دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن / Triple Stream در دوربين مداربسته
استفاده از سيستم هاي امنيتي در سرتاسر جهان و به ويژه شهرهاي بزرگ، از نيازهاي اساسي محسوب مي شود. از طرفي بيشتر جرايم در شب و محيط هاي تاريک اتفاق مي افتد. بهبود کيفيت تصوير در طول ساعات شب، يکي از مهمترين چالش هاي صنعت نظارت تصويري است. در همين راستا شرکت Hikvision دوربين هاي سري Dark Fighter خود را با رويکردي ترکيبي ارائه کرده است. در اين رويکرد از يک سنسور تصوير بزرگتر، لنزي با طراحي بهتر و همچنين چندين تکنولوژي پيشرفته استفاده شده است. در ادامه به شرح اجزاي تشکيل دهنده دوربين مداربسته هايک ويژن از نوع دارک فايتر مي پردازيم.
عملکرد دوربين Dark fighter
نور و روشنايي در آنچه ما مي بينيم نقش پر اهميتي دارد. به گونه اي که با کاهش نور و تاريک شدن محيط از ميزان جزئيات قابل رويت کاسته مي شود. دوربين هاي مداربسته نيز براي ثبت تصاوير واضح نياز به نور و روشنايي دارند. Lux به واحد روشنايي اشاره دارد و نور موجود در شب معمولا کمتر از پنج لوکس است. به طور کلي، در نور کم، کيفيت تصاوير به شدت افت مي کند. توليد کنندگان با استفاده از روش هاي مختلفي همچون، کاهش سرعت شاتر، استفاده از سنسورهاي بزرگتر و يا لنزهاي با کيفيت تر سعي در ارائه راه حل داشته اند. همواره آنها کوشيده اند تا کيفيت تصاوير در شب يا نور کم را بهبود بخشند. از سوي ديگر، شرکت هايک ويژن معتقد به افزايش کيفيت تصاوير از طريق بالا بردن کيفيت تک تک اجزاي تشکيل دهنده يک دوربين مدار بسته است.
لنزهاي DARKEYE در دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن
سنسور تصوير اجزاي اصلي تشکيل دهنده يک دوربين مدار بسته است. کيفيت سنسور تعيين کننده کيفيت تصوير، به ويژه در محيط کم نور است. دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن مجهز به سنسورهاي تقريبا ½ اينچي با طراحي خاص هستند. اين سنسورها داراي حساسيت بيشتري نسبت به نور، نسبت S/N بالا دارند. همچنين دامنه WDR در آنها گسترده تر است. اندازه يک پيکسل از اين سنسور تقريبا دو برابر بزرگتر از يک سنسور معمولي است. در نتيجه آن تا حد زيادي مقادير نور دريافتي را بهبود مي بخشد، که يکي از فاکتورهاي مهم در عملکرد دوربين در نور کم است.
يک لنز استاندارد در دوربين مداربسته شامل چندين لنز کروي است. لنزهاي کروي به دليل شکل خاصشان ممکن است باعث ايجاد اختلال در تصوير شوند. در دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن از لنزهاي غير کروي استفاده شده است. ساختار اين لنز ها باعث مي گردد تا لنز بتواند نور را از نقاط مختلفي از سطح خود پردازش کند. در نهايت برآيند آنها را به صورت دقيق تري متمرکز مي سازد. اين امر منجر به افزايش کيفيت تصاوير در دوربين دارک فايتر مي گردد. با استفاده از تنها يک لنز غيرکروي به جاي چندين لنز کروي، دوربين DarkFighter توانسته مشکل وجود نويز در تصوير را حل کند. عمليات انتقال نور و در نتيجه روشنايي تصوير در هنگام شب به طرز چشمگيري ارتقا يابد.
- پوشش چندين لايه ضد انعکاس لنز
سطح لنز DarkEye با چندين لايه پوشش ضد انعکاس پوشيده شده است. اضافه نمودن چنين پوشش چند لايه مي تواند شدت رفلکشن نور از سطح آن را تا مقادير زير 3 درصد کاهش دهد. اين امر همچنين منجر به اثر ضد انعکاسي نسبت به طيف نوري مادون قرمز (> 700) نيز مي گردد. تکنولوژي اين پوشش چند لايه مي تواند قابليت انتقال نور در لنز را به حداکثر برساند. همچنين ميزان انعکاس نور را (براي هر دو نور مرئي و مادون قرمز) به زير 0/5 درصد مي رساند. با وجود اين تکنولوژي، کيفيت تصوير در نور کم بهبود يافته و از تأثير آلودگي نوري خودروها و چراغ هاي خيابان و ساير هاله هاي نوري موجود در تصاوير ممانعت مي کند. به طور همزمان نيز، از آنجا که کيفيت انتقال نور مادون قرمز نيز افزايش يافته است، ديگر نيازي به افزايش قدرت LED هاي IR نيست.
ديافراگم دوربين مدار بسته يک فاکتور مهم و کليدي است که بر روشنايي تصوير تاثير مي گذارد. هرچه ديافراگم بزرگتر باشد نور بيشتري در يک زمان معين به سنسور مي رسد. لنزهاي ثابت هايک ويژن ديافراگم بزرگتري دارند (در بعضي موارد به اندازه ƒ/0.95 هم مي رسد) که تصاويري با کيفيت بسيار بالا با نويز کمتر و جزئيات بيشتر ارائه مي دهند. هايک ويژن براي اطمينان از اينکه فيلم گرفته شده روشن و با جزئيات و نويز بسيار کم است، از ديافراگم بسيار بزرگ استفاده کرده است.
همانطور که در زير نشان داده شده است، فيلم با ديافراگم کوچکتر (سمت چپ) تاريک است و جزئيات کمي ديده مي شود. با اين حال، با ديافراگم بزرگ (راست)، تصوير روشن و واضح است. وقتي فاصله کانوني در لنزهاي وريفوکال افزايش مي‌يابد، ديافراگم معمولاً کاهش مي‌يابد و کيفيت تصوير را کاهش ميدهد. با اين حال، هايک ويژن تضمين مي کند که اين مورد با ديافراگم بزرگ رخ نمي دهد. هنگامي که فاصله کانوني تنظيم مي شود، ديافراگم همان مقدار را حفظ مي کند و تصوير به همان اندازه روشن مي ماند.
فناوري هاي پردازش سيگنال تصوير خود تطبيقي (ISP)
تکنولوژي خودکار افزايش کيفيت تصاوير غير خطي
سنسور دوربين مدار بسته سيگنال اپتوالکتروني (نور الکترونيکي) را به صورت خطي ارسال مي کند. در حالي که چشم انسان نور را به صورت غير خطي دريافت مي کند. دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن قادرند از طريق تنظيم غيرخطي منحني گاما سيگنال تصاوير را مشابه با مکانيسم موجود در چشم انسان تغيير دهند. براي درک بهتر موضوع بايد بدانيد که اين تکنولوژي غيرخطي بر مبناي ميزان روشنايي يا Illumination است. اين تکنولوژي از منحني گاما جهت افزايش کيفيت و جزئيات بيشتر در تصاوير در محيط هاي کم نور استفاده مي کند. پارامتر روشنايي تعيين کننده منحني گاما است. روشنايي هاي مختلف با مقادير مختلفي مطابقت دارند، بنابراين مي توانند بهترين منحني گاما را ايجاد کنند. هنگامي که دوربين در يک محيط تاريک قرار دارد، منحني گاما به طور خودکار منجر به افزايش روشنايي در محيط مي گردد.
زماني که يک دوربين مدار بسته در محيط تاريک قرار دارد، نور کم اغلب موجب کاهش بار الکتروني بر روي سنسور و کاهش نسبت S/N مي شود. براي افزايش روشنايي تصوير و شدت سيگنال، دوربين هاي DarkFighter هايک ويژن از تکنولوژي Multi-exposure استفاده مي کنند. اين تکنولوژي انباشت شارژ الکتريکي را بر روي سنسور افزايش مي دهد. به عبارت ساده تر هايک ويژن فناوري نوردهي چندگانه را در اين دوربين هاي امنيتي پياده سازي کرده است. اين فناوري داراي يک الگوريتم تنظيم خودکار است که مشابه بينايي انسان عمل مي کند.
کاهش نويز تصوير به طور سخت افزاري
علاوه بر کاهش نويز به صورت نرم افزاري، هايک ويژن از تکنولوژي رفع کامل فرکانس استفاده کرده است. يک روش کاهش نويز سخت افزاري که مشابه کاهش نويز نرم افزاري است. اين فن آوري مانع از تاثير نويز بر سنسور شده، در نتيجه منجر به يک سيگنال تصويري بدون نويز در محيط کم نور مي شود.
استفاده از شيشه هاي ضد مه و گرد و غبار
براي اطمينان از داشتن تصوير با کيفيت در شب، از شيشه هاي ضد مه در ساختار دوربين استفاده شده است. اين شيشه ها از چندين لايه تشکيل شده اند. پوشش ها هيدروفيل (آب دوست) بوده و سطح لايه ها را از بخارات موجود در هوا پاک مي کنند.
دوربين هاي DarkFighter با کاهش نويز، حجم فايل هاي مربوط به تصاوير را کاهش داده و شرايط فشرده سازي و ذخيره آنها را آسانتر مي سازد. در نهايت، ساير تکنولوژي هاي موجود در دوربين هاي DarkFighter که در بالا نيز ذکر گرديد زمينه ارائه تصاوير رنگي، روشن، و با کيفيت را در شب فراهم مي کنند. با استفاده از فن‌آوري‌هاي پيشرفته هايک‌ويژن و ترکيب با پياده سازي سخت‌افزار پيچيده، طيف وسيعي از سيستم‌هاي نظارتي مداربسته DarkFighter با عملکرد استثنايي 24/7 ايجاد شده است.
دوربين مدار بسته
هايک ويژن
Triple Stream در دوربين مداربسته
در ابتدا بهتر است با مفهوم استريم آشنا شويم. درسيستم هاي نظارت تصويري تحت شبکه، سيگنال هاي صوتي و تصويري آنالوگ براي انتقال در شبکه پس از ضبط و رمزگذاري به سيگنال هاي صوتي و تصويري ديجيتال تبديل مي گردند که اصطلاحا با نام استريم (Stream) ناميده مي شوند. Stream به معناي جريان است و منظور از آن خروجي تصوير در دوربين مداربسته تحت شبکه است.
براي اينکه تعريف بهتري از مفهوم Triple Stream داشته باشيم، ابتدا بهتر است با مفاهيم مقدم تري آشنا شويم. در ابتدا به تعريف Main-stream و Sub-stream مي پردازيم. مفاهيم Main-stream و Sub-stream در ابتدا توسط شرکت هايک ويژن مطرح گرديد. از اين تکنولوژي در DVR هاي Hikvision به منظور پخش تصاوير با کيفيت براي نظارت از راه دور استفاده مي شده است.
امروزه علاوه بر DVR ها به طور گسترده اي در NVR ها و دوربين هاي تحت شبکه در تمامي برندها استفاده مي گردد. اين تکنولوژي با نام Dual-stream يا دوجريانه نيز شناخته مي شود. يک جريان اصلي براي ارائه تصوير با رزولوشن بالا مانند 5 مگاپيکسلي، 3 مگاپيکسلي، 2 مگاپيکسلي است و ديگري براي ارائه تصاوير با کيفيت پايين تر که معمولا از طريق اينترنت بر روي موبايل يا وسايل ديگر دريافت مي گردد.
مفهوم Triple Stream در دوربين مداربسته
تکنولوژي Triple Stream در برخي از دوربين هاي IP يا تحت شبکه وجود دارد. در اين فناوري به طور همزمان مي توان سه خروجي متفاوت از دوربين IP بر روي دستگاه هاي مختلف گرفت. به طور خلاصه وجود اين قابليت در دوربين اين امکان را فرآهم مي کند تا کاربر بتواند به طور همزمان تصاوير موجود را در مانيتور، تلفن همراه، لپ تاپ و … فراهم کند.
اين تکنولوژي با فرآهم آوردن امکان انتقال همزمان جريان هاي مختلف اطلاعات، امکانات و راحتي بيشتري را در اختيار مصرف کننده قرار مي دهد. هر يک از جريان ها داراي ويژگي و هدف مشخصي است و هرکدام بر طبق وضوح تصوير،نرخ فريم و نرخ بيت مختلفي دسته بندي مي گردند:
- جريان اول نرخ فريم کاملي داشته (Full frame) و رزولوشن تصوير بالاتري دارد. از اين جريان اغلب براي سيستم نظارت اصلي استفاده مي گردد.
- جريان دوم از وضوح کمتري برخوردار است و مي توان از آن در مشاده تصاوير از راه دور و بر روي تلفن همراه استفاده نمود.
- کيفيت تصوير در جريان سوم مي تواند متغير باشد و براي اهداف مختلفي استفاده گردد.
تياندي
دوربين داهوا