هل يمكن أن تحافظ خوارزمية التركيز البؤري PTZ الخاصة بي على وضوح دون الثانية بعد الدوران بسرعة عالية؟

لقد شاهدت الكثير من كاميرات PTZ¹ تأرجح إلى إعداد مسبق ثم اجلس هناك مع صورة ضبابية لمدة ثانيتين كاملتين. في المراقبة الحرجة، يمكن أن تكلفك هاتان الثانيتان اللقطة.

نعم، يمكن لمنطقة PTZ جيدة التصميم أن تحقق ما يلي الوضوح دون الثانية² بعد دوران عالي السرعة³. المفتاح ليس فقط خوارزمية التركيز التلقائي⁴ في حد ذاته. إنه مزيج من تخطيط موضع التركيز⁵, تركيز متزامن⁶ حركة المحرك أثناء الدوران، والتركيز البؤري التلقائي لاكتشاف الطور الذي يزيل البحث البطيء ذهاباً وإياباً الذي تعتمد عليه معظم الكاميرات.

خوارزمية التركيز البؤري للكاميرا PTZ وضوح دون الثانية بعد الدوران عالي السرعة

فيما يلي، أقوم بتفصيل الأسئلة الأربعة الأكثر شيوعًا التي أسمعها من شركات الدمج والمهندسين حول أداء تركيز PTZ. تأتي كل إجابة من الخبرة الميدانية الحقيقية والعمل الهندسي الذي نقوم به في Loyalty-Secu كل يوم.

كيف يمكنني تقليل تأثير “اصطياد” التركيز البؤري التلقائي للكاميرا؟

يمكنك تقليل الصيد باستخدام الضبط البؤري التلقائي لاكتشاف الطور (PDAF)⁷ بدلًا من النقي التركيز البؤري التلقائي لاكتشاف التباين⁸. يقوم PDAF بحساب الاتجاه والمسافة الدقيقة التي تحتاج العدسة إلى التحرك فيها في خطوة واحدة، مما يقلل من وقت قفل التركيز البؤري بأكثر من النصف.

مقارنة PDAF مقابل اكتشاف التباين

طريقة AF	كيف تعمل	وقت القفل النموذجي	مخاطر الصيد
التركيز البؤري التلقائي لاكتشاف التباين	عمليات المسح ذهاباً وإياباً للعثور على ذروة الوضوح	1.0 - 3.0 ثانية	عالية
التركيز البؤري التلقائي لاكتشاف الطور (PDAF)	حساب مسافة التركيز الدقيق من فرق الطور	0.1 - 0.5 ثانية	منخفضة جداً
ضبط بؤري تلقائي بؤري تلقائي هجين (PDAF + تباين)	PDAF للقفل التقريبي، والتباين للضبط الدقيق	0.2 - 0.6 ثانية	منخفضة

في وحدات التكبير/التصغير البصري بالتقريب البصري 40X الخاصة بنا، نجمع بين PDAF مع منحنى التكبير/التكبير/التركيز⁹. هذا المنحنى عبارة عن خريطة تربط كل مستوى تكبير/تصغير بموضع محرك الضبط البؤري الصحيح، مما يسمح للكاميرا بالحفاظ على الضبط البؤري حتى أثناء تغييرات التكبير/التصغير السريعة.

هل سرعة التركيز البؤري ثابتة حتى عند تكبير هدف بعيد؟

تنخفض سرعة الضبط البؤري في معظم الكاميرات مع زيادة التكبير/التصغير لأن عمق المجال يصبح ضيقاً للغاية. وللحفاظ على سرعة الضبط البؤري ثابتة، تحتاج الكاميرا إلى منحنى معايرة للتكبير/التصغير-التركيز البؤري ومحرك تركيز بؤري سريع بما يكفي لتتبع المنحنى في الوقت الحقيقي.

في شركة Loyalty-Secu، تخزّن كاميراتنا 40X منحنى مفصّل تمت معايرته أثناء الإنتاج. عند التكبير من 1X إلى 40X، يتبع محرك التركيز البؤري هذا المنحنى خطوة بخطوة. نستخدم محرك متدرج عالي السرعة مع التغذية الراجعة ذات الحلقة المغلقة¹⁰ لضمان معرفة المحرك بموضعه الدقيق في جميع الأوقات، وتصحيح الأخطاء في غضون أجزاء من الثانية.

بالنسبة لـ مراقبة حركة المرور¹¹ أو أمن المحيط الخارجي¹², وهذا يعني تثبيت التركيز على هدف على بعد مئات الأمتار في أقل من 0.5 ثانية.

هل ستبقى الكاميرا في التركيز البؤري إذا قمت بضبطها على نمط الدوريات عالية السرعة¹³?

نعم، ولكن فقط إذا كانت الكاميرا تستخدم الضبط البؤري المتزامن. الكاميرات التي تنتظر حتى يتوقف الدوران قبل البدء في التركيز البؤري ستظهر دائمًا ضبابية قصيرة عند كل نقطة دورية.

ميزة التركيز المتزامن

ميزة الدورية	PTZ قياسي	الولاء-سيكو بي تي زد
مشغل التركيز	بعد توقف الدوران	أثناء الدوران (متزامن)
بيانات التركيز المخزنة	تكبير فقط	التحريك + الإمالة + التكبير + التكبير + التركيز البؤري
وقت التعافي النموذجي	1.0 - 3.0 ثانية	< أقل من 0.3 ثانية

تتعامل كاميرات PTZ الخاصة بنا أيضًا مع رد الفعل العكسي الميكانيكي¹⁴-الفجوة الصغيرة في التروس التي تسبب أخطاء في تحديد الموضع- باستخدام محركات ذات حلقة مغلقة. يحافظ ذلك على دقة الضبط المسبق في حدود ± 0.1 درجة حتى عند سرعات تصل إلى 400 درجة/ثانية.

لماذا تبدو صورتي ضعيفة لبضع ثوانٍ بعد إجراء مكالمة معدة مسبقاً؟

إن صورة ناعمة¹⁵ بعد الاستدعاء المضبوط مسبقًا بسبب الاهتزاز الميكانيكي والبحث عن الضبط البؤري وتعديل التعريض الضوئي. ويتطلب إصلاح ذلك قيم الضبط البؤري المخزنة مسبقًا، والكبح السريع للمحرك، والحساب المسبق للتعريض الضوئي.

كسر تأخير الاسترداد

1. وقت الاستقرار الميكانيكي: التوقفات الصلبة تخلق اهتزازات. تستقر الأنظمة عالية الجودة في غضون 100-200 مللي ثانية.
2. اكتساب التركيز: يستغرق الضبط البؤري التلقائي للتباين ما يصل إلى ثانيتين؛ ويستغرق الضبط البؤري التلقائي للتباين مع القيم المخزنة مسبقًا من 100 إلى 300 مللي ثانية.
3. تكييف التعرض: يتطلب التحويل من منطقة مظلمة إلى منطقة مضاءة بالشمس إعادة حساب الكسب وسرعة الغالق، وعادةً ما يستغرق ذلك من 200 إلى 500 مللي ثانية.

تعالج البنية “الجاهزة مسبقاً” لدينا جميع المشاكل الثلاث في وقت واحد. وبحلول الوقت الذي تتوقف فيه الكاميرا، يتم ضبط الضبط البؤري وتكون درجة الإضاءة صحيحة تقريبًا، مما يضمن الحصول على صورة واضحة في أقل من 0.5 ثانية في معظم الظروف.

الخاتمة

يتم تحقيق التركيز البؤري دون الثانية بعد دوران PTZ عالي السرعة من خلال التركيز البؤري المتزامن وتعيين التركيز البؤري المخزن وPDAF والتحكم في المحرك ذي الحلقة المغلقة، وكلها تعمل معًا قبل أن تتوقف الكاميرا عن الحركة.