Penguraian kamera PTZ: apa yang ada di dalamnya dan cara kerjanya

Hari ini kami sedang mempersiapkan kamera PTZ dan secara rinci mempertimbangkan komponen besinya untuk memahami prinsip operasi.


Sebelum kita memotong, mari kita lihat sedikit


Bagaimana membuat komunikasi video cukup nyaman bagi peserta untuk melihatnya sebagai hidup? Efek ini dapat dicapai jika kamera menangkap tidak hanya rencana umum ruangan, tetapi juga peserta tertentu. Transisi antar adegan harus cepat dan lancar, sehingga komunikasi tidak menyebabkan ketidaknyamanan dan tidak mengalihkan peserta dari mendiskusikan masalah pekerjaan.


Bagaimana cara mencapai ini? Ada beberapa opsi:


  • terprogram terpotong (dan, bukan milik kita, memotong) dari rencana umum, yang ditangkap oleh kamera, bagian yang diinginkan dari gambar;
  • atau instal kamera PTZ. Mereka datang dengan drive mekanis atau magnetik.

Saya tidak dapat menemukan kamera dengan drive magnetik. Tetapi kamera dengan mekanik sekitar adalah selusin sepeser pun. Saya juga membongkar model kamera PTZ FullHD, modern dan tersebar luas di Federasi Rusia, untuk memahami bagaimana logika dan prinsip kerja telah berubah selama 10 tahun progres dan pengembangan. Jadi mari kita mulai!



Tandberg - Kamera HD Presisi TTC8-01


Jadi, kita akan mulai dengan kamera PTZ yang sangat umum dari perusahaan Norwegia Tandberg. Ini adalah kamera yang bermigrasi ke garis Cisco Telepresence tanpa perubahan signifikan dan dijual hingga awal 2010-an.





Pada suatu waktu, Tandberg membuat kamera PTZ premium, dan kami diberitahu tentang hal ini dengan desain yang ringkas dan ringkas dengan dominasi bagian logam dari kasing ini.

Secara lahiriah, Tandberg terlihat sangat bisa dimengerti - optik dan matriks ditempatkan dalam tabung perak, dan mekanisme seluler menghubungkan kamera ke pangkalan.

TTX singkat dari kamera ini
Resolusi: 1280 x 720 (HD)
Zoom: 7x Optik
Matriks: 1/3 "CMOS
Panjang fokus minimum: 0,3 m
Sudut pandang: 42 0
Rotasi horizontal: 180 0 (+90 0 ..- 90 0 )
Kemiringan vertikal: 30 0 (+10 0 ..- 20 0 )



Basis logam besar menambah stabilitas pada kamera dan melindungi papan utama dengan elektronik dari pengaruh eksternal. Atas dasar inilah turntable berada.




Ranjang kamera menggulung rol khusus yang terletak di dalam platform bergerak. Pengoperasian mekanisme ini menyerupai menyeimbangkan akrobat sirkus pada silinder logam.




Unit ini digerakkan oleh motor listrik biasa dengan roda gigi, di mana ruang bilik berguling. Untuk menunjukkan kerja mekanisme ini, saya harus mengungkap Autodesk Fusion yang baik.





Sensor optik dipanggil untuk memantau motor pengumpul pada setiap saat, yang menentukan sudut kemiringan dari tanda dari cahaya yang dipantulkan. Untuk ini, dua bantalan khusus dipasang di bagian dalam rak roda gigi, yang membentuk interupsi dalam cahaya yang dipantulkan, yang menentukan sudut kamera.





Agar motor kolektor berdaya rendah mengatasi optik berat kamera, lensa diseimbangkan sehingga pusat gravitasi bertepatan dengan sumbu motor. Beban besar-besaran di bagian belakang kamera dan memberikan keseimbangan yang sama.



Di bawah kubah ada motor penggerak lain yang memutar kamera ke kiri dan ke kanan. Namun, secara struktural berbeda dari pengumpul di mana poros diputar dalam langkah kecil (1 langkah = 3.750), yaitu, untuk satu putaran penuh, 3.600 / 3.750 = 96 langkah diperlukan. Bonus tambahan adalah menjaga poros di posisi yang ditetapkan.


Untuk menstabilkan gambar kamera PTZ, ada mekanisme untuk mempertahankan posisi tertentu, yang berarti bahwa jika Anda mengarahkan kamera ke sisi lain dengan tangan dan ketekunan, maka bagian plastik di dalam kamera akan gagal dengan sangat cepat (jika tidak segera).

Aturan ini berlaku untuk kamera yang dimatikan. Jika Anda tidak masuk ke seluk-beluk mekanika teoretis, maka kita dapat mengatakan bahwa roda gigi plastik dapat mentransmisikan rotasi dari motor ke node kamera, dan bukan sebaliknya.

Dan tentang hal yang paling penting - tentang kamera. Secara struktural, ini terlihat seperti kamera refleks, hanya tanpa pentaprisme dan cermin. Panjang fokus diatur oleh motor pengumpul dan roda gigi mekanis: ini, tentu saja, bukan motor ultrasonik dari "DSLR," tetapi bobot kecil dan dimensi untuk kamera stasioner bukanlah indikator kunci sama sekali.





Elektronik


Prosesor sinyal digital dari Texas Instruments dengan daya komputasi canggih pada awal 2000-an, yang mampu mengeksekusi hampir 6 miliar instruksi per detik, mengendalikan semuanya. Pada masa itu, itu adalah solusi canggih dalam format SoC (System on the Chip), di mana cache L1 / L2 multi-level, antarmuka 64-bit ke RAM eksternal, Ethernet 10/100 Mbps, 3 port video dengan beberapa dukungan diimplementasikan izin, serta manajemen periferal lainnya.



Microcircuit canggih berikutnya pada masanya adalah Altera Cyclone 2. Bahkan, itu adalah FPGA biasa (programmable logic integrated circuit). Produsen perangkat dapat memprogram rangkaian seperti itu untuk tugas apa pun, mulai dari mengendalikan servo drive hingga mengirimkan data memori.



HDMI versi 1.3 diimplementasikan oleh chip AD9889B, yang mendukung resolusi FullHD (1080p) dengan perlindungan untuk mentransmisikan konten media menggunakan teknologi HDCP v. 1.2.
Komponen yang tersisa adalah modul memori dan komponen radio pasif yang dirancang untuk mengoperasikan elemen dasar.



Subjek 2: CleMic 1012w


TTX singkat dari kamera ini
Resolusi: 1920 x 1080 (FullHD)
Zoom: optik 12x
Matriks: 1 / 2,8 sensor sensor CMOS HD
Panjang fokus minimum: 0,3 m
Sudut pandang: 72.5 0
Rotasi horizontal: 340 0 (+170 0 ..- 170 0 )
Kemiringan vertikal: 120 0 (+90 0 ..- 30 0 )

Bodi kamera seluruhnya terbuat dari plastik dan memiliki dasar yang lebar dan stabil. Bagian depan kamera memiliki penerima IR untuk remote control, dan bagian belakang memiliki konektor antarmuka. Berat kameranya kecil: Saya kira itu bisa digantung di armstrong di langit-langit atau diperbaiki pada partisi eternit.





Sumbu gerak diatur jauh lebih sederhana dan lebih mudah dipahami daripada motor stepper Tandberg yang bekerja sebagai tenaga penggerak, mentransmisikan torsi ke katrol penggerak.




Platform mobile memiliki 2 rak berlubang, di mana kamera diperbaiki, di dalam rongga salah satu rak mekanisme drive disembunyikan, yang menyebabkan perubahan sudut kemiringan.





Sedikit lebih rendah dari drive pulley adalah sensor optik. Trailer ini diperlukan untuk menentukan posisi kamera setelah dinyalakan.




Saat memulai, lensa dimiringkan ke bawah, dan ketika lonjakan khusus mengganggu aliran cahaya pada sensor optik, sistem menyadari bahwa titik terendah telah tercapai. Semua pemosisian lebih lanjut dilakukan dengan menghitung langkah-langkah.



Motor, memutar kamera ke kiri dan kanan, tersembunyi di belakang flens kawin dengan 6 sekrup, dilengkapi dengan trailer yang sama untuk menentukan posisi horizontal kamera.




Karena flens kawin stasioner, ada 2 kabel di tengah: untuk mengendalikan motor dan kabel dengan matriks digital.





Seperti yang dapat kita lihat, sistem transmisi mekanis seluruhnya terdiri dari motor stepper yang kuat, yang membuat pemosisian kamera lebih akurat dan lebih cepat, dan belt drive mengurangi tingkat kebisingan perangkat itu sendiri.





Elektronik kamera sangat mirip dalam banyak hal, jadi sebaiknya kita bicara tentang perbedaan yang jelas. USB3.0 dan RS-232 muncul dari yang baru, dengan bantuan yang Anda bisa dapatkan video dalam bentuk terkompresi, serta merakit kaskade kamera tersebut dan melalui UART (RS232) sepenuhnya mengotomatiskan penunjukan mereka pada peserta konferensi.


IMHO


Seperti yang Anda lihat, kamera PTZ modern lebih andal dalam desain, memiliki sensor yang lebih baik dan universal dalam metode koneksi, tetapi sisanya tidak jauh dari pendahulunya. Selain satu - harga, yang telah menjadi 5 kali lebih rendah. Oleh karena itu, hari ini kita melihat semakin banyak ruang pertemuan yang dilengkapi PC di mana binatang PTZ ini tidak lagi eksotis.

Source: https://habr.com/ru/post/id444286/


All Articles