文/本刊記者 鄭展棒
PTZ是Pan/Tilt/Zoom 的縮寫,代表云臺全方位移動、鏡頭變倍及變焦控制,也可以通俗的理解為云臺控制,其主要產品有云臺和球機兩大類。當然,在安防行業高速發展的今天,PTZ技術從過去簡單的云臺控制功能延伸到虛擬化、智能化層面,PTZ攝像機也有著產品形態的變革。究竟當前PTZ攝像機的發展如何?本文將為您簡要的分析。
當前,視頻監控被廣泛用于各行各業,雖然其中的產品技術規格、形態品質各不相同,但總有一些共性技術是產品需要具備且不可或缺的。PTZ功能便是其一,其性能優劣直接反映出高速球、云臺等產品的品質高低。


在實際應用當中,一些突發的情況對指揮中心工作人員的精神集中力要求非常苛刻,特別是要求中心指揮人員需要對某一目標進行快速定位、跟蹤時,對攝像機的PTZ功能考驗就開始了。據相關技術人員介紹,在PTZ攝像機工作過程中,用戶可以通過鼠標進行手動鎖定或來觸發PTZ攝像機進行自主自動的PTZ跟蹤,并針對被鎖定的運動目標進行視覺導向的自動跟蹤,以確保跟蹤目標持續出現在鏡頭中央,這樣對后方的監控人員來說就能持續不斷的對鎖定目標進行準確跟蹤,以提高監控質量,使得能在第一時間對突發事件進行反應,減少不必要的生命、財產損失。
對于PTZ攝像機產品的應用優勢,浙江宇視李魯兵談到:PTZ攝像機可以根據監控環境、主體等需求變化,三維向快速精準定位到監控目標。即在固定型攝像機的基礎上,PTZ攝像機可以實現電動水平/垂直/變倍三個方向上的調節,在后臺就可快速調整攝像機以適應變化后的場景監控,具有非常明顯的維護成本優勢,同時又擴展了單個點位的監控范圍,提升了單個點位的監控效率。
當然,監控畫面中目標物體的移動是不固定的,PTZ定位的精度將直接影響攝像機的跟蹤效果。據悉,目前主流廠商如海康威視、大華股份、蘇州科達、天地偉業等PTZ定位精度均可達±0.1°,這種高精度的PTZ產品具有運轉速度快、快速鎖定、靈活控制、精準聚焦、畫面平穩等特性,對于現有的平安城市建設以及道路監控、機場軌道監控、出入境人口控制、電力安全、教育安全、工業安全等應用領域都有所幫助。
PTZ攝像機的核心部件在于云臺,而云臺的運轉需要依靠馬達進行推動。過去,傳統的PTZ馬達多數采用齒輪加鏈條的方式,但由于其具備一定的技術局限性,很難快速精準定位,所以現在行業多數采用高性能的步進電機作為PTZ攝像機的運動部件。當然,這是從PTZ的硬件層面而言,要全面實現攝像機的PTZ功能,還需要軟件與硬件的完美結合。如在PTZ的自動跟蹤功能中,要實現優異的自動跟蹤PTZ功能,就需要軟件通過圖像能識別到目標物體,并進行建模和計算,通過結合一體化云臺硬件控制技術,根據軟件計算到的目標坐標實施去調整攝像機當前的狀態,并同時觸發圖像的縮放和聚焦。視頻監控廠商的PTZ產品就將PTZ功能發揮的淋漓盡致。
如天津亞安的視頻入侵報警云臺攝像機,其由紅外跟蹤定位機、水平預警機、垂直定位機構成。其中,紅外跟蹤定位機可實現水平范圍0-360°無限位連續旋轉,垂直范圍-90°—+90°旋轉,產品內置80個預置位,8條巡航掃描組,8條掃描組,并且可結合巡航掃描方式對不同場景進行輪巡監控;水平預警機由多個攝像機組成,進行水平方向實時監控;垂直預警機主要是對云臺下方的區域進行監控,解決了傳統攝像機 “燈下黑”的問題。這種多功能云臺攝像機的設計,可以解決盲區、監控單一等問題,同時又能實現精準的云臺定位。
深耕安防行業多年,宇視科技深刻理解用戶的需要,也非常明確PTZ攝像機特別是網絡球能給用戶帶來監控效率的提升。深挖客戶需求,其他推出業內首創33倍高清變焦激光網絡球機HIC6622X33-IRL。該款球機夜晚可以實現500m視頻監控,配備無極激光變焦技術,夜晚激光補光更均勻。該款變焦激光球機是PTZ攝像機最佳應用的典型代表。同時,宇視科技充分重視PTZ攝像機及其智能化發展方向,大力發展網絡球機及機芯產品。據悉,其還組建了智能化算法研究團隊深入研究智能化相關算法,給即將到來的攝像機智能化打下最堅實的基礎。
蘇州科達高清智能跟蹤系統是對PTZ攝像機產品的充分詮釋。高清槍機負責全景監控,同時負責智能分析,高清球球機負責快速定位到移動目標,并拉近至可以清晰辨認的狀態,目標的一舉一動盡收眼底。這種方式即節省了成本,簡化了安裝維護,又解決了單球跟蹤漏跟嚴重的問題,確保不漏跟任何目標。
明日實業的PTZ攝像機主要包含八大特色:1、創新節能環保的設計理念:采用自動功耗調節技術,在不做PTZ動作的情況下,設備自動將功耗降到最低;2、運行平穩:采用德國步進電機專用128微分控制芯片,同時采用日本進口步進電機,使得轉動平穩、加速度快、噪音低;3、高性能的驅動:采用德國高性能步進電機驅動芯片,有效的降低了電機及驅動芯片的發熱。在業界我們深知,室外工作的設備,發熱量越低穩定性越好;4、有效的隔熱:攝像機防護除了護罩外,還在防護罩的內側貼有隔熱墊,有效的抵擋機子本身的熱量以及外受的熱源;5、IP66防水:所有轉動部件都安裝有專用的油封用于防水和密封,此點和其他廠家有很大區別;6、高效穩定的內置電源:采用高效穩定的內置開關電源,使得系統長期運行穩定;7、有效防護:室外PTZ攝像機產品內置浪涌及雷擊保護裝置;8、耐用的雨刷:帶雨刷的PTZ攝像機采用進口齒輪箱步進電機驅動,運行平穩,持久耐用。
MOBOTIX、ARRECONT、普賽頓、奇偶等專注于全景攝像機的廠商詮釋的是另一種PTZ——虛擬PTZ技術。這種PTZ有別于真實云臺的機械化轉動。在全景畫面中通過鼠標點擊畫面,就可實現類似云臺的追蹤效果,這種純軟件的虛擬PTZ功能沒有機械部件參與,所以能大幅提升監控系統的使用壽命,降低整體成本。當然,這種虛擬PTZ技術也逐漸延伸到球機、云臺當中,使得球機、云臺產品只需要通過鼠標就行實現目標定位或變焦,不過這種用于球機、云臺的虛擬PTZ功能還是需要依靠云臺運轉來支撐,只是在操控方式上有別于傳統PTZ技術而已。

圖像傳感技術、芯片處理技術以及硬件結構技術的提升使得PTZ攝像機在進一步發展,同時,在視頻監控網絡化、數字化、智能化的發展大潮下,PTZ攝像機的產品形態也正發生了質的變革。本期PTZ攝像機專題中,本刊也邀請到國內知名廠商浙江宇視、常州明景、天津亞安的相關專家將他們的觀點撰寫成文與讀者分享。