Hoje, estamos preparando uma câmera PTZ e, em detalhes, considerando seus componentes de ferro para entender o princípio de operação.

Antes de cortar, vamos olhar um pouco

Como tornar a comunicação por vídeo confortável o suficiente para que os participantes a percebam como viva? Esse efeito pode ser alcançado se a câmera capturar não apenas o plano geral da sala, mas também um participante específico. As transições entre as cenas devem ser rápidas e suaves, para que a comunicação não cause desconforto e não distraia os participantes da discussão de questões de trabalho.

Como conseguir isso? Existem algumas opções:

• recorte programaticamente (e, de acordo com o que não é nosso, corte) do plano geral, capturado pela câmera, a parte desejada da imagem;
• ou instale uma câmera PTZ. Eles vêm com unidades mecânicas ou magnéticas.

Não consegui encontrar uma câmera com unidades magnéticas. Mas câmeras com mecânica por perto são uma moeda de dez centavos. Também desmontei o modelo de câmera PTZ FullHD, moderno e difundido na Federação Russa, para entender como a lógica e o princípio do trabalho mudaram ao longo de 10 anos de progresso e desenvolvimento. Então, vamos começar!

Tandberg - Câmera de precisão HD TTC8-01

Então, começaremos com uma câmera PTZ muito comum da empresa norueguesa Tandberg. Foi essa câmera que migrou para a linha Cisco Telepresence sem alterações significativas e foi vendida até o início de 2010.

Ao mesmo tempo, Tandberg fabricou câmeras PTZ premium, e somos informados sobre isso por um design rigoroso e conciso, com predominância de partes metálicas do gabinete.

Externamente, Tandberg parece muito compreensível - a ótica e uma matriz são colocadas em um tubo de prata, e os mecanismos móveis conectam a câmera à base.

A base maciça de metal adiciona estabilidade à câmera e protege de forma confiável a placa principal com componentes eletrônicos contra influências externas. É nessa base que a plataforma giratória está localizada.

A base da câmera rola em rolos especiais localizados dentro da plataforma móvel. A operação desse mecanismo é semelhante ao balanceamento de um acrobata de circo em cilindros de metal.

Esta unidade é acionada por um motor elétrico comum com uma roda dentada, ao longo da qual a câmara da câmara gira. Para mostrar o trabalho desse mecanismo, tive que descobrir o bom e velho Autodesk Fusion.

Os sensores ópticos são chamados para monitorar o motor coletor a cada momento, o que determina o ângulo de inclinação das marcas da luz refletida. Para fazer isso, duas almofadas especiais são instaladas no interior das cremalheiras, que formam interrupções na luz refletida, que determinam o ângulo da câmera.

Para que o motor coletor de baixa potência lide com a ótica pesada da câmera, a lente é equilibrada de modo que o centro de gravidade coincida com o eixo do motor. Carga massiva na parte traseira da câmera e fornece o mesmo equilíbrio.

Sob o domo, há outro motor de acionamento que gira a câmera para a esquerda e para a direita. No entanto, é estruturalmente diferente do coletor em que o eixo é girado em pequenas etapas (1 etapa = 3.750), ou seja, para uma rotação completa, são necessárias 3.600 / 3.750 = 96 etapas. Um bônus adicional é manter o eixo na posição definida.

Para estabilizar a imagem da câmera PTZ, existem mecanismos para manter uma determinada posição, o que significa que, se você direcionar a câmera para o outro lado com as mãos e perseverança, as partes plásticas da câmera falharão muito rapidamente (se não imediatamente).

Esta regra é verdadeira para uma câmera desligada. Se você não abordar os meandros da mecânica teórica, podemos dizer que as engrenagens de plástico podem transmitir rotação do motor para os nós da câmera, e não vice-versa.

E sobre a coisa mais importante - sobre a câmera. Estruturalmente, parece uma câmera reflex, apenas sem pentaprisma e espelho. A distância focal é regulada pelo motor coletor e pelas engrenagens mecânicas: é claro que não são motores ultrassônicos das modernas “DSLRs”, mas o pequeno peso e as dimensões de uma câmera estacionária não são os principais indicadores.

Eletrônicos

O processador de sinal digital da Texas Instruments com poder de computação avançado no início dos anos 2000, capaz de executar quase 6 bilhões de instruções por segundo, controla tudo. Naquela época, era uma solução avançada no formato SoC (System on the Chip), no qual um cache L1 / L2 de vários níveis, uma interface de 64 bits para RAM externa, Ethernet de 10/100 Mbps, 3 portas de vídeo com suporte múltiplo foram implementadas permissões, bem como o gerenciamento de outros periféricos.

O próximo microcircuito avançado de seu tempo é o Altera Cyclone 2. De fato, é um FPGA comum (circuito integrado lógico programável). Os fabricantes de dispositivos podem programar esses circuitos para qualquer tarefa, desde o controle de servo drives até a transmissão de dados de memória.

A versão 1.3 da HDMI é implementada pelo chip AD9889B, que suporta resolução FullHD (1080p) com proteção para transmissão de conteúdo de mídia usando a tecnologia HDCP v. 1.2
Os componentes restantes são módulos de memória e componentes de rádio passivos projetados para operar os elementos básicos.

Assunto 2: CleMic 1012w

O corpo da câmera é feito inteiramente de plástico e possui uma base ampla e estável. A parte frontal da câmera possui receptores de infravermelho para o controle remoto e a parte traseira possui conectores de interface. O peso da câmera é pequeno: suponho que ela possa ser pendurada em um braço no teto ou fixada em uma partição de placa de gesso.

Os eixos de movimento são organizados de maneira muito mais simples e compreensível do que os motores de passo de Tandberg funcionam como força motriz, transmitindo torque às polias de transmissão.

A plataforma móvel possui 2 racks ocos, entre os quais a câmera é fixa, na cavidade de um dos racks o mecanismo de acionamento fica oculto, devido ao qual o ângulo de inclinação muda.

Um pouco mais baixo que a polia de acionamento é um sensor óptico. Este trailer é necessário para determinar a posição da câmera após a ligação.

Ao iniciar, a lente se inclina para baixo e quando um pico especial interrompe o fluxo de luz no sensor óptico, o sistema percebe que o ponto mais baixo foi atingido. Todo o posicionamento adicional é feito contando as etapas.

O motor, girando a câmera para a esquerda e para a direita, fica oculto atrás do flange correspondente com 6 parafusos, equipados com o mesmo trailer para determinar a posição horizontal da câmera.

Como o flange correspondente é estacionário, no centro existem 2 cabos: para controlar motores e um cabo com uma matriz digital.

Como podemos ver, o sistema de transmissão mecânica consiste inteiramente de poderosos motores de passo, o que torna o posicionamento da câmera mais preciso e rápido, e os acionamentos por correia reduzem o nível de ruído do próprio dispositivo.

A eletrônica da câmera é muito parecida em muitos aspectos, então é melhor falarmos sobre as diferenças óbvias. O USB3.0 e o RS-232 apareceram nos novos, com a ajuda dos quais você pode obter vídeo em formato compactado, além de montar uma cascata dessas câmeras e, através do UART (RS232), automatizar totalmente o apontamento para os participantes da conferência.

IMHO

Como você pode ver, uma câmera PTZ moderna é mais confiável em design, possui um sensor melhor e é universal nos métodos de conexão, mas o resto não está longe de seu antecessor. Além de um - o preço, que se tornou 5 vezes menor. Portanto, hoje vemos mais e mais salas de reunião equipadas com PC, onde essa fera de PTZ deixou de ser exótica.