Существует целый ряд применений систем телевизионного наблюдения в научных исследованиях и в промышленности, например, для контроля за технологическими процессами и управления ими. При этом наблюдения могут производиться в условиях очень низкой освещенности и любой не приемлемой для нахождения людей среды.

Успешно системы телевизионного наблюдения используются в магазинах, на автомобильных стоянках, в казино, банках и т.д.

Малокадровые системы для дома и офиса способствуют повышению безопасности и создают дополнительные удобства.

Такие системы могут объединяться с сетью телевизионных программ в Вашем доме. При этом на экране телевизора можно наблюдать и изображения от телевизионных камер. Управление такой системой осуществляется от пульта дистанционного управления телевизора.

Для небольшого магазина или автозаправочной станции достаточно не более четырех -- пяти камер. Используя монитор с встроенным коммутатором и удачно расположив камеры, Вы обеспечите круглосуточное наблюдение за охраняемой территорией.

Камеры могут располагаться внутри помещения на поворотных устройствах. При этом в дневное время они могут использоваться для контроля в торговом зале, а вечером и ночью -- для контроля охраняемой территории.

Количество одновременно отображаемых камер должно быть ограниченно. При увеличении количества мониторов оператору трудно следить за всеми изменениями. В многокамерных системах используются дополнительные устройства.

К дополнительным устройствам относятся детекторы движения, которые анализируют изменения изображения, например, перемещения любого предмета в поле зрения камеры и сигнализируют оператору об этом.

Для дистанционного управления камерами используются поворотные устройства. Они позволяют увеличить обзор камеры посредством ее поворота в двух плоскостях. Управление поворотными устройствами может осуществляться джойстиком.

Для одновременного получения нескольких изображений (до 16) на экране одного монитора используются квадраторы ("делители экрана"). Квадраторы преобразуют сигналы от нескольких видеокамер в изображение, которое отображается на одном мониторе. При этом изображение от любой камеры можно оперативно развернуть на весь экран.

Квадраторы получили свое название из-за того, что первые модели делили экран на 4 окна и в каждом отображалась одна из камер.

Для последовательного вывода на экран изображения от нескольких камер в системах телевизионного наблюдения используются мультиплексоры (коммутаторы). В режиме просмотра они последовательно подключают камеры к монитору.

Для оперативной работы оператор имеет возможность вывести на экран любое изображение или исключить любую камеру. Периодичность переключения и время наблюдения изображения задается для всех камер одновременно.

На крупных объектах число камер может составлять несколько десятков. Для повышения эффективности работы оператора используют матричные коммутаторы. Они позволяют создать гибкую и наращиваемую систему безопасности, в которую могут входить не только компоненты телевизионных систем, но и системы сигнализации и контроля доступа.

Запись видеоизображения может осуществляться на специализированные видеомагнитофоны в традиционных системах или в цифровой форме при помощи компьютера.

Специализированные видеомагнитофоны позволяют записывать изображение через несколько кадров (старт-стопный режим). В результате время записи увеличивается. На обычной кассете VHS (180 минут) продолжительность записи может составлять до 960 часов.

Все устройства объединяются в систему, которая обеспечивает возможность оперативного наблюдения. Управление системами телевизионного наблюдения в зависимости от их сложности и обстановки на объекте может быть автоматическим или ручным.

Компьютерные системы телевизионного наблюдения обладают рядом особенностей, которые в различных ситуациях могут играть как положительную, так и отрицательную роль.

Перераспределение функций между программными и аппаратными средствами приводит к тому, что компьютерные системы не всегда могут обеспечить быстрое переключение режимов. Кроме того, повышаются требования к оператору -- умение работать с компьютером и графическим интерфейсом.

4.1. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ТЕЛЕВИЗИОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ

Качество изображения определяется, прежде всего, телевизионной камерой. Она представляет собой законченное устройство (рис. p4_01), которое будучи подключенным к видеовходу монитора или телевизора позволяет наблюдать изображение на экране на значительном расстоянии от объекта съемки.

В настоящее время выпускаются видеокамеры для систем телевизионного наблюдения (включая модификации), отличающиеся:

характером изображения (черно-белое или цветное);

четкостью изображения;

светочувствительностью (минимальной рабочей освещенностью объекта съемки);

возможностью цифровой обработки видеосигнала;

допустимыми климатическими условиями работы;

напряжением питания.

С целью обеспечения качественной работы в условиях переменной яркости изображения и различных уровней фоновых засветок современные телекамеры, для систем телевизионного наблюдения, оснащаются подсистемами компенсации этих воздействий.

Камеры с ручной регулировкой или вообще без соответствующей подсистемы выпускаются в основном для научных приложений.

В целях увеличения сектора обзора, телевизионные камеры устанавливают на поворотные устройства с горизонтальным или с горизонтальным и вертикальным сканированием. При повороте камеры следует учитывать возможные реакции систем компенсации внешних воздействий (засветка, воздействие импульсных источников искусственного освещения и т.д.).

При установке на улице, телекамеры помещаются в специальные защитные корпуса.

Вторым важным элементом систем видеонаблюдения является видеомонитор. Он должен обеспечивать высокую долговременную стабильность и не требовать регулярной калибровки.

Надежность также зависит от того, насколько оптимальны схемные решения, прочна и удобна механическая конструкция.

Технология производства вещательных видеомониторов за последние годы претерпела существенные изменения. Фирма Sony внедрила ряд интересных разработок в свои изделия, причем некоторые новинки появились в течение последних нескольких месяцев.

В составе аппаратуры обработки видеоинформации обычно используются два основных типа устройств: свитчеры и компрессоры.

В дополнение к основным устройствам обработки широко применяются различные вспомогательные устройства:

кабельные усилители -- для компенсации потерь в кабеле при передаче видеосигнала на расстояние до 2 км;

разветвители, позволяющие к одной телекамере подключать несколько мониторов, видеомагнитофонов и т.п.;

генераторы вспомогательной текстовой информации (даты, времени, номера или идентификатора камеры и т.п.).

Технические характеристики используемых в системах телевизионного наблюдения видеокамер приведены в табл. Пta_05.

4.1.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ВИДЕОКАМЕР

Основу любой системы телевизионного наблюдения составляют телекамеры. На рынке систем теленаблюдения присутствует техника как ведущих фирм мира, так и тайваньских и корейских фирм.

В конструкции видеокамеры можно выделить следующие основные функциональные системы:

преобразователь свет-сигнал;

синхронизации;

автоматической регулировки усиления;

электронный затвор;

автоматической установки баланса черного;

гамма-коррекции;

съемки при низких уровнях освещенности;

объектив с автоматической диафрагмой.

Функция съемки при низких уровнях освещенности (LOLUX) замечательна тем, что позволяет снимать почти без освещения. При этом можно получить прекрасное изображение с хорошим цветовым балансом без увеличения уровня шума.

Преобразователи "свет-сигнал"

Важнейшим элементом конструкции видеокамеры является преобразователь "свет-сигнал", обеспечивающий кодирование снимаемого изображения в форме электрических сигналов.