Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Радиотехника кафедрасы

БЕЙНЕБАҚЫЛАУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау
5В071900– Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының бакалаврлары үшін

Алматы 2014

Құрастырушылар: В.В.Артюхин. Б.Р.Накисбекова. Бейнебақылау жүйелері. 1 бөлім. 5В071900 – Радиотехника электорника және телекоммуникация мамандықтарының бакалаврлары үшін зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау.- Алматы: АЭжБУ, 2012.-32 б.

Әдістемелік нұсқау студенттерді бейнебақылау жүйелерімен таныстыру үшін арналған. Студенттер зертханалық стендте жарықтанудың әр түрлі деңгейдегі видеокамера мүмкіндіктерінің зерттелуін, фокустық ара-қашықтықтың  және видеокамера мен объективтердің әр түрлі типтердің рұқсаттаушылық қабілеттілігінің шолу бұрышының әсері, жұмыс жасаушы алыс және өлі зонадағы мәндерді, бейнежазба жылдамдықтарының жазылған бейнедабыл сапасы тәуелділігін анықтайды. Берілген жұмыс режимдерін зерттеу бейнебақылау жүйелерінің негізгі сапалық көрсеткіштерінің дұрыс бақылауға және құрылғының негізгі түйіндерінде өтетін процесстерді терең түсінуге мумкіндік тудырады. Сонымен қатар бейнебақылау жүйелерімен жұмыс жасауға дағдылануға мүмкіндік береді.

Без.13, кест. 9, әдеб. - 15 атау.

Пікір беруші: техн. ғылым. канд.,проф. Коньшин С.В.

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 жылғы жоспары бойынша басылды.

© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2014 ж.

1 Зертханалық жұмыс. “NOVUS” бейнебақылау жүйелернінің конфигурациясы және жұмыс режимдерін, параметрлерін үйрену

Жұмыстың мақсаты: зертханалық жұмысты орындау үшін қолданылатын бейнекамера байланыс арнасының негізгі сипаттамасын және құрамын, жұмыс принциптерін үйрену.

1.1 Зертханалық стендқа сипаттама

Зертханалық стенд ССТV аппаратурасы, бақылау –өлшеуіш аспаптары, байланыс арнасына жүргізілген және электроқоректену жүйесінен тұратын үш стол түрінде жасалған. Зертханалық стендтің жалпы түрі 1.1 суретте көрсетілген.

1.1   Сурет - Зертханалық стендтің сыртқы бейнесі

Шартты белгілер:

1) зертханалық үстел №1; 
2) зертханалық үстел №2;
3) зертханалық үстел №3.

Зертханалық үстел №1 мыналардан құралады: сол жақ қабырғасында объективтері столдың қарама-қарсы жағында орналасқан ұстағышқа бағытталған екі күмбезді бейнекамера орналасқан. Ұстағыш тестілік кесте және қолданылатын бейнекамераның сипаттамасын түсіруге арналған кез келген басқа графикалық материалдар түрінде оған плакаттарды орнату үшін бағытталған. Цилиндрлік камера үшін бағыттаушы бағана бойымен орналасқан. Ол оның объективінен ұстағышқа дейінгі қашықтықта өлшеуге мүмкіндік береді. №1үстелдің ерекшелігі бейнекамера сипаттамасын түсіруге қажетті бағананың ішіндегі талап етілген жарықтану деңгейін тудыруға мүмкіндік беретін қараңғыланатын пердешенің бар болуы болып табылады. Ұстағышта стандартты теледидарлық сынағыш кесте (ГОСТ 14872-82 бойынша негізгі параметрлер) және люксметр орналасқан. №1 үстелдің қүрылғылары мен әр түрлі бөлшектерінің орналасуы 1.2 және 1.3 суретерде көрсетілген.

1.2 Сурет - Зертханалық стенд фрагменті

Шартты белгілері:

     1-ұстағыш;

2-бағыттаушы цилиндрлік камера;

3-коаксиалды кабелді біріктіргіш ішіндегі ажыратқыш.

1.3 Сурет – Зертханалық стенд фрагменті

Шартты белгілері:

1 –NVC-SC200D және NVC-HC200D күмбезді бейнекамералары;

2 – NVL-416D/IR вариофокальді объективке ие NVC-825-DN  цилиндрлік бейнекамерасы;

3 – көрінетін сәулелену спектрінің прожекторы (жарықдиодтарында жасалған);

4 – IR-6/20-880 инфрақызыл сәулелену спектрінің  прожекторы.

Зертханалық үстел №1 бейнекамераның электроқоректенуін қамтамасыз етуге арналған 12В шығыс кернеуіне ие тұракты токтың қоректену блогі монтаждалған. Зертханалық үстел №2 байланыс кабелінің артқы бағанасының бойымен жүргізілген келесілерге ие:

– 2 дана РК-75 коаксиальді кабель;

– NVPT-111VTP жұпталып өрілген қабылдағыш-тартқышы бар  UTP 4x2 e5 cat  1 кабелі;

– OVT-1/OVR-1талшықты-оптикалық байланыс сымдары бойынша қабылдағыш таратқышы бар 1дана бірмодалық оптикалық кабель.

Үстелде мыналар орнатылған: S1 бейнекамера қорегінің  ажыратқыш S2, S3 прожектороар қорегінің ажыратқышы, UTP 4x2 e5 cat/ РК-75 S4 сымдарын ажыратып қосқыштар; S5 оптикалық түрлендіргіш қорегіне ажыратқыш;  коаксиальді кабелдегі  (R1) өшуді эквивалентті есепке алушы потенциаметр; потенциаметр және желелік бөгеттердің (S6) тумблер қосқышы. Бұдан басқа  зертханалық үстел №2 С1-83 осциллограф және айналмалы құрылғыларды басқару пернесі 1.4 және 1.5 суретте.

 1.4 Сурет– Зертханалық стенд фрагменті

Шартты белгілері:

1 – РК-75коаксиальді кабельдері;

2 – NVPT-111VTP қабылдағыш- таратқышы бар UTP 4x2 e5 cat  кабелі;

3 – оптикалық бірмодалы  кабель;

4 – OVT-1электр-оптикалық  түрлендіргіш;

5 – OVR-1опто-электрлік  түрлендіргіш;

6 – С1-83осциллографы;

7 – NV-KBD40 айналмалы құрылғыларды басқару пернесі.

1.5 Сурет – Зертханалық стенд фрагменті

Шартты белгілері:

1 – S1 видеокамера қорегінің жалпы ажыратқышы;

2 – S2, S3 прожекторлар қорегінің ажыратқышы;

3 – UTP 4x2 e5 cat/ РК-75 S4 сымдарының ажыратып-қосқышы;

4 – S5оптикалық түрлендіргіш қорегінің ажыратқышы.

Зертханалық үстел №3 NVM-015CH видеобақылау мониторы және NV-DVR1014 цифрлік бейнетіркеу орналасқан. Үстелдің артында қабырғаға «күн-түн» «ZOOM» функциясы және  360°айналу бұрышы бар  CAMA II – mini (NVC-MCD22DN) көп функциялы түсті бейнекамера жапсырылған.  (WHT-230) сымсыз бейнекамерасы радиоарна бойынша таратылымды ғимараттың басқа жағында орналастырған. Сымсыз бейнедабыл қабылдауға бапталған радиоқабылдағышы   CAMA II –mini 3 ұстағышында 1.6 суретте орналасқан. 

 1.6 Сурет – Зертханалық стенд фрагменті

Шартты белгілері:

1 – NVM-015CH бейнебақылау мониторы;

2 – NV-DVR1014 цифрлік  бейнетіркегіші;

3 – CAMA II-mini NVC-MSD22DN айналмалы күмбездік бейнекамера.

 

1.2 CCTV зертханалық желісін құрудың құрылымдық сызбасы

 

Closed-Сircuit Тelevision —жабық  трансляциялық телекөрсетілім жүйесі. Берілген типтегі телекөрсетілім жүйесін құрудың ерекшеліктерінің бірі – оның еркін қатынауға жабықтылығы.

 Берілген зертханалық желіге 5 түрлі бейнекамера, 1 сандық бейнетіркеуіш және бейнебақылау мониторы қолданылады. Әр түрлі байланыс арналарын немесе бейнекамераның әр түрін қоса отырып, стендте бір уақытта  параллель үш зертханалық жұмысты орындауға болады. Пердешенің көмегінмен жарықтылықты өзгерте отырып және әр түрлі қара көлеңкелерді қосу арқылы сезімталдық сипаттамасын түсіруге болады. Бейнекамераның әр түрлі түрлерін қолдана отырып, олардың рұқсат ету қабілеттілігін, шолу бұрышын, бақыланбайтын аймақ мәнін анықтауға болады. Байланыс арнасын өзгертіп және бөгеттердің әр түрлі түрлерін қоса отырып, арналардың бөгетке қорғаныштылығы салыстырылады. Дистанционды басқару және администрациялау триплексті жұмыс режимі желінің ары қарай кеңеюі  IP-бейнекамераны қолдану мүмкіндіктері бар. CCTV зертханалық желісінің құрылымдық сызбасы  1.7 суретте берілген.

 1.7 Сурет – CCTV зертханалық желісінің құрылымдық сызбасы  

Кабельдің шартты белгілері:

          1.3 Үй тапсырмасы

 

1.3.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.7-16).

          1.3.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

 

 

1.4  Зертханалық тапсырма

1.4.1 CCTV зертханалық желісінің сұлбасымен танысыңыз.

1.4.2 Бейнетіркеуіштің, монитордың, перненің және камераның мәзірін үйрену, өлшеуді жүргізу үшін құрылғының қажетті сызбасын қосуды үйреніңіз.

         

1.5 Жұмыстың орындалу тәртібі

          1.5.1 CCTV зертханалықжелісінің құрылымдық саласының зертханалық стендінің біріктіргіш сызбасымен сәйкестігін тексеріңіз 1.6 суретте.

          1.5.2 Назар аударыңыз! Барлық зертханалық жұмыстарды жүргізу кезінде қоректі қосу тек оқытушының қатысуымен жүргізіледі. Электржеліге БП1зертзаналық стенд қорегінің ажыратқышын, осциллограф, бейнемонитор, радиоарналы бейнекамера (TV5)  және бейнетіркегішті қосыңыз. Бейнетіркегіш кідіріссіз қоректену құрылғысы (UPS) арқылы қоректенеді.

          1.5.2 жалпы қорек ажыратқышын  (S1), қорекке қосу пернесін  UPS – POWER, бейнемонитор, осциллограф және бейнетіркегішке қосыңыз. Сәйкес индикатордың жарықтануына көз жеткізіңіз.

          1.5.3 Инициализацияның  өтуі мен бейнетіркегіштің  жүктелуін күтіңіз және бейнемонитор экранында бейнекамерадан кескін суретінің пайда болуына көз жеткізіңіз.

          1.5.5 NV-KBD40 басқару пернетақтасында ******** паролін енгізіңіз және  Enter пернесін басыңыз, 02 басқару кодын енгізіңіз, F1пернесін басыңыз және CAMA II-mini NVC-MSD22DN айналмалы бейнекамера басқаруының жұмысқа қабілеттілігіне және қосылуына көз жеткізіңіз. Камераны дистонционды басқару джойстик – солға, оңға, жоғары, төмен арқылы жүзеге асады. Фокустық қашықтықты өзгерту және баптау джойстикті сағат тілімен немесе сағат тіліне қарсы басу арқылы іске асады.                         

1.5.5 Квадратор жұмыс режимін және бейнекамераларға тізбектей ажыратып-қосу арқылы тексеріңіз. Бейнедабылдың деңгейлерін осциллограф байланыс сымдардың коаксиалды кабеліне үштармақ арқылы алдын ала қосып, осциллограф көмегімен бақылауға болады.

          1.5.6 Бақылауды және жұмыс режимдерін өзгерту  мүмкіндіктерімен Menu пернесіне басу арқылы видеотіркегіш мәзірімен танысыңыз.

          1.5.8 S4 пен S5 ажыратып-қосқыштарын манипуляциялай  отырып, байланыс сымдарының коммутациясы мен бейнемонитордағы суреттің өзгеруіне көз жеткізіңіз.

          1.5.9 S2 мен S3 ажыратып-қосқыштарын қоса отырып, қара көлеңке прожекторының жұмысын тексеріңіз. Инфрақызыл прожектордың қосылуын бейнемонитордағы суреттің өзгеруі арқылы анықтауға болады, ал көрінетін спектрдің қара көлеңке прожекторы жарықдиодтардың жарықтандыру есебімен бақыланады.

          1.5.10 Бейнетіркегіштің артқы қабырғасындағы кез келген бейнекамераны қосатын ажыратқышты ажыратыңыз және сол орынға радиоарна қабылдағышының ажыратқышын қосыңыз. Монитор экранында радиоарналы бейнекамера (TV5) кескінінің пайда болуына көз жеткізіңіз.

          1.5.11 Бейнетіркегішке   жазба режимін (Record) қосыңыз, 5 минуттан кем емес күтіңіз, одан кейін тіркегіштен соңғы оқиға жазбасын тауып жаңғырту режимін қосыңыз. Жазба режимі және жаңғырту жұмыс жасап тұрғанына көз жеткізіңіз.

          1.5.12 Зертханалық стенд аппаратурасынан қоректі ажырату керісінше жүргізіледі.

           

1.6 Есеп беру мыналарды қамтуы керек:

 

          - CCTV зертханалық желісінің құрылымдық сызбасын;

          - оқытушы берген зертханалық жұмысты қорғау кезінде көрсетуге қажетті конфигурация жүйесін қосу сызбасын.

1.7 Бақылау сұрақтары:

 

1.7.1 Күзеттік жүйесінің телекөрсетілімдік таратылым жүйесінен принципті тұрғыдан айырмашылығы неде?

1.7.2 Бейнетіркегіш жүйесінен видеобақылау жүйесінің ерекшелігі неде?

1.7.3 Сандықкескін форматынң аналогты форматтан ерекшелігі неде? 1.7.4 Зертханалық стендтің негізгі құрылғыларын атаңыз.

1.7.5 Зертханалық стендте жүргізуге болатын негізгі өлшеулерді атаңыз.

 

2 Зертханалық жұмыс. Жарықтылықты өзгерту кезіндегі видеокамераның әр түрінің мүмкіндіктерін зерттеу. Сезімталдық сипаттамаларын түсіру

 

Жұмыстың мақсаты: жарықтылықтың әр түрлі мәндері кезіндегі NVC-SC200D  мен  NVC-825D бейнекамералардың мүмкіндіктерін зерттеу.

2.1 Зертханалық жұмыста қолданылатын құрылғылардың сипаттамалары

      2.1.1 Бейнекамераның техникалық мінездемелері.

         NVC-SC200D  бейнекамерасы келесідей техникалық мінездемелерге ие:

          - түрлі түсті кескін;

          - 1/3», SONY Super HAD CCD – оптикалық формат;

          - 380 ТВЛ – рұқсаттамалық қабілеттілік;

          - салыстырмалы саңылау F=2,0 кезіндегі сезімталдығы – 0,3 люкс;

          - дабыл\шу ≥48дБ қатынасы;

          - γ – 0,45 корркеция коэффициенті;

          - күшейтудің автоматты реттеу, ақтылықтың автоаматты балансы;

          - 75Ом жүктемедегі бейнешығыс– 1В;  

          - шолу бұрышы– 66°;

          - F=2,0 кезіндегі линза түрі.

 

2.1.2 NVC-825D бейнекамерасының техникалық мінездемесі. Бейнекамера ие:

          - кеңейтілген динамикалық диапазон (WDR). SONY SS-II DSP орнатылған процессоры кез келген ортада камерада кескіннің ең жақсы параметрін табуға мүмкіндік береді және кемелденген жарық қарама-қарсылығы мен ең жоғарғы талдап тексерулі анық кескін пайда болу үшін жарық компенсациясының қажетті деңгейін автоматты түрде беоеді;

- КҮН МЕН ТҮН (АВТО/КҮН/ТҮН/ШЫҒЫС) функциялары. Камера күндізгі және түнгі түсірілім жүктеме параметрлері жолымен автоматты өшіріп-қосу режимінің мүмкіндіктерін қарастырады. Күндізгі жағдайда оптималды түс тарату үшін түрлі түстілік режиміне қосылу жүргізіледі, ал түнгі жағдайда кескін анықтылығын жоғарлату үшін ақ-қара режиміне қосылу жүргізіледі;

          - көлденең рұқсат етілген сызықтарының 480 ТВ түрлі түсті режимде айқын, шусыз және сенімді түсірілімді қамтамасыз ететін SONY фирамсының жоғары рұқсат етілген екі жылдамдықты  ПЗС (440,000 пиксель) қолдану арқылы қол жетікзіледі. Эффективті пиксельдер: 752(Г) x 582(В);

          - жоғарлатылған жарықсезімталдығы. 1/3-дюймдік жоғары рұқсат етілген  ПЗС және цифрлік процессор  0.1 лк (қалыпты түрлі түсті профиль),  0.001 лк- (жоғары төзіміділікті DSS түс режимі), 0.0003 лк.- (ақ-қара DSS режимі) өте төмен жарық жағдайында жоғары сапалы кескінді қармап алуға мүмкіндік береді;

            - диафрагманың электронды бекітпесі 1/50 – 1/10,000 сек. автоматты түрде басқарылады;

          - OSD (экранды мәзір) және RS-485 мәзірі арқылы басқару;

          - композитті видеошығыс 1.0Vp-p, 75Ω;

          - ішкі синхронизация;

          - дабыл/шу қатынасы 50dB артық (AGC ВЫКЛ, а/қ режимі);

          - ақтылықтың автоматты балансы (AWB);

          - ВКЛ / ВЫКЛ таңдау бойынша артқы жарықты компенсациялау (BLC):

          - кескіннің ВКЛ / ВЫКЛ таңдау бойынша жылтылдаған коррекциясы (Flickerless).

Мәзір баптау пернесі ( 2.1 суретті қара) мәзір режимніе кіру және шығу үшін қолданылады.  ВВЕРХ/ВНИЗ пернелері мәзірдің қажетті пунктін қолдану үшін пайдаланады. Сонымен қатар экран мәзірі бойынша курсор жоғары және төмен қозғалады. ВЛЕВО/ВПРАВО пернесі таңдалынған мәзір пунктісін өзгерту үшін қолданылады. Сонымен қатар экран мәзірі арқылы курсор солға және оңға қозғалады.  

                                         2.1 Сурет – Мәзірді басқару пернелері

(NVC-825D камераның сырт жағында орналасқан)

Бейнекамера келесі техникалық мінездемелерге ие, NVL-416D/IR ішкі объективтермен жабдықталған:

          - оптикалық формат - 1/3";

          - фокустық ара қашықтық– 4…16мм;         

          - салыстырмалы саңылау - F=1,4…360;

          - көлденең бойынша шолу бұрышы – 65…18°;

          - бейнекамераға қосылу түйіні – СS. 

Зертханалық жұмыста пердешелі қорапта орнатылған люксметр МТ-4007 (жарықтылықты өлшейтін аспап), инфрақызыл қара көлеңкелері мен қыздыру шамдарын қосу/ажырату үшін тумблері бар стенд(әр түрлі жарықтылықты тудыру үшін), бейнетіркегіш, бейнемонитор және осциллограф қолданылады.

 

2.2 Үй тапсырмасы

2.2.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.17-29).

          2.2.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

         

2.3 Зертханалық тапсырма

2.3.1 Әр түрлі жарықтылық кезіндегі бейнекамераның сезімталдылық мінездемесін түсіру.

2.3.2 Алынған эксперименттік нәтижелерді теориялық мәлімдемемен және берілген техникалық мінездемемен салыстыру.

 

2.4 Өлшеуді жүргізу тәртібі

 

2.4.1 Сезімталдылық мінездемесін зерттеу үшін сызбаны жинау. NVC-SC200D мен  NVC-825D бейнекамераларын коаксиалды кабелдермен үштармақ арқылы осциллограф пен бейнетіркегішке қосу. Бейнетіркегіш, монитор және осциллографты іске қосу. Бейнекамерадығы қоректену S1 тумблерімен іске қосылады. Люксметрді тестілік кесте маңына орнату қажет.қажетті тумблерлерді стендке қосу(төменгі тапсырмалар бойынша).

2.4.2 Әр түрлі режимдегі NVC-825D камерасының сезімталдылық мінездемесін өлшеу. NVC-825D режимін таңдау қажет (камераның артқы панеліндегі мәзір арқылы немесе бейнемонитордағы мәзір көмегімен). Ол үшін  «Menu» пернесін басып, мәзір ішіндегі  D&N мәзірін таңдаңыз, одан «оңға» немесе «солға» пернелерін қолдана отырып, өз кезегінде қажетті режимді  (day, night, auto) орнатыңыз.

Камераның әрбір режимі үшін кернеу (В) мәні мен жарықтылық (Лк) мәнін өлшеу. Ол жарықтылықтың келесі нұсқаларын пайдалана отырып сәйкесінше осциллограф және люксметр көмегімен іске асады:  

          - толығымен күңгірттенген кеңістікте (пердешелерді қолдану);

          - инфрақызыл шам қосылулы күңгірттенген кеңістікте (S2 ажыратқыш);

          - инфрақызыл шам қосылулы күңгірттенген кеңістікте (S3 ажыратқыш);

          - жақсы жарықтанған кеістікте (пердешені қолданбау, күндізгі жарық). 

          Пердешелердегі саңылау өлшемдерін түрлендіре отырып, жабылған пердеше және қараңғы көлеңке өшірілген кезде бірнеше өлшемдер жүргізуге болады. Мүмкін болатын ең аз жарықтылық кезіндегі шекті сезімталдық шумен өлшемдес екендігін есепке алған жөн. Алынған мәліметтерді  2.1 кестесіне жазыңыз.

2.1 К е с т е  – NVC-825D бейнекамерасының жарықтық мінездемелері

Жарықтылық варианты	1	2	3	4
«Күн» Режимі
, мВ
, Лк
«Түн» Режимі
, мВ
, Лк
«Авто» Режимі
, мВ
, Лк

2.4.3 SC200D бейнекамерасының сезімталдық мінездемесін өлшеу. Бейнекамера үшін  2.4.2 сияқты жарықтылық нұсқаларын қодана отырып, сәәкесінше осциллограф және люксметрдің көмегімен кернеу (, В) және жарықтылық  (, Лк) мәндерін өлшеу. Екісәулелі осциллографты өлшеу кезінде бейнекамераның екеуі үшін бір уақытта жүргізген дұрыс. Алынған мәліметтерді 2.2 кестесіне енгізіңіз.

 

2.2 К е с т е – NVC- SC200D бейнекамерасының жарықтық мінездемелері

Жарықтылық варианты	1	2	3	4
, мВ
, Лк

2.4.4 Сезімталдықтың мінездемесін құру. Мінездемені (2.2 суретте көрсетілген)  0…5 Лк жарықтылық кезінде бастапқы бөлімде құрған жөн, өйткені жарықтылық өскен сайын қанығу да өседі.

 2.2 Сурет – Сезімталдық мінездемесі

           

 

2.5 Есеп беру мыналарды қамтуы керек

 

          - бейнекамераның жарықтық мінездемесінің өлшеулер кестелері;

          - сезімталдылық мінездемесі;

          - экспериментті мәліметтерді техникалық сипаттамалар мен теориялық материалдар мен салыстыра отырып келген қорытынды.

2.6 Бақылау сұрақтары

 

2.6.1 Алдын ала міндетті тексеру үшін бейнекамераның сапалық көрсеткіштерін атаңыз.

2.6.2 Бейнекамераның сезімталдылығы немен шектеледі?

2.6.3 ТВ-камераларының нақты сезімталдылығы неге тәуелді?

2.6.3 ТВ-камераның қарама-қарсылық сезімталдылығы деген не?

2.6.5 Түрлі түсті ТВ-камера қандай мінездемелермен ерекшеленеді?

2.6.5 Ақ-қара және түрлі түсті ТВ-камераларының негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін ата?

2.6.7 Бақыланатын объектідегі жарықтылық қалай анықталады?

 

3 Зертханалық жұмыс. Бейнекамера мен объективтердің әр түріндегі фокустық қашықтық, шолу бұрышы және рұқсат ету қабілеттілігін анықтау

 

Жұмыстың мақсаты: бейнекамера мен объективтердің рұқсат ету қабілеттілігін анықтау, фокустық қашықтық және бейнекескіндердің шолу бұрышын анықтау принциптері мен танысу.

3.1 Зертханалық жұмыста қолданылатын құрылғылар сипаттамасы

         

          3.1.1 NVC-MSD22DN (CAMA-mini II) бейнекамерасының техникалық мінездемелері:

          - ақ-қара, түрді түсті  (PAL, NTSC) кескіні;

          - оптикалық формат - 1/4";

          - түлі түсті кескін үшін рұқсатету қабілеттілігі – 480 ТВЛ, ақ-қара үшін  570 ТВЛ;

          - түрлі түсті және ақ-қара кескін үшін қалыпты жарықтылықта F=1,6 салыстырмалы саңылауда сезімталдылық – 0,5 және ақ-қар кесікн үшін қара көлеңке кезінде 0,001лк дейін;

          - дабыл/шу ≥50дБ қатынасы;

          - электорнды бекітпе– авто: 1/50…1/10000, қолмен орнату;

          - «күн/түн» режимін қосу – автоматты/қолмен;

          - үлкейту функциясы(ZOOM) –  оптикалық *22, цифрлік *11;

          - вертикаль бойынша көлбеу бұрышы (тилт) – 0…90

          - күшейтуді автоматты реттеудің бар болуы; 

          - 75Ом жүктемесінлегі видеошығыс – 1В;

          - горизонталь бойынша шолу бұрышы– 2,4…49,5°;

          - горизонталь бойынша орнату бұрышы– 0…360°;

          - линза түрі – дитонционды ZOOM; F=1,6…32 кезінде f=3,9…85,8мм;

          - ақ түстің автоматты балансы;

          - инфрақызыл басқару;

          - ең жоғары жылжыту жылдамдығы - 375°/с;

          - қосымша сервистік функциялары.

3.1.2 Зертханалық жұмыста мыналар қолданылады: NVL-416D/IR вариофокальді объективті NVC-MSD22DN, NVC-SC200D,  NVC-825D бейнекамералары, радиоканал  (WHT-230) бойынша таратылымы бар сымсыз бейнекамера, NVM-015CH бейнебақылау мониторы, NV-DVR1014 сандық бейнетіркегіші, тестілік кестелер және ұзындық өлшегіштер (сызғыш).

 

3.2 Үй тапсырма

3.2.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.54-66).

          3.2.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

         

3.3 Зертханалық тапсырма

3.3.1 Бейнекамералар мен объективтердің әр түрі үшін шлу бұрыштарын, рұқсат ету қабілеттілігін және фокусты қашықтықты анықтау.  

3.3.2 Алынған эксперименттік нәтижелерді теориялық мәлімдеме және берілген техникалық  мінездемемен салыстыру.

 

          3.4 Өлшеуді жүргізуге қажетті қысқаша теориялық мағлұмат  

 

           Бейнекамераның шолу бұрышы вертикаль және горизонталь бойынша ПЗС-матрицалар тарапының 3:4 қатынасымен анықталады. (α1) шолу бұрышы V биіктігі бар бейнекамера бақылау жазықтығының перпендикуляр жағдайда мына анықталынады, яғни бейнекамераның орнату биіктігі V/2 болғанда:

                                            ,                                                      (3.1)

мұнда  L – камерадан бақыланатын объективке дейінгі  қашақтық, м.

         Егер бейнекамера бақылау жазықтық ортасынан жоғары орнатылса, онла қажетті шолу бұрышы вертикаль бойынша α₁ мәнінен α₂ дейін азаяды

                                                 α₂  = arctg (V/L),                                                (3.2)

онда вертикаль бойынша қажетті шолу бұрышы абсолютті азаюды құрайды

                   Δ = α₁ - α₂ = 2 arctg (V/2L) - arctg (V/L),                             (3.3)

           Ал вертикаль бойынша анықталған жағдайда қателігі тең

        δ = [2 arctg (V/2L) - arctg (V/L) ] ·100% / 2 arctg (V/2L).              (3.4)

           Камераның орнату биіктігі N>V, α₂ бұрышының мәні N мен L қатынасының арасына тәуелді болған жағдайда

                                             .                      (3.5)

Бейнекамераның оптикалық форматының және шолу бұрышына тәуелді фокус қашықтығының мәні 3.3 [1, с.60] кестесінде келтірілген. Объективтің фокус қашықтығының есептеуі мына формула бойынша анықталады 

                                    f = h·L/V,                                                   (3.6)

мұнда f – фокустық қашықтық, мм;

 h - ПЗС-матрицасының горизонталь/вертикаль бойынша өлшемі, мм;

L – байқаудың максималды алыстығы, м;

V –бақылаудың биіктігі бойынша максимал алыстағы көз жетер жерінің өлшемі, м.

Вариообъективтің болу кезінде оның фокустық ара қашықтығының өзгеру шекарасын анықтау қажет. f_min төменгі шекара қалыпты шарттағы камераның қажетті шолу бұрышынан шыға отырып таңдалынады. f_max фокустық қашықтықтың жоғарғы шекарасын анықтауға болады

                                                                     ,                                               (3.7)

мұнда  S – айыруды талап ететін объектінің (объектінің бөлщегі) минималды өлшемі), R – камераның рұқсат етуі, ТВ-сымдар.

Горизонталь бойынша рұқсат ету ақтан қараға дейін немесе керісінше градацияның максимум мәнін анықтайды, яғни камерадан экранның орталық облысынан алына алатын бөлігін анықтайды. Экранның шеттерінде кескін сапасының бұзылулары жіберіледі. Жүйенің рұқсат ету қабілетін видеодабылдың барлық буынын қамтамасыз ететін монитордың кинескопы және видеодабылдың берілу трактісі, ПЗС-матрицасы, объектив, максимал кеңістікті жиілік арқылы анықтайды. Кеңістікті жиілікті өлшеудің өлшем бірлігі теледидарлық сым (ТДС) болып табылады. Максимал кеңістіктік жиілік видеокамераның объективінің алдында орналасқан ақ пен қара жолақтарының кездесуінен құралған шекті қарама-қарсылық штрихті кестелер (айқындылықтың тестілік кестесі),кескін кинескопының экранындағы қайта жаңғыратын шекті қарама-қарсылықпен анықтайды.

3.5 Жұмысты орындау тәсілі және өлшеуді жүргізу

3.5.1 Ұзынфокустық режимде (мимнмал шолу бұрышы) NVC-MSD22DN күмбездік бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу (К1, а).

3.5.2 Бақылау осіне перпендикуляр объективінен қашықтыққа бақыланатын объектіні (айқындылықтың тестілік кестесі) орналастыру. Бақыланатын объектіні вертикаль және горизонталь бойынша видеокамераның шолу шекарасын нақты анықтауға болатындай қашықтыққа орналастыру қажет. Бейнекамераның объективін бақыланатын объектінің ортасына бағыттау және басқару тізбе сандықшасының (пульттің) көмегімен максимал фокустық қашықтықты орнату. Қажет болған жағдайда бақыланатын объектінің орналасуын түзету.

3.5.3    Сызғышпен (өлшеуіш құралмен) келесі параметрлерді өлшеу:

           - камера объективінен L объективке дейінгі;

           - камера биіктігінің N еденінен орналасу биіктігі;

           - V вертикалі бойынша объектінің көрінетін облысы;

           - Н горизонталь бойынша объектінің көрінетін облысы.

3.5.4    Видеокамераның шолу бұрышының горзонталь (ß) және вертикаль (α) бақылау жазықтығында (3.1) формуласы бойынша есептеу. Мәліметтерді  3.1 кестеге енгізіңіз.

3.1 К е с т е  – Бейнекамераның әр түрінің шолу бұрышының

	К1, а	К1, б	К2	К3, а	К3, б	К4
L, м
N, м
V, м
Н, м
α, град
ß, град
f, мм
fмах, мм

          Ескерту: Бақыланатын объект бақылау осінен төмен орналасқан жағдайда есептеуді (3.2, 3.5) формулалары бойынша жүргізу.   

3.5.5    Бейнекамераның фокустық қашықтығын (3.6) формуласы бойынша есептеу. Мәліметтерді 3.1 кестесіне енгізіңіз.

3.5.6    (3.7) формуласы бойынша  f_max  фокустық қашықтығының жоғары шекарасын анықтау. Мәліметтерді 3.1 кестесіне енгізіңіз.

3.5.7    Бейнекамераның рұқсатету қабілеттілігін анықтау. Ол үшін айқындылық тестілік кестесінің әр түрлі кеңістіктік жиілігіне сәйкесетін сымдары анық көрініп тұру қажет. Сызғышпен (өлшеуіш құралмен) қашықтықты өлшеу және 3.2 кестесіне енгізу.

3.2 К е с т е – Бейнекамераның рұқсат ету қабілеттілігінің объектіге дейінгі арақашықтығының мәні

	К1, а	К1, б	К2	К3, а	К3, б	К4
… ТВЛ
… ТВЛ
… ТВЛ
… ТВЛ
… ТВЛ

        

 3.5.8 Қысқафокустық режимде (макс.шолу бұрышы) К1, б) NVC-MSD22DN күмбездік бейнекамера үшін қажетті өлшеулерді жүргізу. Берілген режим үлкен шолу бұрышын қарастыратындықтан бақыланатын объектінің орналасқан орнын өлшеу үшіншартты нүкте болып табылады.  3.5.2 – 3.5.6 пунктлері сияқты өлшеулер жүргізу.

3.5.9 NVC-SC200D (К2) күмбезді бейнекамерсы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу. Ол үшін  3.5.2 – 3.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

3.5.10 Ұзынфокусты режимде  NVC-825D (К3,а) бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулер жүргізу. Ол үшін 3.5.2 – 3.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

 3.5.11 Қысқафокустық режимде NVC-825D (К3,б) бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулер жүргізу. Ол үшін 3.5.2 – 3.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

3.5.12 WHT-230 (К4) сымсыз бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу.  Ол үшін 3.5.2 – 3.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

          3.5.13 Бейнекамераның барлығы үшін қашықтықтан боъектіге дейінгі видеокамераның рұсат ету қабілеттілігінің тәуелділік графигін құру. (бір графикке).

          3.5.14 Алынған нәтижелерді бейнекамераның техникалық мінездемелеріне салыстырмалы анализ жасау.

         

          3.6 Есеп беру мыналарды қамтуы керек:

 

          - бейнекамераның рұқсат ету абілеттілігін және шолу бұрышының өлшеу мәндерінің кестесін;

          -  бейнекамераның рұқсат ету қабілеттілігінің қашықтықтан объектіге дейінгі тәуелділік графигін;

          - теоретикалық материалдармен және техникалық мінездемелермен салыстыра алынған эксперименталды мәліметтерді, яғни түскен мәліметтердің.

3.7 Бақылау сұрақтары

 

3.7.1 Бейнекамераның фокустық ара қашықтығы деген не және неге әсер етеді?  

3.7.2 Бейнекамераның шолу бұрышы қалай анықталады?

3.7.3 Бейнекамераның рұқсат ету қабілеттілігі деген не және ол қалай анықталады?

3.7.4 Фокустық қашықтықтың жоғары шекарасы деген не?

3.7.5 Ұзын фокусты бейнекамералардың негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз?

3.7.6 Қысқа фокусты бейнекамералардың негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз?

4 Зертханалық жұмыс. Әр түрлі бейнекамералар мен объектілер үшін бақыланбайтын, алыс және бақылау зоналарының жұмысын анықтау

Жұмыстың мақсаты: бақылау зонасының анықтау принциптерімен танысу және сәйкес мақсаттар үшін бейнекамералар мен объектілердің орналасу орнын дұрыс таңдау бойынша тәжірибелер алу.

4.1 Зетрханалық жұмыста қолданылатын құрылғылардың сипаттамасы

Зертханалық жұмыста NVL-416D/IR вариофоклді объективі бар NVC-MSD22DN, NVC-SC200D,  NVC-825D бейнекамералары, радиоарна бойынша таратуы бар сымсыз бейнекамера (WHT-230), NVM-015CH бейнебақылау мониторын, NV-DVR1014 цифрлік бейнетіркегішін,  тестілік кестелер және өлшеуіш құрал (сызғыш) қолданылады.

4.2 Үй тапсырмасы

          4.2.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.67-81).

          4.2.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

          4.3 Зертханалық тапсырма

4.3.1 Алдыңғы жұмыстағы алынған мәліметтерді қолдана отырып, бейнекамералар мен объективтердің әр түрлілігі үшін бақылаудың жұмыс, алыс және бақыланбайтын зоналарының мәндерін анықтау

4.3.2 Алынған эксперименттік нәтижелерді теориялық мағлұматтармен салыстыр.

          4.4 Өлшеуді жүргізуне қажетті қысқаша теориялық мағлұматтар

Күзеттік теледидар жүйесін жобалау кезіндегі ең маңызды сұрақ – әр түрлі қозғалатын объектілер немесе олардың мүмкін емес идентификациялары үшін «көрінбейтін» бейнежүйе болып табылатын горизонталь бойынша шолу секторының сол бөлімін түсіне отырып, шартты бақыланбайтын зоналарды және бейнекамера астындағы бақыланбайтын зоналарды есепке алуы болып табылады. Берілген видеоқұрылғылар жинақтамасында мүмкін болмайтын табылу және идентификация шекарасының сыртындағы бақылау зонасының секторы алыс зона деп аталады. Жұмыс зонасының өлшемдері (3.1, 3.5) формулалары бойынша анықталады.

Бақыланбайтын зонаның өлшемін анықтауға арналған формула

                                     m = L· (N – n) / N.                                                (4.1)

          Шартты бақыланбайтын зонаның өлшемі (4.2) немесе (4.3) формулаларымен анықталынады.

                                         l = p / 2 tg (β₁/2).                                              (4.2)

                                                p = v·t,                                                        (4.3)

мұнда: р – бақылау секторының объектімен қиылысу жолының ұзындығы;                  v – сол объектінің қозғалыс жалдамдығы;                                                                      t  - қиылысу уақыты.

Алыс зонаның шекарасы (3.7) формуласымен анықталынады. ГОСТ Р 51558 – 2000 «Теледидарлық күзеттік жүйе» сәйкес күзетілетін зонада адамды табу үшін стандартты мақсат ретінде горизонталь бойынша 0,5 м өлщемді объект деп. Бірақ, объектіні табу туралы айтпас бұрын нақты тапсырмада табылуға тиісті объект, объектінің астында деп түсіну керек.

4.5  Жұмыстың орындалу және өлшеудің жүргізу тәртібі

4.5.1 Ұзынфокусты режимде (минимал шолу бұрышы) NVC-MSD22DN күмбездік видеокамерасы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу (К1, а).

4.5.2 Бақыланатын объектіні (айқындылықтың тестілік кестесін) бақылау осіне перпендикуляр бейнекамера объективінен еркін қашықтыққа орналастыру керек. Бейнекамераның объективін бақыланатын объективінің  ортасына бағыттау және басқару тізбе сандықшасының (пульт) көмегімен максимал фокустық қашықтықта орнату болған жағдайда бақыланатын объектінің орнын түзету.

4.5.3    Сызғыштың көмегімен (өлшеуіш құралымен) келесі параметрлерді өлшеу:

           - камера объективінен объективке дейінгі қашықтық L;

           - еденнен камера объективінің орналасы биіктігі N;

           - вертикаль бойынша объектінің көрінетін облысы V;

           - горизонталь бойынша объектінің көрінетін облысы Н.

4.5.4    Бейнекамераның шолу бұрыштарын горизонталь (ß) және вертикаль (α) бақылау жазықтықтарда (3.1) арқылы есептеңіз. Мәліметтерді 4.1 кестесіне енгіз.

4.1 К е с т е  – Бейнекамераның әр түрі үшін шолу бұрыштарының мәндері

	К1, а	К1, б	К2	К3, а	К3, б	К4
L, м
N, м
V, м
Н, м
α, град
ß, град
Lмах, м

4.5.5    Бірнеше n мәндері үшін m бақыланбайтын зонаның өлшемдерін анықтау. Алынған мәндерді 4.2 кестесіне енгіз.

4.2 К е с т е  – Бақыланбайтын зонаның мәндері

n
m, м; К1, а
m, м; К1, б
m, м; К2
m, м; К3, а
m, м; К3, б
m, м; К4

4.5.6    Шартты бақыланбайтын зонаның ұзындығын анықтау (мұнда объектіні жылжыту кезінде оның идентификациясы мүмкін емес). Алынған l мәнін ß сәйкес мәндері үшін 4.3 кестесіне жазу.

4.3 К е с т е – Шартты бақыланбайтын зонаның мәні

ß
l, м; К1
l, м; К3

4.5.7    Жұмы зонасының ұзындығын және алыс зонасының ұзындығын анықтау. Алынған Lмах  мәліметтерді 4.1 кестесіне жаз.

4.5.8    ß шолу бұрышын ұлғайта отырып, l шартты бақыланбайтын зона үшін бірнеше бақылауларды жүргіз. Алынған мәліметтерді 4.3 кестесіне жаз.

4.5.9 Қысқафокусты режимде (максимал шолу бұрышы ) NVC-MSD22DN күмбездік бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу (К1, б). Сонымен қатар берілген режим үлкен шолу бұрышын алдын ала қарастырады, ал бақылау объектісінің орналасу орны өлщеу жүгрізу үшін шартты нүкте ретінде қолданылады. 4.5.2 – 4.5.6 пунктерімен үйлестік бойынша өлшем жүргізу.

4.5.10 NVC-SC200D (К2) күмбезді бейнекамерсы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу. Ол үшін  4.5.2 –4.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

4.5.11 Ұзынфокусты режимде  NVC-825D (К3,а) бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулер жүргізу. Ол үшін 4.5.2 – 4.5.8 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

         4.5.12 Қысқафокусты режимде NVC-825D (К3,б) бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулер жүргізу. Ол үшін 4.5.2 –4.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

4.5.13 WHT-230 (К4) сымсыз бейнекамерасы үшін қажетті өлшеулерді жүргізу.  Ол үшін 4.5.2 – 4.5.6 пункттерінің орындалуын қайталау керек.

4.5.14 Алынған мәндерді 4.1, 4.2 кестесіне масштабтағы суретке бейнелеп көрсет.

4.5.15 Жоғарыда берілген формулалар бойынша және анықтама материалдарын қолдана отырып (бейнекамералардың техникалық мінездемелері) бейнекамера мен объективтердің әр түрлері үшін жұмыс, алыс, бақыланбайтын және шартты бақыланбайтын және шартты бақыланбайтын зоналардың мәндерін есептеу қажет.

4.5.16 Шартты бақыланбайтын зонаның әуелділік графигін құру (4.3 кестеге енгізіңіз).

          4.5.17 Алынған эксперименттік тәжірибелер мен есептік көрсеткіштерге салыстырмалы анализ жүргізу.

4.6 Есеп беру мыналарды қамтуы керек

 

Кестелер, суреттер және эксперименталды мәліметтердің графиктері.

Жүргізілген есептеулердің нәтижелері. Алынған эксперименттік мәліметтер мен есептелген мәліметтерді салыстыра отырып келген қорытынды.

4.7 Бақылау сұрақтары

 

4.7.1 Бейнекамераларды орналастыру және таңдау кезінде нені ескеру керек?

          4.7.2 Бейнекамераның бақыланбайтын зонасы немен анықталынады?

          4.7.3 Шартты бақыланбайтын зона дегеніміз не және ол немен анықталынады?

4.7.4 Алыс зонаның табылуының ерекшелігі неде?

4.7.5 Камераның қажетті көз жетер бұрышы мен бақыланатын объектінің минимал өлшемі қалай байланысқан?

4.7.6 Тіркеудің тексерілмейтін уақыты деген не және ол қалай ескерілуі тиіс?

4.7.7 Алынған видеокескіннің айқындылығы қандай параметрлерге тәуелді?

5 Зертханалық жұмыс. Әр түрлі фокустық қашықтық кезіндегі бейнетіркегіш жазбаларының әр түрлі жылдамдықтары үшін шартты бақыланбайтын зоналарды анықтау

 

Жұмыстың мақсаты: кескін жазбаларының әр түрлі жылдамдық кезінде шартты бақыланбайтын зонаның анықтау принциптерімен танысу және бейнекамера мен объектілердің орналасу орнын дұрыс таңдау бойынша тәжірибелер алу  

5.1 Зертханалық жұмыста қолданылатын құрылғылардың сипаттамасы

Зертханалық жұмыста CAMA II-mini NVC-MSD22DN күмбездік бұрылмалы бейнекамера, NVM-015CH бейнебақылау мониторы, NV-DVR1014 сандық бейнетіркегіш, өлшегіш құрал қолданылады.

 

5.2 Үй тапсырмасы 

5.2.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.42-43, 63-80).

          5.2.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

         

5.3 Зертханалық тапсырма 

5.3.1 Фокустық қашықтықтың әр түрі үшін және кескін жазбаларының әр түрлі жылдамдық кезінде күмбездік бейнекамера үшін шартты бақыланбайтын зонаның мәндерін анықтау

5.3.2 Алынған эксперименттік тәжірибелер мен есептік көрсеткіштерді салыстыру және оған сәйкес қорытынды жасау.  

5.4 Қысқаша теориялық мағлұмат 

 

Егер шолу секторын горизонталь бойынша қарастырсақ, онда ол бейнекамера объективінің орналасу нүктесніде үшбұрыш төбесі түрінде болып табылады. Алайда жақын зонадағы горизонталь бойынша шолу секторының бөлімі күзеттік теледидар жүйесінің нақты қолдану шартында келесі себептердің күшінде қолдану үшін жарамсыз болып табылады екен. Шолу бұрышы 5.1 сурет қатынасынан есептеліп шығарылады. Шолу бұрышының горизонталь, жылдамдық және объектінің қозғалыс траекториясы бойынша қатынас кезінде объектінің қозғалу кескінінің жазу міндеті орындалмастай болып қалуы мүмкін.

        β₁ = 2 arctg (H/2L).                                   (5.1)                                              

 

 

 

 

5.1 Сурет  - Камераның горизонталь бойынша шолу бұрышын анықтау

Сондықтан шолу секторының горизонталь бойынша сол бөлімін түсіне келе, ұқсастығына қарай өлі зонасы бейнекамераға шартты бақыланбайтын зоналар термині енгізіледі, яғни кейбір объектінің қозғаушысы үшін «көрінбейтін» бейнежүйе болып табылады (5.2 суретті қара).

5.2 Сурет – Шартты бақыланбайтын зонаның горизонталь бойынша анықтауы

Бақылау секторының қиылысуының ең қысқа жолы бейнекамераның орнату орнынан l  қашықтыққа дейін CD бақылаудың параллель жазықтықтары, p ұзындықты BE кесінді болып табылады. ЕАВ үшбұрышынан

                            AF = BF / tg (β₁/2) = BE /2 arctg (β₁/2).                      (5.2)

Шартты бақыланбайтын зона үшін соңғы ұзындығын аламыз

                                        l = p / 2 tg (β₁/2).                                               (5.3)

Сірә, бейнекамераның объективі кең бұрышты болған сайын қиылысу жолының ұзындығы p үлкен болады және объектінің қозғауыш тіркегіші мен  табылуының ықтималдылығы жоғары болдаы. Керісінше, ұзынфокусты объективті қолданған жағдайда байқалмайтын бақылау секторын қаскүнемнің қиюына оңай болады. (5.3) формуласынан шолу бұрышы β₁ = 90° болатын кеңбұрышты объективті видеокамера үшін шартты бақыланбайтын зонаның ұзындығы саны жағынан бақылау секторының қиылысу жолының жартысына тең, яғни  p/2; Шолу бұрышын кішірейткен кезде шартты бақыланбайтын зонаның ұзындығ өседі. Бақылау секторының объектімен қиылысу жолының ұзындығы p, осы объектінің қозғалыс жылдамдығы v мен қиылысу уақытының t көбейтіндісіне тең.

                                                     p = v·t.                                                   (5.4)

Фокустық қашықтық мәндері шолу бұрышы мен видеокамераның оптикалық форматына байланысты тәуелділігі 3.3 [1, с.60] кестесінде келтірілген. Объективтің фокустық қашықтығын есептеу мына формуламен табылады.   

                                    f = h·L/V,                                                   (5.5)

мұнда: f – фокустық қашықтық, мм;                                                                                  

h – горизонталь, вертикаль бойынша ПЗС-матрицасының өлшемі, мм;                           

L – бақылаудың максимал алыстығы, м;                                                                         

V – бақылаудың максимал алыстығындағы биіктігі бойынша көз жетер жерінің өлшемі, м.

 

5.5 Өлшеудің жүргізу тәртібі 

 

5.5.1 Теориялық есептеу жасау. 5.1 суреттін және 5.3 формуласын пайдалана отырып, горизонталь бойынша шолу бұрышының иәндері үшін шартты бақыланбайтын зонаның мәндерін анықта.

5.5.2  Күмбездік камераның шартты бақыланбайтын зонасын өлшеу үшін сызба жинау. Монитор мен бейнетіркегішті қосу. Күмбездік камераға мүмкін болатын мимнмал фокустық қашықтықты орнатып, кескінді баптау.

5.5.3 Жазу жылдамдығын 1 кадр/сек орнату. Камерадан 1, 2, 3 м қашықтықтан тұрақты жылдамдықпен қозғалатын объект жазуын жүргізу. Жазу ұзақтығы 1мин-тан кем болмауы керек (алғашқы  15 с пен соңғы 30 с қиылып қалады және 15 с күту керек, ал эксперимент аяқалған соң 30 с кейін жазуды тоқтату қажет). Алынған мәліметтерді 5.1 кестесіне енгізу.

5.5.4 Жасалған жазуларды қарап шығу және объект түсіріліп алынған кадрлар санын есептеу.

5.5.5 Жазу жылдамдығын 5 кадр/с баптау және 5.5.3 пунктін қайталау. Алынған мәліметтерді 5.1 кестесіне енгізу.

5.1 К е с т е – Объектімен жазылған кадрлар саны

Қашықтық L, м	1	2	3	4
Жазу жылдамдығы, 1 к/с
Жазу жылдамдығы, 5 к/с

5.5.6 Алынған мәліметтер бойынша қашықтықтан камераға дейінгі (L, м) жазылған кадрлар санының (N) тәуелділік графигін орнату.

5.5.6 Жазылған файл қатты дискіде қаншалықты көлем алып тұрғанын анықтаңыз.

5.5.8  Камераның фокустық қашықтығын минималдан орташа мәнге өзгерту және 5.5.3 – 5.5.6 пунктілерін қайталау. Жазу 4, 5, 6 м қашықтықтарында жүзеге асады.

5.2 Сурет  – Қашықтықтан камераға дейінгі (L, м) жазылған кадрлар санының(N)  тәуелділік графигі

5.5.9 Алдын ала қозғалыс детекциясын қосып және баптамала үрейлі жазу жылдамдығын 25 кадр/с қойып, фокустықтық қашықтықтың екі мәні үшін 5.5.3 – 5.5.6 пункттерні қайталау.

5.5.10 Қозғалыс детекциясын қосанға дейінгі және қосқаннан кейінгі жасалған эксперименттердің жазылған мәндерінің көлемін салыстырыңыз.  

5.5.11 Әр түрлі фокустық қашықтықтар үшін шартты бақыланбайтын зонаның теориялық және эксперимент бойынша алынған мәндерін салыстырыңыз және жасалған жұмыс бойынша қорытынды жасаңыз.

 

            5.6 Есеп беру мыналарды қамтуы керек:

 

          - объектімен жазылған кадрлар санының мәндер кестесі;

          - әр түрлі фокустық қашықтықтар кезінде қашықтықтан камераға дейінгі (L, м) жазылған кадрлар санының (N) графиктері;

          - алынған эксперименттік мәліметтерді теориялық есептеулермен салыстыра отырып келген қорытынды.

5.6 Бақылау сұрақтары 

 

5.7.1 Шартты бақылау зонасы дегеніміз не және ол немен анықталынады?

5.7.2 Кеңбұрышты немесе ұзынфокусты камералардың қайсысы үшін табылу ықтималдылығы мен қозғалатын объектіні тіркеу үлкен болады және неге?

5.7.3 Камераның шолу бұрышы мен шартты бақылау зона ұзындығы арасында қандай тәуелділік бар ?

 

6 Зертханалық жұмыс. Бейнетіркегіш жазу жылдамдық мәнінен жазылған ақпараттың көлемі мен сапасы

 

Жұмыстың мақсаты: CAMA II-mini NVC-MSD22DN күмбездік айналмалы бейнекамерасы үшін әр түрлі жазу жылдамдықтары кезінде жазылған ақпараттың көлемін және уақыттық шартты бақылау зоналарын анықтау.

6.1 Зертханалық жұмыста қолданылатын құрылғыларға сипаттама

         

Зертханалық жұмыста  CAMA II-mini NVC-MSD22DN күмбездік айналмалы бейнекамерасы,  NVM-015CH бейнебақылау мониторы NV-DVR1014, цифрлік бейнетіркегіші, өлшеуіш құрылғы, секундтық тілі бар сағат қолданылады.

 

6.2 Үй тапсырмасы

          6.2.1 Дәріс конспектісі және әдебиеті бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарын оқыңдар: (1,б.71-79).

          6.2.2 Есеп беру дайындамасына дайындалыңыз.

6.3 Зертханалық тапсырма

6.3.1 Әр түрлі бейнені жазу жылдамдықтарда күмбезді камера үшін уақыттық шартты бақылау зоналарды анықтау.

6.3.2 Жазылған ақпараттың көлемін анықтау

6.3.3 Жазылу жылдамдығы мен түсірілімнің қажетті шарттарының арасындағы тәуелділікті айқындау.

 

          6.4 Өлшеуді жүргізуге қажетті қысқаша теориялық мағлұматтар

 

Бейнетіркегішке 4 бейнекамера қосылған. Берілген жазу жылдамдығында бейнетіркегіш әрбір бейнекамера үшін  1 сек ішінде жазуды іске асырады, яғни бір камера үшін 1 кадр/с жылдамдық кезінде 1 кадр 4 секундта жазылады.  

Стендте қолданылатын кез келген камера үшін жазу жылдамдықтарын 1, 5, 10, 12, 25 кадр/с деп қоюға болады. Объектінің қозғалыс жылдамдығын жүргізілген қашықтық пен уақытты біле отырып анықтауға болады. Егер жазуды 1 мин бойы кадрлар кесіндісі есебімен жүргізетін болса, онда жазудың әр түрлі жылдамдықтары үшін 1 кадр/с жылдамдығы кезінде 15 кадр жазылады. Ал 25 кадр/с кезінде 375 кадр жазылады. Жазу жылдамдығының төмендеуі шартты бақылау зонаның өсуіне әкеп соғады, ол сонымен қатар жазылған ақпараттың минимал көлемін талап етеді. Жазу жылдамдықтарының өсуі шартты бақылау зонаның мәнін азайтады, бірақ жазылған ақпарат көлемінің едәуір өсуіне әкеп соғады. Бұл  шиеленісті шешуге қозғалыс детекциясы құрылғысы көмектеседі.

 

6.5 Өлшеуді жүргізу және жұмысты орындау тәртібі 

6.5.1 Жазу жылдамдығын 25 кадр/с дейін өзгерте отырып, камерадан 3 м қашықтықтағы тұрақты жылдамдықпен қозғалатын объектіге жазу жүргізу. Объект ретінде секундтық тілі бар сағат қолданылуы мүмкін.

6.5.2 Қозғалыс жылдамдығы мен қашықтық тұрақты болғандықтан камераның көз жетер жеріндегі объектінің қозғалыс уақытын біле келе, бізге қажетті кадрлар санын есептеуге болады: объектінің қозғалу уақытын жазу жылдамдығына көбейтеміз және қажетті кадрлар санын аламыз.

6.5.3 Алынған жазуларды қараңыз және объект түсіріліп алынған кадрлар санын есептеңіз. Жазылған ақпарат көлемін айқындаңыз. 

6.5.4 Өткізілген кадрлар санын қажетті кадрлар саны мен нақты жазылған кадрлар санының айырмасы ретінде анықтауға болады.

6.5.5. Алынған мәліметтерді 6.1кестесіне енгіз.

6.1 К е с т е – Өткізілген кадрлар санын анықтау

Жазу жылдамдығы, кадр/с	1	5	10	12	25
Кадрлардың объектімен жазылған саны
Кадрлардың қажетті саны
Өткізілген кадрлар саны
Жазылған ақпарат көлемі (Q), МБ

6.5.6 Алынған мәліметтер бойынша өткізілген кадрлар саны және жазылған ақпараттар көлемінің тәуелділік графигін құру.

6.1 Сурет  - (V) жазудың жылдамдығынан өткізілген кадрлар саны (N)  және жазылған ақпараттар (Q) көлемінің тәуелділік графигі

6.5.7 Алдын ала қозғалыс детекциясын қосып және үрейлі жазу жылдамдығын 25 кадр/с-қа қойып, 6.5.1- 6.5.6 пункттерін қайталау.

          6.6 Есеп беру мыналарды қамтуы керек

 

           Әр түрлі жұмыс режимдері үшін өткізілген кадрлар саны және жазылған ақпарат көлемінің өлшем кестесі.

           Қозғалыс детекциясының қосылған және ажыратылған кезіндегі жазу жылдамдығына (V) өткізілген кадрлар саны (N) мен жазылған ақпарат көлемінің (Q) тәуелділік графигі.

          Экспериментті мәліметтердің теориялық материалдарымен салыстыра отырып келген қорытындалар.

6.7 Бақылау сұрақтары

          6.7.1 Жазылған бейнеклиптің көлемніе рұқсат ету мәні әсер ете ала ма?

6.7.2 Шартты бақылау зона мәніне қозғалыс детекциясының режимі қалай әсер етеді?

6.7.3 Неге 25 кадр/с жұмыс режимін баптау міндетті емес?

6.7.4 Жазылған кадрлар саны неге әсер етеді?

 

Әдебиеттер тізімі

 

          1 Системы видеонаблюдения: Учебное пособие. Артюхин В.В. – Алматы: АИЭС, 2009. – 120 б.

2 ANSI/TIA/EIA-568-В.1 «Стандарт телекоммуникационных кабельных систем коммерческих зданий. - Часть 1. Общие требования». Опубл. 1 апреля 2001.

3 ГОСТ Р 50009-2000. «Технические средства охранной сигнализации. Требования и методы испытаний». -  2001.

4 Синилов В. Охранное телевидение в системе безопасности объекта // Скрытая камера. - № 3. - 2003.

5 Филлипов Д. Особенности применения широкоугольных и длиннофокусных объективов // Все о вашей безопасности. - № 3. - 2003.

6 Крутц О. Цифровые видеорегистраторы и кассетные видеорегистраторы с прерывистой записью сигнала: история и текущее состояние вопроса // Скрытая камера. - № 6. - 2003.

7 Денисенко В. Халявко А. Защита от помех датчиков и соединительных проводов систем промышленной автоматизации Современные технологии автоматизации. - № 1. - 2001.

 

Мазмұны

 

1 Зертханалық жұмыс. “NOVUS” видеобақылау жүйелернінің конфигурациясы және жұмыс режимдерін, параметрлерін үйрену	3
2 Зертханалық жұмыс. Жарықтылықты өзгерту кезіндегі видеокамераның әр түрінің мүмкіндіктерін зерттеу. Сезімталдық сипаттамаларын түсіру	9
3 Зертханалық жұмыс. Видеокамера мен объективтердің әр түріндегі фокустық қашықтық, шолу бұрышы және рұқсат ету қабілеттілігін анықтау	14
4 Зертханалық жұмыс. Әр түрлі видеокамералар мен объектілер үшін бақыланбайтын, алыс және бақылау зоналарының жұмысын анықтау	20
5 Зертханалық жұмыс. Әр түрлі фокустық қашықтық кезіндегі видеотіркегіш жазбаларының әр түрлі жылдамдықтары үшін шартты бақыланбайтын зоналарды анықтау	24
6 Зертханалық жұмыс. Видеотіркегіш жазу жылдамдық мәнінен жазылған ақпараттың көлемі мен сапасын анықтау	29
Әдебиеттер тізімі	32

Жинақтық  жоспар 2012ж.,реті. 143

Артюхин Владимир Викторович
Накисбекова Балауса Рыскожаевна

БЕЙНЕБАҚЫЛАУ ЖҮЙЕЛЕРІ
1бөлім
(5В071900 – Радиотехника электорника және телекоммуникация мамандықтарының бакалаврлары үшін) 
Зертханалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқау

Редактор Б. Қасымжанова

Стандартизация  бойынша маман Н.Қ. Молдабекова 

_______басуға қол қойылды
Пішіні 60x84  1/16
Таралымы __50 дана
Баспаханалық қағаз №1
Көлемі _2.1_ оқу.-бас.ә.
Тапсырыс___ Бағасы  210  тг 

«Алматы энергетика және байланыс университеті»
Коммерциялық емес акционерлік қоғамының
көшірмелі-көбейткіш бюросы
050013, Алматы, Байтұрсынұлы көшесі, 126