Tìm hiểu về Camera PTZ

Xin chào mọi người, như thường lệ vào mỗi cuối tuần mình sẽ chia sẽ những kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế liên quan tới lĩnh vực lắp đặt camera quan sát mà mình đã từng làm trong suốt 9 năm qua. Chủ để hôm nay mình muốn chia sẽ đó là chức năng PTZ trong camera hay các định nghĩa về PTZ là gì ?.

Riêng về các bạn kỹ thuật viên thì khái niệm này không quá xa lạ, tuy nhiên không phải tất cả các bạn đều biết về nói. Còn đối với khách hàng đang quan tâm tới việc lựa chọn một camera có khả năng xoay, theo dõi đối tượng, nhìn xa hàng 100m hay vài KM thì khái niệm PTZ là hoàn toàn mới. Những gì mình chia sẽ dưới đây là những gì mình dã tìm hiểu trước đây cộng với kinh nghiệm làm việc. Cho nên bạn nào có ý kiến hay xin để lại bình luận để bài viết được hoàn thiện hơn nhé, Xin cảm ơn.

I. PTZ trong camera là gì?

Trong camera quan sát thì PTZ là viết tắt của cụm từ Pan Tilt Zoom tức là camera quay, quét xoay tròn, nghiêng lên xuống, và thu phóng hình ảnh camera.

+ Pan: Camera sẽ điều khiển hướng quay từ trái qua phải cho phép hình ảnh thu được từ camera quan sát sẽ bao quát một vùng không gian rộng lớn hơn. Pan có thể quay được góc từ 0 – 360 độ (quay tròn)

+ Tilt: Camera quan sát ptz được điều khiển quét theo phương thẳng đừng từ trên xuống dưới / từ dưới lên trên. Góc quét của camera quan sát phụ thuộc vào từng model cụ thể thông thường sẽ quét được khoảng 180 độ.

+ Zoom: Là khả năng điều chỉnh tiêu cự của camera quan sát để phóng to thu nhỏ hình ảnh, zoom quang học cho phép camera duy trì chất lượng hình ảnh, trong khi đó camera sử dụng zoom kỹ thuật số sẽ bị ảnh hưởng chất lượng hình ảnh khi zoom (toàn bộ camera samsung sử dụng ống kính zoom quang học chất lượng cao).

VIDEO DEMO TÍNH NĂNG QUAY, ĐIỀU KHIỂN, ZOOM TRÊN CAMERA PTZ

2. Camera PTZ là gì?

Camera giám sát có chức năng PTZ được hiểu là chức năng quay quét. Camera PTZ có thể đáp ứng các yêu cầu này do có sự kết hợp của một chân đế quay trái, phải, lên, xuống và một ống kính thu phóng (Zoom) hình ảnh. Khả năng thu phóng hình ảnh của một camera PTZ là một sự kết hợp của khả năng zoom kỹ thuật số và khả năng zoom quang học. Zoom kỹ thuật số sử dụng bản mạch điện tử KTS điều khiển (phần mềm) để phóng to ra trong khi đó zoom quang học sử dụng ống kính chuyển dịch tự động điều chỉnh tiêu cự (phần cứng). Tổng số lần zoom của camera có thể được tính bằng cách nhân zoom kỹ thuật số cùng với zoom quang học, camera zoom hiện đại có tính năng tự điều chỉnh để đạt độ nét của mục tiêu quan sát khi thu phóng hình ảnh dù nhanh hay chậm, mức độ đáp ứng tự chỉnh này nói lên chất lượng của ống kính zoom cũng như camera gắn kèm theo.

VIDEO DEMO TÍNH NĂNG BÁO ĐỘNG QUA ĐIỆN THOẠI KHI CÓ NGƯỜI ĐỘT NHẬP TRÊN CAMERA PTZ

Camera sử dụng PTZ phải là sự lựa chọn đặc biệt có các tính năng thích hợp, nếu không sẽ không phát huy được ưu thế PTZ mà sẽ làm cho hình ảnh quan sát chung chung lúc nào cũng mờ, thiếu nét và hình ảnh có thể nẩy giật thường xuyên khi quét hoặc thu phóng nhanh. Theo như chức năng PTZ, bàn phím điều khiển có thể kết nối trực tiếp đến camera PTZ hoặc qua thiết bị xử lý hình ảnh trung tâm như đầu ghi hình và nhận được yêu cầu để vận hành các thao tác PTZ chính xác, nhanh nhạy nhất.

Hầu hết, các kiểu mẫu thích hợp nhất cho an ninh là PTZ dome camera được thiết kế với đầy đủ tính năng cần thiết,kể cả phần vỏ treo có vỏ bọc nhôm chống phá hoại kết cấu theo chuẩn quốc tế.

Camera PTZ được thực hiện cho cả các ứng dụng ngoài trời và trong nhà, thêm vào tính linh hoạt của chủng loại về hình dáng. PTZ camera ngoài trời có chân đế pan/tilt chịu đựng được mọi thời tiết, áp dụng cho các nhiệm vụ nặng, và trở nên mạnh mẽ hơn so với các kiểu mẫu dùng trong nhà .

Lý do cho điều này là chân đế ngoài trời thường cần phải mang theo nhiều thiết bị phụ luôn nặng hơn và kèm các trang bị phụ như đèn hồng ngoại và bộ phát sóng không dây.Các Camera PTZ dùng trong nhà máy thường sử dụng vỏ bên ngoài làm từ nhựa và do đó nhẹ hơn kể các các loại nhựa-nhôm chống phá hoại gọi là Vandal Dome PTZ camera..

Một phát triển gần đây của camera có chân đế quay PTZ là sự phổ biến của camera PTZ dome. Camera PTZ Dome hoạt động theo cách thức giống như Camera PTZ truyền thống nhưng khác nhau ở cả hai chỉ số chân đế về quay quét và lên, xuống (Pan/Tilt) và phần điều khiển điện tử nằm bên trong mái vòm (domed). Những thiết kế cho chụp che hình vòm trong suốt hoặc một nửa trong suốt đến mờ đục, làm cho camera hình vòm dome rất thích hợp cho tất cả các ứng dụng riêng biệt. PTZ dome camera có một số lợi thế hơn hẳn so với PTZ camera an ninh truyền thống . Vòm tròn rộng rất hiệu quả giúp camera có thể di chuyển theo mọi hướng mà người thường nhìn không biết đang hướng ống kính về đâu, bao gồm 360 độ quay tròn và xem thẳng hay lên xuống. Thiết kế được chọn lọc từ nhà sản xuất cho camera,ống kính thích hợp với thiết bị PTZ ở mọi tốc độ và thu phóng hình ảnh tự chỉnh một cách tốt nhất, tránh được các lỗi về camera PTZ do người dùng tự chọn kết hợp không đúng và làm thất bại cho nhu cầu quan sát.

PTZ Dome Camera còn có mẫu sử dụng kèm theo phần phát hiện các chuyển động (motion detector) giúp cho camera tự động xoay qua lại hay lên xuống để xem rõ một mục tiêu,hay một đối tượng nào đó di chuyển trực tiếp bên dưới camera. Chức năng cộng thêm này (hệ Plus) gọi là Auto-flip cho phép camera an ninh để xoay tự động khi có chuyển động từ bất cứ đâu chung quanh camera để hỗ trợ người dùng xử lý ngay lập tức trên các màn hình quan sát trung tâm.

Nhiều camera PTZ có khả năng lập trình với nhiều vị trí ấn định sẵn và có thể được thực hiện để khảo sát qua lại các địa điểm này một cách thường xuyên. Số lượng vị trí định sẵn (pan preset) thay đổi theo nhà sản xuất camera và mô hình của camera, tính năng cài đặt trước thông thường trung bình từ 8 -đến 32 địa chỉ ( vị-trí quay quét), loại cao cấp hơn cho phép 128 địa chỉ hoặc tùy thuộc theo số lượng camera.

Độ chính xác về khả năng của camera để quay trở lại vị trí định sẵn ,thao tác thay đổi dựa trên cơ khí, điện tử, và phần mềm. Ngoài vị trí định sẵn, camera PTZ có thể được thiết lập cho hoạt động chỉ khi nào có một sự thay đổi cụ thể xảy ra, như một chuyển động, tiếng ồn, hoặc các thay đổi nhiệt độ. Điều này được thực hiện khi kết nối với các thiết bị như thiết bị dò chuyển động, kể cả thiết bị báo khói, báo cháy đều kết nối thích hợp với camera PTZ. Bằng cách này, hệ thống camera giúp cho người dùng giảm thiểu cao nhất các sự kiện ,sự cố ngoài ý muốn .

Hơn nữa, phải kể đến IP camera PTZ đi kèm với một thiết kế có sẵn về địa chỉ IP, cho phép giám sát từ xa ,từ bất cứ nơi nào trên thế giới khi sử dụng một trình duyệt web chuẩn. Người dùng chỉ cần kết nối camera với mạng và sau đó có thể tận dụng nhiều tính năng thông thường dựa trên phần mềm kèm theo bao gồm một máy chủ web, máy chủ FTP, và một e-mail client.

Một tính năng phổ biến cho camera PTZ là tính năng che chắn các phần riêng tư. Điều này cung cấp khả năng ấn định các khu vực có cài đặt mặt nạ (masking) tùy thuộc vào quan điểm của người dùng camera, chẳng hạn như che đi một cửa sổ hoặc cửa một số nhà. Các vị trí của mặt nạ (mask) có thể khóa chết hoặc thay đổi kích thước cho phù hợp để đảm bảo rằng những gì phía sau mặt nạ cần phải được che khuất cho ẩn đi sẽ luôn ẩn. Điều này giúp cho người sử dụng camera thoát khỏi kiện tụng do những bất cập khiếu nại vi phạm sự riêng tư.

Hiện nay chức năng PTZ trong camera được áp dụng phổ biến cho các camera cao cấp. Trong đó phải kể đến dòng camera Speed Dome. Là dòng camera thông minh được trang bị những công nghệ mới nhất. đáp ứng được nhu cầu quan sát ngày càng cao của người tiêu dùng.

Tại công ty chúng tôi thì các sản phẩm camera PTZ phổ biến như: Hikvision, Dahua, Kbvision,… được phân phối và lắp đặt với giá cạnh tranh. Tuy nhiên các dòng camera  có chức năng PTZ thường có giá khá cao chỉ dành cho các dự án lớn. Vì thế thông tin cũng như những hình ảnh thực tế về dòng camera này ít được người dùng biết đến.

3. Lợi ích của việc lắp đặt camera có chức năng PTZ.

Cái lợi ích đầu tiên của việc lắp đặt camera có chức năng PTZ là khả năng tùy biến trong cách quản lý giám sát thông qua hệ thống camera quan sát. Nhờ vào các tính năng đã được nêu ở trên mà khi cần truy xuất dữ liệu thì camera PTZ luôn cho những kết quả rất đáng tin cậy.

Ở hầu hết các tuyến đường trên các thành phố lớn hàng hàng chiếc camera PTZ được lắp đặt, thông qua đây mọi vấn đề về giao thông được hổ trợ kịp thời. Xử lý các vi phạm thong qua hệ thống camera PTZ đã được áp dụng tại một số công trình tiêu biểu.

Do camera PTZ có khả năng quay, quét, zoom nên bạn có thể quan sát toàn bộ khu vực rộng lớn mà không bị hạn chế tầm nhìn như camera cố định. Ngoài ra, tính năng zoom quang học sẽ giúp bạn quan sát cận cảnh khu vực xảy ra sự cố hoặc khu vực mà có dấu hiệu bất thường. Cần kết hợp giữa camera có góc nhìn cố định và camera có chức năng quay quét để tạo nên một hệ thống camera hoàn chỉnh.

Camera cố định thường có giá rẻ hơn camera PTZ tuy nhiên hạn chế của camera cố định là có tầm nhìn hạn chế. Trong khi PTZ camera có thể linh hoạt vì vậy đôi khỉ cần lắp đặt 1 đến 2 camera ptz là bạn có thể quan sát toàn bộ khu vực mình mong muốn. Tiết kiệm được một khoản chi phí về sau này.

4. Ưu điểm và nhược điểm của camera PTZ.

a. Ưu điểm: 

Hầu hết tất cả các dòng camera PTZ đều có thiết kế rất chuyên nghiệp. Các vật liệu cấu thành những dòng camera này đều đáp ứng được những điều kiện khí hậu khắc nghiệt do phần lớn được lắp ngoài trời như mưa nắng, bụi bặm, một số còn được làm từ vật liệu chống cháy nổ. Camera phải đáp ứng được nhiều yếu tố đó nên phần nào khiến giá của các dòng camera này cực kỳ cao.

Mẫu mã đẹp và đa dạng, nhưng phần lớn là dạng PTZ Dome (hình cầu). Bên trong mỗi camera này đều chứa những thấu kính cực kỳ lớn hỗ trợ camera phóng to và vẫn giữ nguyên chất lượng hình ảnh ở những mức độ nhất định. Nhiều loại có khả năng phóng to hình ảnh đến 36 lần (zoom quang học) và có thể zoom tiếp lên 64 lần (Zoom kỹ thuật số, dùng thuật toán để nội suy hình ảnh, tuy nhiên cách thức này sẽ gây hình bị vỡ thành hạt, không rõ ràng).

Có khả năng xoay 360 độ, mắt quét hình ảnh ngang – dọc 180 độ đảm bảo độ hoạt động linh hoạt khi bạn có nhu cầu muốn di chuyển camera để quan sát những vị trí mà bạn muốn. Những dòng camera xịn có thể cho tốc độ quay cực kỳ nhanh. Bên cạnh đó là tính năng theo dõi hành động tối ưu, bạn có thể lập trình cho camera tính năng này, ngay khi phát hiện chuyển động nghi vấn, camera sẽ tự động theo dõi đối tượng.

b. Nhược điểm:

PTZ, speed dome là một trong những dòng camera đắt nhất hiện nay, với chi phí cao gấp 3 – 4 lần hoặc nhiều hơn nữa so với camera thường có độ phân giải tương đương.

PTZ rất hữu ích khi cần zoom sát vật thể khi đang live view ở khoảng cách xa, tuy nhiên bản thân nó không thể làm hai việc cùng một lúc, đồng nghĩa với việc nó không thể quan sát tổng quan khi chúng ta đang zoom, giả sử trong cùng một thời gian có sự cố xảy ra ở vị trí khác thì chúng ta không thể xem lại ở file record.

Khi quan sát tổng quan ở góc rộng, file record bạn muốn xem lại và zoom vật thể lên nhiều lần thì hình sẽ bị bể, vì lúc này camera sẽ dùng thuật toán để nội suy hình ảnh (zoom số), chức năng zoom quang học chỉ có tác dụng khi bạn live view trực tiếp.

Người sử dụng cần rất nhiều thời gian để học cách sử dụng camera PTZ vì chúng thường rất phức tạp, bên cạnh đó bạn phải tốn thêm nhân sự để quản lý chúng 24/24. Một số camera có tính năng tự theo dõi chuyển động khi bạn setup, tuy nhiên những dòng này có chi phí cực kỳ cao. Người kỹ thuật cần học hỏi rất nhiều trong quá trình cài đặt camera PTZ bởi vì những chức năng của nó vô cùng nhiều.

Có kích thước cực kỳ lớn vì bản thân chứa nhiều lớp thấu kính to và nặng để phục vụ việc zoom từ xa, cộng thêm chất liệu vỏ bên ngoài phải chịu được thời tiết khắc nghiệt nên có trọng lượng cực kỳ nặng. Khi đó bạn có thể phải tốn thêm chi phí làm giá đỡ ở các vị trí cao,…

Có một cách để vừa tiết kiệm chi phí, vừa phát huy tối đa nhu cầu quan sát tổng quan, bạn có thể sử dụng nhiều camera góc rộng có độ phân giải cao, lắp đặt cùng một vị trí. Khi đó, nếu sự cố xảy ra ở vị trí nào thì chúng ta có thể zoom trực tiếp camera ở vị trí đó, những camera còn lại vẫn có thể quan sát tổng quan và dĩ nhiên đáp ứng tốt nhu cầu của bạn.

Trên đây là những kiến thức mình chia sẽ về chức năng PTZ là gì? Cũng tìm hiểu về lợi ích, ưu và nhược điểm của các camera có chức năng PTZ. Hi vọng bài viết sẽ giúp ích cho các bạn kỹ thuật viên cũng như quý khách hàng là độc giả.