Je ne compte plus le nombre de fois où un client m'a appelé pour me dire que sa présélection PTZ pointait vers un mur au lieu de la porte après un orage.
L'Auto-Flip et l'Auto-Correction sont deux fonctions matérielles intégrées aux caméras PTZ qui permettent de corriger les dérives de position dues au vent. La correction automatique utilise des capteurs internes pour trouver le véritable point zéro et ramener l'objectif au bon angle. La fonction Auto-Flip fait pivoter la caméra de 180° en moins d'une seconde lorsqu'elle suit une cible au-delà de la limite mécanique. Ensemble, ils assurent la précision de vos préréglages et la continuité de vos séquences, même dans des environnements très venteux.
Correction automatique du vent de la caméra PTZ
Ci-dessous, je décris exactement le fonctionnement de ces fonctionnalités au niveau matériel et logiciel. J'expliquerai également ce que vous devez demander à votre fournisseur avant de signer le bon de commande. Si vous déployez des caméras sur de grands poteaux, des ponts ou des plaines, cet article est fait pour vous.
Mon appareil photo reviendra-t-il automatiquement à son réglage exact s'il est poussé par une rafale de vent ?
J'ai eu un client au Texas qui a installé 12 caméras PTZ le long d'une clôture. Après une semaine de vent, chaque préréglage était décalé de 5 à 15 degrés. Il a dû envoyer une équipe sur place pour recalibrer chacune d'entre elles à la main.
Oui, une caméra PTZ dotée d'une fonction d'autocorrection retrouvera sa position exacte après une rafale de vent. Le système utilise un capteur de référence interne - généralement un coupleur optique ou un encodeur absolu - pour détecter toute dérive de position. Il recalcule ensuite le nombre d'impulsions du moteur par rapport au véritable point zéro et ramène automatiquement l'objectif à l'angle correct.
Retour des préréglages de la caméra PTZ après une rafale de vent
Comment fonctionne la fonction “Retour à la présélection” ?
Il est essentiel de comprendre que la plupart des caméras PTZ utilisent la technologie moteurs pas à pas. Un moteur pas à pas se déplace par petits pas fixes. Le contrôleur compte ces pas pour savoir où pointe la caméra. Cela fonctionne bien dans des conditions normales. Mais lorsqu'un vent fort pousse le boîtier de l'appareil photo, l'arbre du moteur peut glisser. Le contrôleur pense toujours avoir envoyé 1 000 pas. Mais le moteur n'en a fait que 980. Cet écart est appelé “pas perdus”.”
Au fil du temps, les pas perdus s'accumulent. Votre préréglage qui visait la porte d'entrée pointe maintenant vers le parking.
La correction automatique corrige ce problème en ajoutant un point de référence physique à l'intérieur de l'appareil photo. Voici comment les deux approches principales se comparent :
| Méthode | Comment ça marche | Précision | Coût |
|---|---|---|---|
| Interrupteur à point zéro (interrupteur domestique) | Un petit interrupteur optique ou mécanique situé à une position fixe sur chaque axe. La caméra tourne jusqu'à ce qu'elle atteigne ce commutateur, puis remet son compteur de pas à zéro. | Bonne (±0,1°) | Faible |
| Codeur absolu 1 | Un capteur fixé à l'arbre du moteur qui connaît toujours l'angle exact, même après une perte de puissance. Il n'est pas nécessaire de “chercher” le zéro. | Excellent (±0,01°) | Plus élevé |
| Réétalonnage périodique | La caméra exécute une routine de “retour à la maison” programmée - par exemple, une fois toutes les 24 heures - pour réinitialiser la dérive accumulée. | Bon (en fonction de la fréquence) | Faible (basé sur un logiciel) |
Que se passe-t-il pendant un cycle de correction ?
Lorsque l'appareil photo détecte une dérive - ou lorsqu'un étalonnage programmé se déclenche - il exécute une séquence rapide :
- Le moteur Pan tourne jusqu'à ce qu'il atteigne le commutateur du point zéro.
- Le contrôleur remet le compteur de pas interne à 0.
- Le moteur d'inclinaison fait la même chose sur son axe.
- Le contrôleur connaît maintenant la véritable position physique.
- Il compare cette position aux coordonnées prédéfinies enregistrées.
- S'il y a un écart, il actionne le moteur pour le combler.
Tout ce processus peut se dérouler en arrière-plan. Sur la plupart de nos unités PTZ industrielles Loyalty-Secu, l'utilisateur ne le voit même pas se produire. La caméra le fait entre les cycles de patrouille ou pendant les heures de faible activité.
Le plus gros problème : quand tout le panier change
Il y a une chose qui échappe à beaucoup de gens. Parfois, l'appareil photo lui-même est en bon état. Le support ou la perche s'est légèrement tordu dans le vent. Le point zéro interne de l'appareil photo est alors correct par rapport à son propre corps, mais le corps lui-même est tourné de 3 degrés vers la gauche par rapport au sol.
Dans ce cas, un simple réétalonnage du point zéro ne sera d'aucune utilité. Vous avez besoin d'un algorithme de correction des préréglages en vrac. Il existe un brevet chinois bien documenté (CN106289182A) qui décrit exactement cette méthode :
- Choisir 3 positions connues de préréglage.
- Confirmer manuellement l'ampleur du déplacement de chacun d'entre eux.
- Le système calcule le décalage moyen pour le panoramique, l'inclinaison et la hauteur.
- Il applique ce décalage à tous les préréglages restants en une seule fois.
Cela signifie que si vous avez 255 préréglages, vous n'avez pas besoin de les corriger tous les 255. Vous en corrigez 3, et le logiciel corrige le reste. Dans le cas d'un projet comportant des dizaines de caméras installées sur de grands poteaux dans des zones venteuses, cela permet d'économiser des jours de travail.
Comment le système interne en boucle fermée détecte-t-il que le moteur a sauté une étape ?
J'avais l'habitude de penser que le terme “boucle fermée” n'était qu'un terme de marketing. Puis j'ai ouvert une unité PTZ et j'ai vu la carte de l'encodeur câblée directement au pilote du moteur. Cela a complètement changé ma façon de voir les choses.
Un système en boucle fermée détecte les pas manqués en comparant constamment la position commandée par le moteur avec la position réelle signalée par un capteur. Si le moteur a reçu l'ordre de se déplacer de 500 pas mais que le codeur n'en indique que 490, le contrôleur envoie immédiatement 10 pas supplémentaires pour combler l'écart. Cela se produit en temps réel, à chaque mouvement.
Système de codage de moteur en boucle fermée PTZ
Boucle ouverte ou boucle fermée : L'importance de l'éolien
La plupart des caméras PTZ bon marché utilisent un boucle ouverte système. Le contrôleur envoie une commande : “Déplacez-vous de 500 pas vers la droite”. Il suppose que le moteur a fait exactement cela. Il ne vérifie jamais. C'est comme si vous donniez des indications routières à quelqu'un et que vous raccrochiez le téléphone. Vous espérez qu'il est arrivé à destination, mais vous n'en savez rien.
A boucle fermée est différent. Il est doté d'un capteur - généralement un codeur - qui indique la position réelle après chaque mouvement. Si la position réelle ne correspond pas à la position commandée, le contrôleur la corrige immédiatement.
Voici une comparaison directe :
| Fonctionnalité | Boucle ouverte (pas à pas uniquement) | Boucle fermée (pas à pas + codeur) |
|---|---|---|
| Connaît-il la position actuelle ? | Non | Oui |
| Détecte les pas perdus ? | Non | Oui, en temps réel |
| Se corrige-t-il après une poussée de vent ? | Non (nécessite un recalibrage manuel) | Oui (automatique) |
| Coût | Plus bas | Plus élevé |
| Meilleur pour | Environnements intérieurs à faible vent | Déploiement à l'extérieur, par grand vent et sur des poteaux élevés |
Comment le codeur communique avec le contrôleur
Dans une PTZ en boucle fermée, le codeur est monté sur le même arbre que le moteur pas à pas. Chaque fois que le moteur tourne, le codeur génère un signal. Le contrôleur lit ce signal et le compare au nombre de pas qu'il a envoyé.
Deux types de codeurs sont couramment utilisés :
Codeurs incrémentaux
Ils comptent les impulsions à partir d'un point de départ. Ils sont moins coûteux mais perdent leur position en cas de coupure de courant. Après un cycle d'alimentation, la caméra doit effectuer une routine complète de “retour à la maison” pour retrouver le zéro.
Codeurs absolus
Ils connaissent leur angle exact à tout moment, même en cas de coupure de courant. Ils sont plus coûteux, mais ne nécessitent pas de routine à domicile. Pour les déploiements exposés au vent, les codeurs absolus sont le meilleur choix car les coupures de courant sont fréquentes pendant les tempêtes.
Ce que cela signifie pour votre projet
Si vous déployez des caméras PTZ dans des zones ouvertes (plaines, côtes, toits, ponts), vous devez poser une question directe à votre fournisseur : “Votre système de motorisation PTZ est-il en boucle ouverte ou en boucle fermée ?”
Si l'on vous dit qu'il s'agit d'une boucle ouverte, demandez comment vous gérez les pas perdus. Si la réponse est “routine périodique à domicile”, c'est acceptable mais pas idéal. Si la réponse est “nous ne le faisons pas”, passez votre chemin.
Chez Loyalty-Secu, nos unités PTZ de qualité industrielle utilisent un contrôle en boucle fermée avec des encodeurs optiques sur les axes de panoramique et d'inclinaison. Cela signifie que chaque mouvement est vérifié. Chaque déplacement induit par le vent est détecté. Et chaque correction se fait sans que l'opérateur ne lève le petit doigt.
Puis-je recevoir une alerte si l'orientation physique de la caméra a été modifiée de façon permanente ?
Dans le cadre d'un projet, une caméra installée sur une tour côtière a été frappée par une tempête. Le support s'est plié de 4 degrés. La caméra a continué à fonctionner, mais tous les préréglages étaient erronés. Personne ne l'a remarqué pendant deux semaines.
Oui, les systèmes PTZ avancés peuvent envoyer une alerte lorsqu'ils détectent un déplacement physique permanent. La caméra compare ses données d'étalonnage du point zéro avec la ligne de base enregistrée. Si le décalage dépasse un certain seuil (par exemple, plus de 2 degrés), elle déclenche une alarme par l'intermédiaire du système VMS ou envoie une notification par courrier électronique. courriel ou Trappe SNMP 2.**
Notification d'alerte de changement d'orientation de la caméra PTZ
Pourquoi les dérives permanentes sont-elles différentes des dérives temporaires ?
La dérive temporaire se produit lorsque le vent pousse la caméra lors d'une rafale et que celle-ci rebondit. Le système en boucle fermée gère ce phénomène en temps réel. Aucune action humaine n'est nécessaire.
Le changement permanent est différent. Il signifie que quelque chose de physique a changé. Le support s'est plié. Un boulon s'est desserré. La perche elle-même s'est inclinée. Les moteurs internes de l'appareil photo vont bien, mais l'ensemble du “système de coordonnées mondiales” de l'appareil photo a pivoté par rapport au sol.
Comment l'appareil photo sait qu'il y a un problème permanent
Lorsque la caméra effectue son étalonnage périodique du point zéro, elle compare le résultat à la dernière ligne de base connue. Si le décalage est faible (inférieur à 0,5°), il est corrigé silencieusement. Si le décalage est important et constant sur plusieurs cycles d'étalonnage, le système le signale comme un changement structurel plutôt qu'une erreur de moteur.
Voici la logique typique d'une alerte :
| Condition | Réponse du système |
|---|---|
| Décalage < 0,5° après étalonnage | Auto-correction silencieuse. Pas d'alerte. |
| Décalage 0,5° - 2° après étalonnage | Auto-correction et enregistrement d'un avertissement dans le journal des événements du système. |
| Décalage > 2° après étalonnage | Auto-correction, enregistrement d'une erreur et envoi d'une alerte à l'opérateur via VMS/email/SNMP. |
| Décalage > 5° ou échec de l'étalonnage | Verrouiller l'appareil en mode sans échec et envoyer une alerte critique. Recommander une inspection physique. |
Ce que vous devez faire lorsque vous recevez cette alerte
Lorsque vous recevez une alerte de “décalage permanent”, ne vous contentez pas de réexécuter l'étalonnage et de passer à autre chose. L'alerte vous indique que quelque chose de physique a changé. Vous devez
- Vérifiez que le support et le matériel de montage ne sont pas desserrés ou déformés.
- Vérifiez que le poteau ou le mur ne présente pas de mouvements structurels.
- Si le support est déformé mais que l'appareil photo ne présente pas de problème, redressez le support, puis lancez l'appareil photo. “recalibrage en un clic” à partir de l'interface web.
- Si vous ne pouvez pas envoyer un équipage immédiatement, utilisez la fonction correction en bloc des préréglages que j'ai décrite précédemment. Choisissez 3 préréglages de référence, confirmez leur nouvelle position et laissez le système décaler les 255 préréglages pour qu'ils correspondent.
Intégration des alertes à votre système de gestion des véhicules (VMS) existant
Si vous utilisez des plateformes telles que Jalon 3 ou Iris bleu 4, Pour ce faire, assurez-vous que votre PTZ prend en charge les notifications d'événements ONVIF. De cette façon, l'alerte “changement d'orientation” apparaît dans le même tableau de bord que vos autres alarmes. Vous n'avez pas besoin d'un outil de surveillance distinct.
Chez Loyalty-Secu, notre firmware PTZ expose ces événements par le biais de canaux d'événements ONVIF standard.
La correction se fait-elle instantanément ou y a-t-il un délai dans le réalignement de la vue ?
Je reçois souvent cette question. Les gens craignent que l'appareil photo ne se fige ou ne devienne aveugle pendant le processus de correction.
La vitesse de correction dépend du type de système. Une caméra PTZ en boucle fermée dotée d'un encodeur absolu corrige en temps réel - il n'y a pratiquement aucun délai visible. Une PTZ en boucle ouverte qui s'appuie sur une routine périodique peut prendre de 2 à 5 secondes pour terminer le réétalonnage, au cours duquel la caméra se déplace brièvement vers le point zéro et vice-versa. Dans les deux cas, le délai est suffisamment court pour ne pas créer d'interruption significative de la couverture de surveillance.
Comparaison de la vitesse et du délai de correction des caméras PTZ
Correction en temps réel ou correction programmée
Il existe deux modes de correction, qui se comportent de manière très différente.
Correction en temps réel (boucle fermée)
Dans un système en boucle fermée, le codeur indique toujours la position réelle. Si le vent pousse la caméra de 0,3° vers la gauche, le contrôleur constate le décalage en quelques millisecondes. Il envoie immédiatement une commande de correction. Le moteur fait reculer la caméra. L'utilisateur ne voit rien. Il n'y a pas de mouvement visible, pas d'interruption, pas d'angle mort.
Il s'agit de la configuration idéale pour les environnements hautement sécurisés où même un écart d'une seconde dans la couverture est inacceptable.
Correction programmée (boucle ouverte avec routine à domicile)
Dans un système en boucle ouverte, la caméra ne sait pas qu'elle a dérivé jusqu'à ce qu'elle exécute une routine d'étalonnage. Cette routine est généralement programmée - par exemple, une fois toutes les 6 heures ou une fois par jour à 3 heures du matin. Au cours de cette routine, la caméra tourne physiquement jusqu'à l'interrupteur du point zéro, remet son compteur à zéro, puis revient à sa position précédente.
Cette opération prend environ 2 à 5 secondes. Pendant ces secondes, la caméra ne surveille pas la zone qui lui a été attribuée. Pour la plupart des applications commerciales, cela est acceptable. Pour les infrastructures critiques, ce n'est pas le cas.
Qu'en est-il de la vitesse de basculement automatique ?
La fonction Auto-Flip est une fonction distincte, mais la vitesse est également importante dans ce cas. Lorsqu'une cible se déplace directement sous la caméra, celle-ci atteint sa limite d'inclinaison mécanique. La fonction Auto-Flip entre en jeu et fait pivoter l'axe panoramique de 180° tout en retournant l'image numériquement.
Sur nos unités PTZ Loyalty-Secu, ce retournement complet prend moins d'une seconde. L'image reste à l'endroit pendant toute la durée de l'opération. La cible reste dans le cadre. Il n'y a pas de “zone morte” où la caméra perd de vue le sujet.
Comment tester avant d'acheter
Demandez à votre fournisseur de vous faire une démonstration en direct. Demandez-lui de définir un préréglage, puis de pousser physiquement le boîtier de l'appareil photo pour simuler le vent. Observez le temps qu'il faut à la caméra pour revenir au réglage prédéfini. S'il lui faut plus de 3 secondes, ou si elle ne revient pas du tout, vous saurez tout sur la qualité de son système de correction.
Vous pouvez également demander le temps de réponse de la correction par écrit. Si le fournisseur ne peut pas fournir ce numéro, c'est qu'il ne l'a probablement pas testé. Et s'il ne l'a pas testé, vous ne devez pas lui faire confiance sur le terrain.
Chez Loyalty-Secu, nous soumettons chaque unité PTZ à des tests de résistance automatisés avant de l'expédier. Nous simulons des charges de vent et mesurons le temps de réponse de la correction. Nous incluons ces données dans nos rapports de test.
Conclusion
La correction automatique et le retournement automatique ne sont pas des fonctions de luxe. Elles sont essentielles pour toute PTZ déployée dans des environnements exposés au vent. Demandez à votre fournisseur un contrôle en boucle fermée, des encodeurs absolus et une correction globale des préréglages, sinon vos préréglages dériveront.
1. Fonctionnement du codeur rotatif absolu pour le retour de position PTZ. ︎ 2. Configuration des pièges SNMP pour les notifications d'alarme PTZ. ︎ 3. Abonnement aux événements ONVIF pour les alertes des caméras. ︎ 4. Blue Iris PTZ gestion des alarmes et des événements. ︎ 5. Détection de la perte de pas du moteur pas à pas à l'aide du retour d'information de l'encodeur. ︎ 6. Commutateur optique de point zéro pour l'étalonnage de la maison PTZ. ︎ 7. Brevet CN106289182A pour une méthode de correction en vrac des préréglages. ︎ 8. Comparaison de la commande de moteur en boucle fermée et en boucle ouverte. ︎ 9. Service ONVIF PTZ pour la surveillance de la position et les alertes. ︎ 10. Limite d'inclinaison mécanique à basculement automatique pour un suivi continu. ︎