L'algoritmo di messa a fuoco del mio PTZ è in grado di mantenere una nitidezza inferiore al secondo dopo una rotazione ad alta velocità?

Ho guardato troppi Telecamere PTZ¹ e poi rimanere lì con un'immagine sfocata per due secondi interi. Nella sorveglianza critica, quei due secondi possono costare lo scatto.

Sì, un PTZ ben progettato può ottenere chiarezza al secondo² dopo rotazione ad alta velocità³. La chiave non è solo la algoritmo di messa a fuoco automatica⁴ stesso. È una combinazione di mappatura della posizione di messa a fuoco⁵, messa a fuoco sincrona⁶ movimento del motore durante la rotazione e l'autofocus a rilevamento di fase che elimina la lenta ricerca avanti e indietro a cui si affida la maggior parte delle fotocamere.

Algoritmo di messa a fuoco della telecamera PTZ con chiarezza al secondo dopo una rotazione ad alta velocità

Qui di seguito, vi illustro le quattro domande più comuni che mi vengono rivolte da integratori e tecnici sulle prestazioni della messa a fuoco PTZ. Ogni risposta deriva dall'esperienza reale sul campo e dal lavoro di progettazione che svolgiamo ogni giorno in Loyalty-Secu.

Come posso ridurre l'effetto “caccia” della messa a fuoco automatica della mia fotocamera?

Si riduce al minimo la caccia utilizzando Messa a fuoco automatica a rilevamento di fase (PDAF)⁷ invece di un puro AF a rilevamento di contrasto⁸. Il PDAF calcola la direzione e la distanza esatta in cui l'obiettivo deve muoversi in un solo passaggio, riducendo il tempo di blocco della messa a fuoco di oltre la metà.

Confronto tra PDAF e rilevamento del contrasto

Metodo AF	Come funziona	Tempo di blocco tipico	Rischio di caccia
AF a rilevamento di contrasto	Esegue scansioni avanti e indietro per trovare la massima nitidezza	1,0-3,0 secondi	Alto
AF a rilevamento di fase (PDAF)	Calcola l'esatta distanza di messa a fuoco dalla differenza di fase	0,1-0,5 secondi	Molto basso
AF ibrido (PDAF + Contrasto)	PDAF per il blocco di massima, contrasto per la regolazione fine	0,2-0,6 secondi	Basso

Nei nostri moduli PTZ con zoom ottico 40X, combiniamo il PDAF con un sistema di memorizzazione curva zoom-focus⁹. Questa curva è una mappa che collega ogni livello di zoom alla posizione corretta del motore di messa a fuoco, consentendo alla fotocamera di mantenere la messa a fuoco anche durante i rapidi cambi di zoom.

La velocità di messa a fuoco è costante anche quando si zooma su un bersaglio lontano?

La velocità di messa a fuoco della maggior parte delle fotocamere diminuisce con l'aumentare dello zoom, perché la profondità di campo si restringe notevolmente. Per mantenere la velocità di messa a fuoco costante, la fotocamera deve disporre di una curva zoom-focus calibrata e di un motore di messa a fuoco sufficientemente veloce da seguire la curva in tempo reale.

In Loyalty-Secu, le nostre telecamere 40X memorizzano una curva dettagliata calibrata durante la produzione. Quando si esegue lo zoom da 1X a 40X, il motore di messa a fuoco segue questa curva passo dopo passo. Utilizziamo un motore passo-passo ad alta velocità con feedback ad anello chiuso¹⁰ per garantire che il motore conosca sempre la sua posizione esatta, correggendo gli errori in pochi millisecondi.

Per monitoraggio del traffico¹¹ o sicurezza perimetrale¹², Questo significa mettere a fuoco un bersaglio a centinaia di metri di distanza in meno di 0,5 secondi.

La mia fotocamera rimarrà a fuoco se la imposto su un valore di schema di pattugliamento ad alta velocit๳?

Sì, ma solo se la telecamera utilizza la messa a fuoco sincrona. Le fotocamere che attendono l'arresto della rotazione prima di iniziare la messa a fuoco mostreranno sempre una breve sfocatura in corrispondenza di ogni punto di perlustrazione.

Il vantaggio della focalizzazione sincrona

Caratteristica della pattuglia	PTZ standard	Fedeltà-Secu PTZ
Innesco della messa a fuoco	Dopo l'arresto della rotazione	Durante la rotazione (sincrono)
Focus Dati memorizzati	Solo zoom	Posizione Pan + Tilt + Zoom + Focus
Tempo di recupero tipico	1,0-3,0 secondi	< 0,3 secondi

Le nostre telecamere PTZ gestiscono anche gioco meccanico¹⁴- il piccolo spazio tra gli ingranaggi che causa errori di posizionamento - utilizzando azionamenti ad anello chiuso. Ciò consente di mantenere la precisione preimpostata entro ±0,1° anche a velocità fino a 400°/s.

Perché la mia immagine appare morbida per alcuni secondi dopo una chiamata preimpostata?

Il immagine morbida¹⁵ dopo una chiamata preimpostata è causato dalle vibrazioni meccaniche, dalla ricerca della messa a fuoco e dalla regolazione dell'esposizione. Per risolvere questo problema è necessario memorizzare i valori di messa a fuoco, frenare rapidamente il motore e precalcolare l'esposizione.

Il ritardo nel recupero

1. Tempo di assestamento meccanico: Gli arresti bruschi creano vibrazioni. I sistemi di qualità si stabilizzano entro 100-200 ms.
2. Acquisizione di focus: L'AF a contrasto richiede fino a 2s; il PDAF con valori pre-memorizzati richiede 100-300ms.
3. Adattamento all'esposizione: Il passaggio da un'area scura a una zona illuminata dal sole richiede all'ISP di ricalcolare il guadagno e la velocità dell'otturatore, il che richiede in genere 200-500ms.

La nostra architettura “preset-ready” gestisce tutti e tre i problemi contemporaneamente. Quando la fotocamera si ferma, la messa a fuoco è impostata e l'esposizione è quasi corretta, garantendo un'immagine nitida in meno di 0,5 secondi nella maggior parte delle condizioni.

Conclusione

La messa a fuoco in meno di un secondo dopo una rotazione PTZ ad alta velocità è ottenuta grazie alla messa a fuoco sincrona, alla mappatura della messa a fuoco memorizzata, al PDAF e al controllo del motore ad anello chiuso, che lavorano tutti insieme prima che la telecamera smetta di muoversi.