Багато користувачів і інсталятори обладнання відеоспостереження часто залишаються незадоволені якістю зображення щойно встановленої системи. І винні в цьому, все-таки не продавці, які поставили покупцеві «не те» обладнання. Як і будь-яке складне професійне обладнання, системи відеоспостереження перед введенням в експлуатацію вимагають правильної налагодження і налаштування повної всіляких нюансів.

Безліч проблем, пов'язаних з якістю картинки, полягають в неправильній або неоптимальною налаштуванні камери для застосування в різних умовах спостереження. Наприклад, вулична камера розрахована на роботу як при денному світлі, так і в сутінках. Відповідно, і функціями така камера володіє досить широкими, і при неправильному налаштуванні такої камери цілком можливий випадок, коли зберіганням камери оптимально налаштована ні для роботи вдень, ні вночі.

Взагалі кажучи, можливості камери багато в чому залежать від застосовуваного процесора. Своєрідним «посередником» між процесором і користувачем виступає екранне меню камери (OSD). Саме маніпуляцією настройками цього меню ми можемо управляти роботою процесора камери, і їх зміна в чому визначає якість картинки.

Екранне меню у камер своєрідне поле творчості багатьох виробників. Іноді вони (виробники) вважають за краще не обтяжувати себе написанням докладних інструкцій по конфігурації своїх камер за допомогою цього самого меню, прикладаючи тільки брошурку з коротким описом налаштування основних функцій. При великій поширеності камер з OSD меню ніде немає толкового опису того, як же налаштовувати камеру за допомогою нього при різних зовнішніх умовах спостереження. Тому в таких випадках монтажникам систем відеоспостереження залишається покладатися на власний досвід, отриманий під час роботи з OSD меню камер інших виробників, благо, що багато основні функції всіх камер є однотипними.

Основна мета даної статті допомогти розібратися інсталяторам і користувачам засобів відеоспостереження в основних функціях камер та їх налаштування за допомогою екранного меню для різних цілей і умов роботи.

Часто до інженерам нашої компанії звертаються з питаннями - допомогти розібратися в різних, майже містичних проблеми з відеокамерами. Наприклад, недавній випадок. Після придбання і установки декількох камер, споживач виявив, що одна з них показує замість панорами вулиці біле світіння. В ході недовгих з'ясувань суті проблеми виникла думка про сильну засветке об'єктива камери. Так і виявилося: компенсація засвічення була вимкнена, тому сильні відблиски і яскравий вуличне світло настільки сильно засвічували камеру, що розібрати що-небудь було майже неможливо. Відрегулювати корекцію засвічення і авторегулювання посилення швидко вирішила проблему і в черговий раз переконала в тому, що велика частина проблем, що виникає з відеокамерами, пов'язана лише з неправильними або не оптимальні установками OSD меню.

Розглянемо кілька умов, в яких в більшості своїй працюють камери відеоспостереження: приміщення з штучним світлом, вулиця днем ​​і нічні сутінки. У всіх цих режимах освітленість, спектр і колірна температура світла будуть різними, тому камеру перед дзвінком діючу пенсійну систему цих умовах теж будуть вибиратися виходячи з умов роботи.

I. Приміщення з штучним світлом.

Зазвичай джерелами освітлення всякого роду приміщень є лампи денного світла. Колірна температура таких ламп знаходиться в інтервалі 4000-6500 К, а спектр випромінювання - в діапазоні 350-730 нм. Основна проблема організації відеоспостереження в таких приміщеннях сильні відображення від стін, підлоги і предметів інтер'єру (див. Рис. 1):

Мал. 1. Приклад зображення з некоректними налаштуваннями OSD.

Тому в першу чергу необхідно усунути засвічення об'єктива камери налаштуванням наступних параметрів:

SHUTTER-швидкість спрацьовування електронного затвора.Значенія 1/50, 1/60, 1/120 і т.д. означають частки секунди, на які відбувається відкриття електронного затвора і накопичення світла. У разі яскраво освітленого приміщення буває корисно встановлювати значення не більше 1/50. Наприклад, ось як виглядають результати зйомки з різним часом спрацьовування затвора:

Швидкість спрацьовування затвора

1/50 1/500 1/1600

Часто в списку режимів спрацьовування затвора є пункт FLK так позначається швидкість затвора, рівна 1/120 або 1/60 даний режим дозволяє позбутися від мерехтіння зображення, яке проявляється при штучному освітленні і частоті мережі не кратної 50 Гц. Для нашої країни це неактуально, тому що частота мережі завжди дорівнює 50 Гц.

AGC (Automatic Gain Control) автоматичне регулювання посилення (АРУ). AGC відповідає за автоматичне підстроювання рівня сигналу в залежності від умов зовнішньої освітленості. При правильному регулюванні AGC можна домогтися повної або часткової компенсації засвічення. Зазвичай екранне меню камер містить або ступінчасте регулювання посилення (LOW, MIDDLE, HIGH, OFF) або щодо плавну (як, наприклад, в камерах JetekPro):

Мал. 2. Мал. 3.

З AGC пов'язана ще одна дуже корисна функція D-WDR розширення динамічного діапазону. Багато користувачів систем відеоспостереження стикалися з ситуацією, коли камера, яка знімає одночасно яскраво освітлені і затінені об'єкти (наприклад, людини на тлі яскравого світла від вікна), не може правильно передати деталі частини зображення знаходиться в тіні, і тому ця частина відображається занадто темною. Функція D-WDR дозволяє уникнути втрати контрастності і усереднити яскравість зображення. Таким чином досягається однаково хороше розрізнення як яскравих, так і затінених деталей зображення.

Для демонстрації роботи функції розширення динамічного діапазону ми помістили предмет на тлі яскравого джерела штучного світла.

У першому випадку (ліва картинка) WDR обмежений низьким значенням. У кадрі одночасно виявляються світлі і темні зони, тому камера розраховує експозицію таким чином, щоб охопити максимум градацій яскравості, що викликає втрату контрастності. Установка WDR в режим HIGH (права картинка) задає найбільшу ширину динамічного діапазону для камери, що призводить до усереднення яскравості зображення і помітного поліпшення його якості.

У деяких камерах D-WDR може мати два режими роботи: для вулиці (OUTDOOR) і всередині приміщення (INDOOR), тому при використанні камери в приміщенні з штучним світлом режим роботи D-WDR слід встановити на INDOOR.

Ще однією проблемою в приміщенні може стати осліплення камери від джерела світла, спрямованого прямо в об'єктив. В цьому випадку хорошого зображення простим регулюванням швидкості затвора і налаштуванням AGC не добитися. Для цього в камері реалізована функція придушення прямий засвічення об'єктива HLC (Highlight Compensation компенсація задньої засвітки) або різні варіації на ту

жетему BLC (Backlight Compensation), SBLC (Super Backlight Compensation). Суть одна: зменшення впливу джерел світла, «засліплюючих» камеру.

Світло, засвічує об'єктив камери здатний сильно знизити ефективність застосування її як засобу забезпечення безпеки.

На наступних малюнках наочно показана робота функції HLC.

Функція HLC вимкненафункція HLC включена

При включенні функції HLC відбувається автоматична маскування джерела яскравого світла. При цьому істотно краще відображаються об'єкти, що знаходяться як перед джерелом світла, так і за ним.

Налаштування кольору. У приміщенні з штучними джерелами світла, як правило, часто доводиться регулювати баланс білого. Регулювання балансу білого дозволяє налаштувати відповідність кольорової гами зображення, одержуваного з камери істинної колірній гамі об'єкту зйомки. Як правило камери мають кілька режимів:

ATW - автоматична настройка балансу білого в межах температури кольору в межах 1800 ° K ~ 10500 ° K.

AWC автоматичне стеження за балансом білого. При виборі цього режиму камера буде автоматично підлаштовувати баланс білого виходячи з зовнішньої обстановки, на відміну від ATW, який виробляє одноразову автоматичну настройку балансу.

MANUAL режим ручних налаштувань. У разі неправильного відображення квітів в автоматичних режимах, можна встановити вручну рівень складових кольорів: червоного (RED) і синього (BLUE) за допомогою відображаються на екрані повзунків.

AWCSET адаптаційні настройки балансу білого. З метою отримання оптимальних параметрів слід навести камеру на білий аркуш паперу і натиснути кнопку ENTER. У разі зміни параметрів освітлення (наприклад, заміни ламп розжарювання на флуоресцентні) процедуру необхідно буде повторювати.

INDOOR (всередині приміщення) якщо камера встановлена усередині приміщення, можна використовувати цей режим, задає баланс білого для колірної температури, що лежить в межах 4500 ° K ~ 8500 ° K.

OUTDOOR (поза приміщенням) автоматична настройка балансу білого в межах температури кольору 1800 ° K ~ 10500 ° K. в такому температурному діапазоні знаходиться сонячне світло протягом доби. Установка балансу білого в режим OUTDOOR часто дає правильну передачу кольору при застосуванні камери на вулиці.

У підсумку, при правильному налаштуванні камери при роботі всередині приміщення, зображення буде виглядати так:

Для прикладу наступне зображення було отримано з камери при налаштуваннях «за замовчуванням»:

різниця, як видно, істотна.

I I. Вулиця днем.

Приклад правильного налаштування камери для роботи

на вулиці в умовах природного освітлення.

Як правило, основні проблеми, з якими стикається інсталятор на етапі налаштування системи відеоспостереження та користувач при експлуатації камер на вулиці:

засвічення, викликані відблисками і відбитками світла від всіляких об'єктів: асфальту, стін будівель, вікон і т.д.,

зміна умов освітленості. У похмуру погоду або ввечері зображення помітно втрачає в якості через нестачу освітленості. З цієї ж причини збільшується зашумленность зображення, що спостерігається у вигляді хаотичного метушні кольорових або чорно-білих пікселів на екрані.

Боротьба з засвіченнями і відблисками при налаштуванні вуличної камери ведеться точно так само як і в описаному випадку, коли камера встановлена ​​в приміщенні. Як правило, в сонячний день освітленість на вулиці істотно вище, ніж в приміщенні з штучними джерелами світла, тому в першу чергу необхідно заново відрегулювати електронного затвора або ступеня відкриття діафрагми (IRIS):

Якщо ж регулюванням електронного затвора або діафрагми повністю усунути засвічення не вдасться, то подальшу компенсацію засвічення слід виконувати з використанням функції WDR або BLC.

При налаштуванні вуличної камери за допомогою OSD слід виставити автоматичне регулювання посилення (AGC) в значення HIGH або MIDDLE в цьому випадку коливання освітленості не будуть надавати значного впливу на яскравість зображення на екрані монітора.

Також при зниженні освітленості на зображенні стають помітні шуми, обумовлені особливостями будови світлочутливої ​​ПЗС-матриці. Для того щоб мінімізувати вплив шумів на корисний відеосигнал, слід задіяти функцію шумозаглушення (DNR Dynamic Noise Reduction):

Рівень шумозаглушення у всіх випадках бажано виставляти на максимальне значення.

I II. Вулиця вночі.

В першу чергу варто відзначити, що нічний відеоспостереження завжди буде поступатися за якістю зображення відеоспостереження денного. Кращим способом організації прийнятної якості картинки з оглядкою на вартість кінцевого обладнання, мабуть, є використання інфрачервоного підсвічування. Установка штучного освітлення в таких випадках буде досить дорогим підприємством як щодо ціни обладнання, його монтажу, так і експлуатації.

Відеоспостереження в нічний час, як правило, ведеться в чорно-білому режимі зйомки через те, що чутливість камери в цьому режимі вище, ніж в кольоровому. Крім того зйомка в кольоровому режимі повинна відбуватися без інфрачервоного фільтра, що призводило б до значних колірним спотворень. З цих причин при налаштуванні камери, робота якої передбачається вдень і вночі необхідно в першу чергу виставити режим роботи на «авто» (AUTO):

Головне меню камери JTC -1560. Функція DAY / NIGHT встановлена в режим AUTO.

Автоматична зміна режимів «день» і «ніч» дозволяє камері знімати денну панораму без спотворення кольорів і нічну з найкращою можливою чутливістю. У деяких випадках режим автоматичного переходу «день / ніч» може містити додаткові параметри, як, наприклад, на наступному малюнку:

Тут S -LEVEL і E -LEVEL відповідно, початковий і кінцевий рівень освітленості, при якому камера буде переходити в режим «ніч» (S- LEVEL) і в режим «день» (E- LEVEL).

Новітні моделі камер JetekPro містять тепер вельми корисну функцію компенсації засвічень, викликаних інфрачервоними освітлювачами при спостереженні в нічний час SmartIR. У камері JetekPro автоматично регулюється величина сигналу при його обробці процесором до прийнятного рівня, при якому на отриманому зображенні засвічення будуть мінімальні, або будуть відсутні взагалі. Доступ до настройки Smart IR можна отримати через екранне меню.

Меню настройки функції SmartIR

Одна з можливостей Smart IR полягає в тому, що вона має можливість завдання області крана, в якій буде спрацьовувати компенсація засвічення. Для завдання області слід вибрати пункт Area меню IR SMART (рис. 3, рис. 4). У підменю можна змінювати розмір області по висоті (height), ширині (width), переміщати область вгору-вниз (top / bottom) і вліво-вправо (left / right). Скориставшись цією можливістю, ми для наочної демонстрації роботи розділили екран на дві рівні частини в лівій половині екрану задали область дії SmartIR, в правій, відповідно, SmartIR була задіяна

Поділ екрана на дві частини допомагає дуже наочно показати роботу Smart IR. Ідентифікація особи людини на відстані 1-2 метри від джерела освітлення відмінна! В цілому, якість роботи Smart IR нічим не поступається Intelligent IR. Швидкість спрацьовування компенсації в обох випадках приблизно однакова.

Демонстрація роботи функції SmartIR в камерах JetekPro

Однак, не всі моделі камер здатні проводити зйомку в ІК-діапазоні. У разі, коли камера не чутлива до ІК-висвітлення, нічну зйомку можна проводити, використовуючи функцію SENS -UP режим накопичення. Принцип роботи режиму накопичення побудований на особливості ПЗС-матриці: вона може накопичувати заряд в світлочутливих осередках протягом тривалого часу, формуючи зображення навіть в темряві, коли людське око не здатне нічого розрізнити. Режим накопичення крім усього іншого досить добре пригнічує шуми. Фактично режими роботи SENS -UP є не що інше, як тривалі витримки електронного затвора. І позначення режиму SENS -UP x 64 означає, що зняття «картинки» з матриці буде відбуватися через час рівне 1/50 * 64 секунди, тобто в 64 рази повільніше, ніж найбільший час спрацьовування електронного затвора камери (зазвичай цей час одно 1/50 секунди).

Приклад роботи функції накопичення в режимі x 2 і x 256.

Що відповідає швидкості затвора 1/25 і 5 секунд.

В умовах нічної зйомки стає дуже помітним шум на зображенні. Його природа обумовлюється наявністю теплових зарядів в напівпровідникової матриці. При великий освітленості матриці в денний час доби величина корисного сигналу набагато більше шумового, що генерується матрицею. Але при малій освітленості вночі величина корисного сигналу стає порівнянної з величиною шуму це і призводить до появи «снігу» на зображенні. Для придушення шумів застосовуються різні алгоритми цифрової фільтрації. Один з них, досить поширений, застосовується в камерах JetekPro так званий алгоритм 3 DNR. Цифра 3 тут фігурує не дарма вона показує, що алгоритм шумозаглушення аналізує не тільки двовимірний сигнал (окрему картинку в будь-який момент часу), але і тимчасову послідовність кадрів третю координату. Тепловий шум за своєю природою має властивість «зануляют», якщо усереднювати його за часом. Цим і користуються розробники алгоритмів обробки зображення: грубо кажучи, якщо за короткий проміжок часу підсумувати сигнал, що представляє собою кілька картинок, то шум частково компенсує сам себе. Рівень шумозаглушення зазвичай краще виставити або на максимальне, або на близьке до максимального значення.

Установка рівня DNR.

Звичайно, охопити в одній статті всі можливі комбінації налаштувань камер JetekPro не представляється можливим. Але, знаючи призначення того чи іншого параметра OSD меню і вплив, який він чинить на зображення, набагато простіше зрозуміти які налаштування камери необхідно змінювати для отримання найкращого зображення в різних ситуаціях.

Матеріал надано сайтом JetekPRO.ru