AGC  یا Auto Gain Contro یک فناوری کنترل کننده نور در دوربین های مداربسته به حساب می آید که امروزه در بیشتر دوربین های مداربسته وجود دارد.  فناوری AGC در ابتدا به عنوان یک آپشن در دوربین های مداربسته مورد استفاده قرار می گرفت که به مرور زمان در اکثر دوربین های مداربسته تولید شده توسط برندهای مطرح دنیا مانند داهوا و هایک ویژن قرار داده شد و امروز یک مکانیزم ابتدایی برای همه دوربین های مداربسته به حساب می آید.

  هایک ویژن

طریقه اتصال کابل کواکسیال و فیش BNC پرسی

همانطور که در بالا اشاره کردیم، جهت اتصال کابل RG59 به فیش پرسی نیاز به ابزار آچار پرس است. در صورت استفاده از فیش پرسی جهت اتصال مراحل زیر را باید انجام دهید.

1- در ابتدا حلقه یا رینگ مربوط  به فیش را قبل از برداشتن روکش کابل کواکسیال، بر روی کابل سوار نمایید.

2- با استفاده از کاتر قسمتی از روکش کابل کواکسیال را بردارید تا رشته های شیلد آن نمایان شود.

3- شیلد ها را کنار بزنید و  روکش مغزی کابل را به نحوی برش دهید که مغزی مشخص شود.

4- پین سوزنی و طلایی فیش را بر روی مغزی کابل قرار دهید. سپس با آچار پرس، اقدام به پرس می کنیم به نحوی که مغزی کابل به کلاهک سوزنی شکل کاملا متصل شود.

5- حال در مرحله آخر پین سوزنی فیش که به کابل RG59 پرس شده است را داخل فیش BNC قرار دهید. پس از آن حلقه فیش BNC را که در ابتدا بر روی کابل قرار داده بودیم طوری به طرف فیش می بریم که رشته های شیلد به بدنه فیش متصل شوند. در پایان نیز با آچار پرس رینگ را به بدنه فیش و همچنین رشته های شیلد متصل می کنیم.

اتصال کابل کواکسیال به فیش BNC لحیمی

ابتدا هویه خود را داغ کرده و فیش را باز نمایید.

کابل را مانند مراحل قبلی که گفتیم لخت کنید و از حلقه فیش رد کنید.

سپس قسمت گیره فیش را باز کنید به طوری که کابل داخل آن قرار بگیرد و شیلد کاملا زیر گیره قرار بگیرد.

در مرحله بعد مغزی فیش را داخل قسمت لحیم فیش قرار دهید و گیره فیش را سفت کنید.

سپس قسمت مرکزی فیش را لحیم کنید.

در پایان می توانید جهت جلوگیری از اتصال بدنه و مغزی با چسپ قسمت لحیم شده را با چسب عایق بندی نمایید.

طریقه اتصال کابل کواکسیال و فیش BNC پرسی

همانطور که در بالا اشاره کردیم، جهت اتصال کابل RG59 به فیش پرسی نیاز به ابزار آچار پرس است. در صورت استفاده از فیش پرسی جهت اتصال مراحل زیر را باید انجام دهید.

1- در ابتدا حلقه یا رینگ مربوط  به فیش را قبل از برداشتن روکش کابل کواکسیال، بر روی کابل سوار نمایید.

2- با استفاده از کاتر قسمتی از روکش کابل کواکسیال را بردارید تا رشته های شیلد آن نمایان شود.

3- شیلد ها را کنار بزنید و  روکش مغزی کابل را به نحوی برش دهید که مغزی مشخص شود.

4- پین سوزنی و طلایی فیش را بر روی مغزی کابل قرار دهید. سپس با آچار پرس، اقدام به پرس می کنیم به نحوی که مغزی کابل به کلاهک سوزنی شکل کاملا متصل شود.

5- حال در مرحله آخر پین سوزنی فیش که به کابل RG59 پرس شده است را داخل فیش BNC قرار دهید. پس از آن حلقه فیش BNC را که در ابتدا بر روی کابل قرار داده بودیم طوری به طرف فیش می بریم که رشته های شیلد به بدنه فیش متصل شوند. در پایان نیز با آچار پرس رینگ را به بدنه فیش و همچنین رشته های شیلد متصل می کنیم.

اتصال کابل کواکسیال به فیش BNC لحیمی

ابتدا هویه خود را داغ کرده و فیش را باز نمایید.

کابل را مانند مراحل قبلی که گفتیم لخت کنید و از حلقه فیش رد کنید.

سپس قسمت گیره فیش را باز کنید به طوری که کابل داخل آن قرار بگیرد و شیلد کاملا زیر گیره قرار بگیرد.

در مرحله بعد مغزی فیش را داخل قسمت لحیم فیش قرار دهید و گیره فیش را سفت کنید.

سپس قسمت مرکزی فیش را لحیم کنید.

در پایان می توانید جهت جلوگیری از اتصال بدنه و مغزی با چسپ قسمت لحیم شده را با چسب عایق بندی نمایید.

فیلتر ICR در دوربین مداربسته : یکی از نقطه ضعف های بزرگ دوربین های مداربسته نسل قدیم عدم توانایی تصویر برداری آنها در شرایط نور اندک بوده است. در دوربین های نسل جدید سیستم های پیشرفته دیجیتال به کار برده شده است تا این نقص دوربین های مداربسته برطرف شود. فیلتر ICR یکی از این فناوری ها است که به دوربین توانایی تصویر برداری با کیفیت در هر شرایط نوری را می دهد. در ادامه این مطلب به توضیحاتی در خصوص این فناوری می پردازیم.

فیلتر ICR یا به اصطلاح IR-Cut filter Removable درواقع یک شاتر مکانیکی تعبیه شدن در دوربین های مداربسته است که معمولا از یک موتور کوچک، فیلتر های حساس به نور مادون قرمز و پنل های شیشه ای تشکیل شده است. مقایسه تصاویر موجود در دوربین های مداربسته دید در شب، در هنگام وجود و عدم وجود فیلتر ICR، تفاوت چشمگیری از لحاظ کیفیت دارند. این فیلتر توانایی افزایش نور دریافتی دوربین مداربسته از محیط را افزایش می دهد و از این طریق کیفیت تصاویر ضبط شده را افزایش می دهد.

همه ما می دانیم که چشم انسان تنها توانایی دیدن طیف نور مرئی را دارد، با این حال دوربین های مداربسته مجهز به سنسورهای سیلیکونی علاوه بر طیف نور مرئی نسبت به طیف های نور نزدیک به مادون قرمز نیز حساس هستند. این قابلیت باعث می شود که سنسور های سیلیکونی حتی در شرایط نوری ضعیف نیز بتوانند تصاویر با کیفیت ثبت کنند.

با این حال دوربین های مداربسته دارای فناوری ICR اگرچه توانایی ثبت تصاویر با کیفیت تری در شب دارند اما در طول روز این موضوع می تواند باعث کاهش کیفیت تصاویر و ایجاد نویز و بهم ریختگی تصویر ضبط شده شود. بنابراین این سنسور ها در طول روز نیازمند فیلتری هستند که مانع رسیدن نور مادون قرمز در طول روز به دوربین مداربسته شوند. این سنسور ها از نظر مکانیک دوربین مداربسته بین سنسور و لنز دوربین مداربسته قرار می گیرند و در هنگام شب یا شرایط کم نور محیط، کنار رفته و با ورود نور مادون قرمز تصاویر بهتری ضبط می شود. نکته مهم این است که با کنار رفتن فیلتر تصاویر ضبط شده به صورت سیاه و سفید خواهد بود.

وجود فیلتر های ICR در دوربین های مداربسته در هر مکانی مفید فایده هستند. از دوربین های کنترل ترافیک گرفته تا دوربین های نظارتی موجود در سطح شهر از ویژگی فیلتر ICR جهت ارائه تصاویر با کیفیت در طول روز و شب بهره می برند.

دوربین های مدار بسته قادرند در هر شرایطی از روز، چه در نور زیاد و چه در نور کم  و شب، تصاویری با کیفیت مناسب ارائه دهند. کیفیت تصاویر در شرایط کم نور به طور قابل توجهی با استفاده از فیلتر های مخصوص تعبیه شده در دوربین های مدار بسته بهبود یافته است. در ادامه به بررسی نحوه عملکر این فیلتر ها می پردازیم.

فیلتر ICR یا به اصطلاح IR-Cut filter Removable درواقع یک شاتر مکانیکی است که معمولا از یک موتور کوچک، فیلتر های حساس به نور مادون قرمز و پنل های شیشه ای تشکیل شده است. مقایسه تصاویر موجود در دوربین های مداربسته دید در شب، در هنگام وجود و عدم وجود فیلتر ICR، تفاوت چشمگیری از لحاظ کیفیت دارند.

برخلاف چشم انسان که تنها در نور مرئی توانایی دید دارد، سنسورهای سیلیکونی موجود در دوربین مداربسته نسبت به طیف نور مرئی و همچنین طیف های نزدیک به نور مادون قرمز نیز حساس است. این حساسیت باعث می گردد که سنسور دریافت تصویر حتی در نورهای ضعیف که چشم انسان به سختی توانایی دید دارد، تصاویری با کیفیت مناسب ارائه دهد. همانقدر که حساسیت نسبت به طیف نور مادون قرمز در طول شب برای ارائه تصاویر با کیفیت مفید است، اما در طول روز باعث کاهش کیفیت تصاویر و بهم ریختگی رنگ ها و ایجاد نویز در آن می گردد.  بنابراین دوربین نیازمند فیلتری برای جلوگیری از رسیدن نور مادون قرمز به سنسور در طول روز می باشد. این فیلتر ما بین سنسور و لنز دوربین قرار می گیرد و در شب و یا در شرایط کم نور، جهت شکل گیری تصاویر با کیفیت و رسیدن نور مادون قرمز به سنسور کنار می رود. زمانی که فیلتر کنار رود دوربین شروع به ارسال تصاویر به صورت سیاه وسفید می کند.

وجود فیلتر های ICR در دوربین های مداربسته در هر مکانی مفید فایده هستند. از دوربین های کنترل ترافیک گرفته تا دوربین های نظارتی موجود در سطح شهر از ویژگی فیلتر ICR جهت ارائه تصاویر با کیفیت در طول روز و شب بهره می برند.

سیستم تثبیت کننده تصویر، به مجموعه ای از فناوری هایی اطلاق می شود که برای اصلاح تاری تصاویر در دوربین مدار بسته مورد استفاده قرار می گیرد. این تاری تصاویر معمولا از ارتعاشات اجتناب ناپذیر به دلیل حرکت دوربین در محل نصب ناشی می شود. معمولا نصب دوربین مداربسته در فضاهای روباز آن را در معرض تکان های ناشی از عوامل فیزیکی یا طبیعی همچون باد، باران و … قرار می دهد. به همین جهت توسعه دهندگان تکنولوژی های مربوط به سیستم های امنیتی و نظارتی با تولید فناوری هایی نرم افزاری و سخت افزاری در صدد کاستن این نقائص هستند.

وجود نویز و تاری در تصاویر یک امر اجتناب ناپذیر است. تکنیک تثبیت کننده تصویر به شما کمک می کند تا جزئیات دقیقتر و با وضوح بالا از تصاویر داشته باشید. تکنیک های تثبیت کننده تصویر به طور کلی و بر اساس عملکرد آنها به دو نوع زیر طبقه بندی شوند:

• اصلاح بر اساس حرکت لنز
• اصلاح بر اساس برنامه نرم افزاری

در ادامه به شرح هر کدام از موارد بالا و در نهایت به ارائه مقایسه ای میان این دو می پردازیم.

تثبیت کننده تصویر (EIS)

تثبیت کننده تصویر الکترونیکی و یا (Electronic image stabilization) روشی است که در آن مشکل تاری تصویر در سطح نرم افزاری و پس از اینکه سیگنال نوری به سیگنال دیجیتال تبدیل گردید، بر طرف می شود. همانطور که میدانید هر دوربین مدار بسته ای  دارای یک چیپ یا حسگر تصویر است  که وظیفه دارد که این سیگنال نوری را دریافت نموده و برای تشکیل تصویر این سیگنال های نوری را به سیگنال های دیجیتالی تبدیل نماید. این روش اصلاح نقائص تصاویر را پس از تشکیل تصویر انجام می دهد یعنی بعد از زمانی که نور از سنسور عبور کرد.

نحوه عملکرد EIS

الگوریتم عملکرد EIS بدین نحو است که پردازنده ابتدا تصویر را به تکه های کوچک تقسیم می کند و سپس آن را با فریم های قبلی مقایسه می کند. سپس تشخیص می دهد که حرکت موجود در تصویر ناشی از یک شی متحرک در تصویر بوده و یا یک لرزش ناخواسته بوده و اصلاحات مورد نیاز را انجام می دهد. در این حالت هنگامی که تصویر اصلاح شده با تصویر قبلی جایگزین می گردد قاعدتا بخش هایی از آن حذف می شود و نسبت به تصویر اصلی (که دارای نویز است) کوچکتر خواهد بود. این ممکن است منجر کاهش کیفیت کلی این فناوری شود اما این کاهش زیاد چشمگیر نیست و قابل اغماض است.

تثبیت کننده تصویر OIS

در این روش عمل تثبیت و اصلاح نویز در تصویر با تغییر مسیر نوری در سنسور انجام می گردد. این عمل در زمان واقعی است و از این رو هیچ تغییری یا کاهش کیفیتی در تصویر رخ نمی دهد. در این روش سنسورهای تشخیص لرزش (سنسورهای ژیروسکوپی) مورد استفاده قرار می گیرند که این اطلاعات را به یک میکرو رایانه منتقل می کنند که به نوبه خود آنها را به سیگنال تصویر تبدیل می کند و در نهایت منجر به حرکت لنز به منظور اصلاح نویز تصویر می شود. به زبان ساده در این روش لنز دوربین مدار بسته با حرکت مکانیکی خود منجر به این می گردد که  نور همواره به سنسور دوربین برخورد کند.

مقایسه عملکرد EIS و OIS

مزیت اصلی سیستم OIS این است که هیچگونه تغییری در تصویر نهایی اتفاق نمی افتد زیرا تغییرات لازم قبل از اینکه سیگنال نوری به سنسور تصویر برخورد کند اتفاق می افتد. اما همانطور که میدانید این فناوری یک فناوری سخت افزاری است و ذاتا از لحاظ وزنی به دوربین فشار می آورد.

در حال حاضر تکنولوژی EIS به دلیل سبکی و قیمت مناسب تر و همچنین با وجود بهبود هایی که در الگوریتم عملکردی آن به منظور افزایش کیفیت تصویر صورت گرفته بسیار محبوبتر و رایج تر به نظر می رسد. البته شاید استفاده از تکنولوژی OIS در رزولوشن و شرایط نور ضعیف، منطقی تر به نظر برسد.

DNR در دوربین مداربسته یک مکانیزم بهبود دهنده تصویر است که به کاهش نویز الکترونیکی کمک می کند. اصطلاح DNR مخفف سه واژه Digital Noise Reduction به معنای کاهش نویز دیجیتال است.

مکانیزم DNR چه کاربردی دارد؟

زمانی که نور محیط کاهش می یابد دوربین از طریق مکانیزم AGC اقدام به تقویت سیگنال تصویر و در نتیجه روشن تر کردن تصویر می کند. متاسفانه پس از تقویت سیگنال نویز تصویر نیز به همراه آن افزایش می یابد و در نتیجه میزان نویز الکترونیکی تصویر بالا می رود.

نویز الکترونیکی نویزی است ناشی از تقویت تصویر که معمولا خود را به صورت نقطه های رنگی در قسمت های مختلف تصویر نشان می دهد. توجه داشته باشید که مکانیزم DNR برای کاهش نویز الکترومغناطیسی هیچ کاربردی ندارد.

مکانیزم DNR چطور عمل می کند؟

این مکانیزم از طریق پردازش زنده تصویر نویز الکترونیکی در تصویر را شناسایی کرده و آن را با رنگ نقاط کناری همسان سازی می کند. در نتیجه هرچه تصویر شما یکپارچگی رنگی بیشتری داشته باشد تاثیر DNR بر روی آن بیشتر خواهد بود.

تفاوت 2D DNR و 3D DNR در چیست؟

2D DNR نسل قدیمی تر از این مکانیزم است که گاهی از به واسطه حرکت در تصویر دچار مشکل شده و در کنار قسمت های پر حرکت ایجاد تاری می کند. در نسل بعدی این مکانیزم یا 3D DNR تصاویر ابتدا به صورت جداگانه انالیز شده و سپس با فیلم مقایسه می شوند که باعث کاهش جدی مشکل در تصاویر پر حرکت می شود.

نرم افزار تشخیص چهره در سیستم های مداربسته در واقع بخشی از توانایی های برخی از نرم افزار های VMS هستند که در این مطلب در مورد صحبت خواهیم کرد.

پردازش تصویر

(برای اطلاعات بیشتر به مطلب پردازش تصویر دوربین های مداربسته مراجعه کنید)

پردازش تصویر شاخه ای از علم مخابرات است که در رابطه با آنالیز تصاویر و درک اطلاعات آن فعالیت می کند. تمام مکانیزم های هوشمند تصویری در واقع شاخه از علم پردازش تصویر به شمار می روند، از مکانیزم های ساده مانند حرکت در تصویر (Motion Detection) تا مکانیزم های پیچیده مانند تشخیص هویت از طریق عنبیه چشم (Iris identification) بخشی از علم پردازش تصویر به شمار می رود.

پردازش تصویر چهره

زمانی که صحبت از تشخیص چهره در دوربین های مداربسته می شود لایه های متفاوتی از نیاز مد نظر قرار می گیرد. شما باید با توجه به نیاز خود دقیقا مشخص کنید که انتظارتان از یک دوربین تشخیص چهره کدام یک از موارد زیر است. توجه داشته باشید که افزایش انتظارات شما در چنین سیستم هایی بسیار پرهزینه خواهد بود.

• امکان تشخیص چهره: ممکن است منظور شما از دوربین تشخیص چهره دوربینی باشد که بتوان در تصاویر ضبط شده آن صورت افراد را تشخیص داد. در این صورت باید با توجه به نیاز خود دوربینی با لنز و روزولشن مناسب را انتخاب کنید. برای این کار بهتر است مطلب برد تشخیص چهره دوربین مداربسته را بخوانید.
• تشخیص چهره توسط دوربین: ممکن است شما نیاز داشته باشید دوربین صورت افراد را تشخیص داده و تنها از آنها عکس بگیرد. در این صورت مکانیزم ساده ای از پردازش تصویر محل صورت افراد را تشخیص داده و از صورت عکس می گیرد. این تصاویر در سیستم ضبط شما ذخیره می شوند.
• تشخیص هویت توسط دوربین: پیچیده ترین حالت زمانی خواهد بود که شما نیاز داشته باشید دوربین گذشته از تشخیص صورت، هویت صورتها را نیز تشخیص دهد. این کار به مکانیزم پردازش تصویر نسبتا پیچیده ای نیاز خواهد داشت. میزان دقت نیز در انتخاب چنین سیستمی بسیار با اهمیت است.

روش های تشخیص هویت صورت

روشهای متفاوتی از پردازش تصویر برای تشخیص هویت افراد در سیستم های مداربسته مورد استفاده قرار میگیرد. بعضی از این روش ها ساده هستند اما دقت بسیار پایینی دارند. برای مثال ساده ترین روش تشخیص هویت افراد از طریق چهره اندازه گیری فاصله دو چشم افراد است. این روش با دقتی حدود 1 به 60 افراد را تشخیص می دهد و البته دارای نقاط ضعفی هم هست. برای مثال ممکن است نتواند یک فرد را با و بدون عینک تشخیص دهد. روش های پیچیده تر پردازش تصویر یک آنالیز عمومی از صورت فرد را می گیرند و در نهایت اقدام به شناسایی صورت فرد می کنند. با این حال توجه داشته باشید که معمولا محدودیت های سیستم های پردازش تصویر خیلی بیشتر از چیزی است که شما در فیلم های سینمایی دیده اید! پس سطح توقعات خود را پایین بیاورید.

یک سیستم تشخیص هویت صورت به چه تجهیزاتی نیاز دارد؟

• دوربین مداربسته: دوربین مداربسته باید دارای رزولوشن تصویر بالایی باشد. هرچه رزولوشن تصویر بالاتر باشد امکان تشخیص دقیقتر چهره بیشتر خواهد شد.
• سرور: از آنجا که تمام پردازش های نرم افزاری باید در سرور انجام شود هرچه از سیستم پیچیده تری برای پردازش تصویر استفاده کنید نیاز به سرور قوی تری نیز دارید.
• نرم افزار پردازش تصویر: نرم افزار بخش اصلی کار را انجام می دهد. نحوه نوشته شدن نرم افزار نقش بسیار زیادی در دقت نرم افراز شما دارد پس باید انتخاب اصلی شما در این بخش خواهد بود.

سیستم تشخیص هویت در دوربین مداربسته چقدر هزینه دارد؟

در حال حاضر هزینه نصب چنین سیستمی با دقت قابل قبول بسیار بالاتر از آن است که بتوانید از آن برای منزل مسکونی یا دفتر اداری خود استفاده کنید. معمولا مشتری چنین سیستم هایی ارگان های امنیتی هستند که داشتن چنین قابلیت برای آنها بسیار مهم و حیاتی است. متاسفانه سیستم های حفاظت تصویری فعلی را نمی توان با فیلم های سینمایی مقایسه کرد.