )來(lái)回晃動(dòng)。其實(shí)這種晃動(dòng)并不是把球機吹動(dòng)了，而是由于和球機支架相連的立桿或別的固定物體的綱性不夠造成 的，晃動(dòng)的幅度與桿子或支架的綱性有關(guān)。依靠球機的去抖動(dòng)功能就能夠很好地解決這一問(wèn)題，使得用戶(hù)在大風(fēng)天氣里，依舊可以看到清晰、穩定的圖像。
    4.7 協(xié)議日趨標準化
    目前，市場(chǎng)上的協(xié)議多種多樣。雖然球機中集成了多種協(xié)議，但如果控制器協(xié)議不標準會(huì )造成球機的部分功能不正?；蚰承┕δ懿荒苁褂谩，F在，全國安全防范報警 系統標準化技術(shù)委員會(huì )秘書(shū)處正在制定《視頻安防監控系統前端設備控制協(xié)議》，目的是為了讓各廠(chǎng)家有一個(gè)統一的協(xié)議可以遵循。相信該協(xié)議標準頒布后將對協(xié)議 標準化起到一定的作用，各廠(chǎng)商間產(chǎn)品的兼容性也會(huì )越來(lái)越高。
    總之，現在球機的發(fā)展方向已逐步向ＩＴ行業(yè)接近，尤其是中后端。相信在不久的將來(lái)，會(huì )出現更多的人性化、智能化的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足監控市場(chǎng)的需求。