Hoy estamos preparando una cámara PTZ y considerando en detalle sus componentes de hierro para comprender el principio de funcionamiento.

Antes de cortar, veamos un poco

¿Cómo hacer que la comunicación por video sea lo suficientemente cómoda para que los participantes la perciban como viva? Este efecto se puede lograr si la cámara captura no solo el plano general de la sala, sino también un participante específico. Las transiciones entre escenas deben ser rápidas y suaves, de modo que la comunicación no cause molestias y no distraiga a los participantes de discutir temas de trabajo.

¿Cómo lograr esto? Hay un par de opciones:

• cortar programáticamente (y, de acuerdo con lo que no es nuestro, rociar) la parte necesaria de la imagen del plan general, que es capturado por la cámara;
• o instalar una cámara PTZ. Vienen con accionamientos mecánicos o magnéticos.

No pude encontrar una cámara con unidades magnéticas. Pero las cámaras con mecánicos son una moneda de diez centavos por docena. También desmonté el modelo de cámara PTZ FullHD, moderno y extendido en la Federación de Rusia, para comprender cómo la lógica y el principio del trabajo han cambiado a lo largo de 10 años de progreso y desarrollo. ¡Entonces comencemos!

Tandberg - Cámara de precisión HD TTC8-01

Entonces, comenzaremos con una cámara PTZ muy común de la compañía noruega Tandberg. Fue esta cámara la que migró a la línea Cisco Telepresence sin cambios significativos y se vendió hasta principios de la década de 2010.

Hubo un tiempo en que Tandberg fabricaba cámaras PTZ premium, y esto nos lo dice un diseño estricto y lacónico con predominio de las partes metálicas de la carcasa.

Exteriormente, Tandberg parece muy comprensible: la óptica y una matriz se colocan en un tubo plateado, y los mecanismos móviles conectan la cámara a la base.

La base metálica masiva agrega estabilidad a la cámara y protege de manera confiable la placa principal con componentes electrónicos de influencias externas. Es sobre esta base que se encuentra el plato giratorio.

La cama de la cámara rueda sobre rodillos especiales ubicados dentro de la plataforma móvil. El funcionamiento de este mecanismo se asemeja al equilibrio de un acróbata de circo en cilindros metálicos.

Esta unidad es accionada por un motor eléctrico ordinario con una rueda dentada, a lo largo de la cual rueda la cámara de la cámara. Para mostrar el trabajo de este mecanismo, tuve que descubrir el viejo Autodesk Fusion.

Se requieren sensores ópticos para monitorear el motor del colector en cada momento del tiempo, que determinan el ángulo de inclinación de las marcas de la luz reflejada. Para hacer esto, se instalan dos almohadillas especiales en el interior de las cremalleras, que forman interrupciones en la luz reflejada, que determinan el ángulo de la cámara.

Para que el motor del colector de baja potencia pueda hacer frente a las ópticas pesadas de la cámara, la lente está equilibrada de modo que el centro de gravedad coincida con el eje del motor. Carga masiva en la parte posterior de la cámara y proporciona el mismo equilibrio.

Debajo del domo hay otro motor de accionamiento que gira la cámara hacia la izquierda y hacia la derecha. Sin embargo, es estructuralmente diferente del colector en que el eje gira en pequeños pasos (1 paso = 3,750), es decir, para una revolución completa, se requieren 3,600 / 3,750 = 96 pasos. Una ventaja adicional es mantener el eje en la posición establecida.

Para estabilizar la imagen de la cámara PTZ, existen mecanismos para mantener una posición determinada, lo que significa que si dirige la cámara hacia el otro lado con sus manos y perseverancia, las partes plásticas dentro de la cámara fallarán muy rápidamente (si no de inmediato).

Esta regla es cierta para una cámara apagada. Si no entras en las complejidades de la mecánica teórica, entonces podemos decir que los engranajes de plástico pueden transmitir la rotación del motor a los nodos de la cámara, y no al revés.

Y sobre lo más importante: sobre la cámara. Estructuralmente, se parece a una cámara réflex, solo que sin pentaprisma ni espejo. La distancia focal está regulada por el motor del colector y los engranajes mecánicos: estos, por supuesto, no son motores ultrasónicos de las "DSLR" modernas, pero el pequeño peso y las dimensiones de una cámara estacionaria no son indicadores clave en absoluto.

Electrónica

El procesador de señal digital de Texas Instruments con potencia informática avanzada a principios de la década de 2000, capaz de ejecutar casi 6 mil millones de instrucciones por segundo, controla todo. En aquellos días, era una solución avanzada en el formato SoC (System on the Chip), en el que se implementaba un caché L1 / L2 multinivel, una interfaz de 64 bits para RAM externa, Ethernet 10/100 Mbps, 3 puertos de video con soporte múltiple. permisos, así como la gestión de otros periféricos.

El siguiente microcircuito avanzado de su tiempo es Altera Cyclone 2. De hecho, es un FPGA (circuito integrado lógico programable) ordinario. Los fabricantes de dispositivos pueden programar dichos circuitos para cualquier tarea, desde el control de servoaccionamientos hasta la transmisión de datos de memoria.

La versión 1.3 de HDMI está implementada por el chip AD9889B, que admite resolución FullHD (1080p) con protección para transmitir contenido multimedia utilizando la tecnología HDCP v. 1.2.
Los componentes restantes son módulos de memoria y componentes de radio pasivos diseñados para operar los elementos básicos.

Sujeto No. 2: CleMic 1012w

El cuerpo de la cámara está hecho completamente de plástico y tiene una base amplia y estable. La parte frontal de la cámara tiene receptores IR para el control remoto y la parte posterior tiene conectores de interfaz. El peso de la cámara es pequeño: supongo que puede colgarse en un brazo fuerte en el techo o fijarse en una partición de cartón yeso.

Los ejes de movimiento están organizados de manera mucho más simple y comprensible que los motores paso a paso de Tandberg funcionan como fuerza motriz, transmitiendo el par a las poleas motrices.

La plataforma móvil tiene 2 bastidores huecos, entre los cuales se fija la cámara, en la cavidad de uno de los bastidores se oculta el mecanismo de accionamiento, debido a que cambia el ángulo de inclinación.

Un poco más bajo que la polea motriz hay un sensor óptico. Este avance es necesario para determinar la posición de la cámara después de encenderla.

Cuando se inicia, la lente se inclina hacia abajo, y cuando un pico especial interrumpe el flujo de luz en el sensor óptico, el sistema se da cuenta de que se ha alcanzado el punto más bajo. Todo el posicionamiento posterior se realiza contando los pasos.

El motor, girando la cámara hacia la izquierda y hacia la derecha, está oculto detrás de la brida de acoplamiento con 6 tornillos, equipados con el mismo remolque para determinar la posición horizontal de la cámara.

Dado que la brida de acoplamiento es estacionaria, en el centro hay 2 cables: para controlar motores y un cable con matriz digital.

Como podemos ver, el sistema de transmisión mecánica consta completamente de potentes motores paso a paso, lo que hace que el posicionamiento de la cámara sea más preciso y más rápido, y las transmisiones por correa reducen el nivel de ruido del dispositivo.

La electrónica de la cámara es muy similar en muchos aspectos, por lo que es mejor que hablemos sobre las diferencias obvias. USB3.0 y RS-232 aparecieron de los nuevos, con la ayuda de los cuales puede obtener video en forma comprimida, así como ensamblar una cascada de tales cámaras y, a través de UART (RS232), automatizar completamente su señalización a los participantes de la conferencia.

En mi humilde opinión

Como puede ver, una cámara PTZ moderna tiene un diseño más confiable, tiene un mejor sensor y es universal en los métodos de conexión, pero el resto no está lejos de su predecesor. Además de uno, el precio, que se ha vuelto 5 veces más bajo. Por lo tanto, hoy vemos más y más salas de reuniones equipadas con PC donde esta bestia PTZ ha dejado de ser exótica.