PTZ攝像機呈多元化發展

文/張孝月

PTZ在安防監控領域是Pan、Tilt和Zoom的簡寫，表示安放攝像機的云臺旋轉、俯仰移動及攝像機鏡頭的變焦縮放。

在攝像機監視的場景范圍內，當移動目標出現后，用戶可以手動鎖定（例如通過鼠標點擊來鎖定目標）或預置位自動觸發鎖定某個運動目標，來觸發PTZ攝像機進行自主自動的PTZ跟蹤，并自動控制PTZ攝像機的云臺進行全方位旋轉，針對被鎖定的運動目標進行視覺導向的自動跟蹤，以確保被跟蹤目標以清晰的畫面保持在攝像機視野的中心區域，這樣警衛人員可以更清晰的看到信息，同時還可以用于事后取證。傳統的監控攝像機多為固定攝像機，監控視野窄，或在某幾個預先設置的位置循環監控，運動目標容易超出監控視野范圍而不能對其連續跟蹤。PTZ主動目標跟蹤技術則彌補了這個缺點，成為完善的安全監控系統必需的功能。

智能PTZ自動跟蹤監控除配有高分辨率攝像機、大倍率光學變焦鏡頭和高轉速云臺，可以快速、準確的自動捕捉到可疑目標，還具有目標分析功能，能實現智能監控的諸多特殊要求。

另外智能PTZ自動跟蹤監控還具有外型美觀、隱蔽性強等優點，因此十分適用于機場、廣場、軌道交通、別墅區、政府行政單位、軍區、博物館等各類型場所的治安智能監控應用。

PTZ攝像機的技術剖析

PTZ智能跟蹤技術

自主自動PTZ智能跟蹤模塊支持手工鎖定、自動鎖定和接力鎖定三種目標鎖定模式：

手工鎖定模式：通過監控軟件手工鎖定運動目標。對于某一個PTZ 攝像機，當其停留在某個預置位上時，用戶可以通過監控軟件來手動鎖定某個運動目標（例如通過鼠標點擊來鎖定目標），來觸發PTZ攝像機進行自主自動的PTZ跟蹤。

自動鎖定模式：在各個預置位之間進行巡視，當檢測到入侵時自動鎖定運動目標；一個獨立的PTZ 攝像機，在其設定的各個預置位上都具有獨立的入侵檢測和觸發自動跟蹤的能力，因此可以用于對廣闊的區域進行監控。當自動巡視的PTZ 攝像機檢測到一個入侵者的時候，攝像機可以自動鎖定入侵者并觸發跟蹤。跟蹤觸發后PTZ攝像機會自動拉近鏡頭，以確保入侵者在運動過程中始終以放大特寫畫面的方式出現在鏡頭中央。

接力鎖定模式：當某個攝像機檢測到入侵后，通知其它PTZ攝像機來鎖定運動目標。對于某一個用于跟蹤PTZ攝像機，可以將其設定為與某個固定攝像機（或PTZ攝像機）相關聯。這樣當被關聯的固定攝像機檢測到入侵（或被關聯的PTZ 攝像機在某個預置位上檢測到入侵）時，將自動通知關聯的PTZ攝像機跳轉到關聯預置位，并觸發自主自動PTZ跟蹤。

這種PTZ同步接力特性，不僅僅是提供了讓PTZ攝像機自動跳轉到關聯預置位的能力，而且還將固定攝像機場景中某個特定運動目標從眾多的目標中識別出來，并將它的位置坐標告知負責跟蹤的PTZ攝像機。因此，在進行自主自動PTZ跟蹤時，既不需要通過預先設置預置位來定位目標，也不需要其他任何輔助攝像機或輔助傳感器來參與檢測跟蹤。

傳統監控中經常會遇到的入侵者跑出固定攝像機的監視畫面的問題，而自動PTZ 跟蹤很好地解決了這個問題。而且當報警觸發時，不再需要警衛人員通過手工來操縱PTZ 控制鍵盤來尋找入侵者，PTZ 攝像機在接收到報警事件時會自動鎖定目標并觸發自主跟蹤，同時自動回傳即時視頻畫面。這樣，安全警衛人員可以從容做出決策，而不會再像以往一樣只根據檢測到入侵的第一個場景做出盲目行動.

自動翻轉結構

自動翻轉結構一般應用于PTZ球型攝像機，根據其機械構造的不同，可分為高速球機和PTZ攝像機兩種類型，兩種類型統稱為PTZ球型攝像機。

高速球采用軸傳動，結構健壯，實現360度的連續旋轉，但成本較高。而PTZ攝像機采用齒輪傳動，由于存在限位，無法實現360度旋轉，但成本低廉。而且可實現360度旋轉，又保證較低制造成本。即：360度自動翻轉PTZ攝像機，這種技術也被應用于高清PTZ攝像機中。

這種球形攝像機同PTZ攝像機一樣，采用齒輪傳動，也有限位。當對攝像機進行360度水平旋轉控制，在到達限位時，攝像將在0.1秒內水平向旋轉180度，垂直反相旋轉180度，在跳過限位后，繼續按照人員控制的方向旋轉，從而實現了360度的連續旋轉。

在不要求攝像機長時間連續旋轉的情況下，既希望實現360度的監控，又希望快球價格較低時，這種自動轉結構的攝像機是非常不錯的選擇。一般情況下，這種自動翻轉結構的快球攝像機，其水平旋轉速度和垂直選擇速度均可達到300度/秒的速度，并且根據變焦情況，自動調整旋轉速度，從而保證長焦的精確限速。

PTZ攝像機在行業中的應用

監獄是一個高危險、高嚴肅性的特殊區域，它內部所關押的都是違反國家刑法或刑事訴訟法的人員，一旦發生越獄事件，容易對社會治安和穩定造成極為嚴重的破壞和影響，其潛在的社會威脅性不容忽視。傳統的監控系統存在很多的問題，如：視頻清晰度不夠、圖像模糊、全天候監控能力較弱、智能化程度弱、監控存在盲區等問題。因此，在監獄、看守所日益復雜的安防環境中，單一功能的、傳統的安防系統很難滿足其安全、可靠、智能化和網絡化綜合管理的安防要求。

亞安研發的視頻入侵報警云臺攝像機（又稱電子哨兵），其技術功能是在傳統PTZ攝像機的基礎上，進行了創新和突破。電子哨兵具有強大的技術優勢，如：智能跟蹤、預警示警一體化、集成多種應用模塊、可實現無盲區監控等等。

視頻入侵報警云臺攝像機結構概述

圖為哨位預警監控系統在某監獄中的實際應用

1）監獄中安裝在防護圍欄周圍的電子哨兵

2）電子哨兵定位機、水平、垂直預警機監控區域

3）有越獄人員觸碰到警戒區

4）電子哨兵自動開啟聲光示警功能進行預警，提醒相關人員快速出警

傳統的監控設備很難實現大范圍、多方向監測， 而視頻入侵報警云臺攝像機從根本上解決了這一監控需求。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。并可根據監控要求，手動調整攝像機的位置。

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。

通過定位機、水平預警機和垂直預警機的有效配合，從根本上有效解決了傳統攝像機視場角范圍小、監控方向單一、盲區多等問題，從而很好地實現了大范圍、多方向的監測效果。

電子哨兵在監獄安防中的應用

近幾年，越獄事件日漸增多，引起的有關部門的高度關注。有多起越獄事件我們也不難看出，目前監獄安防存在的問題，那么亞安的電子哨兵在監獄監控中如何實現其優勢呢？

在監獄中的監控警戒范圍內當出現可疑人員時，通過前端集成的智能分析技術鎖定目標，同時，水平和垂直預警機將入侵信號傳送給定位機，定位機根據入侵信號，啟動目標跟蹤模塊控制云臺旋轉至監控入侵點，對可疑人員進行智能PTZ 跟蹤，一旦可疑人員觸碰到預設的觸警區域，將會自動開啟聲光示警功能，并通過爆閃、喊話等方式進行示警。此外，電子哨兵內部集成的紅外照明系統配合低照度攝像機可以有效提高夜晚防護能力。

另外該款設備可以根據實際應用場所設置優先檢測區域、不偵測區域、越線警戒線，區域形狀可隨意設置，可有效事前預警，降低越獄行為的發生率。

PTZ攝像機的發展方向

當高清攝像機普及之后，隨之而來的需求就變成了自動跟蹤與智能分析。PTZ可以通俗地理解為云臺控制，但其實際上通過變換及鏡頭焦距的調整實現目標跟蹤及定位的功能。在最大焦距對比是，全景高清圖像可以提供更為細膩的畫質，普通PTZ攝像機分辨率監控視角與圖像清晰度受到限制。

任何高清監控攝像機的發展趨勢必然將圍繞行業化產品為中心展開，從產品與服務橫向的細分與擴展，到縱向產品行業化開發與應用的深度挖掘。全景攝像機如此、PTZ也是如此。支持虛擬PTZ的全景高清攝像機可自動進行圖像變焦特寫，于此同時，還可以錄制到用戶看不到的圖像。除了內在功能外，注重外觀、結構、防水性、防爆性等方面，也是PTZ攝像機走向一個多元化的趨勢。