Una volta ho perso un'inquadratura critica perché il mio PTZ si muoveva a scatti nell'inquadratura con l'impostazione più lenta. Questa frustrazione mi ha spinto a padroneggiare la velocità di crociera di 0,1°/s.
Per ottenere una crociera lenta manuale ultra-liscia di 0,1°/s, l'hardware PTZ deve supportare questa velocità minima nel driver del motore. Quindi, l'operatore deve abbassare la velocità massima manuale nell'interfaccia web, abilitare la panoramica/inclinazione proporzionale, sintonizzare la curva di rampa per un'accelerazione delicata e utilizzare un controller joystick 3D con una curva expo elevata per mantenere un movimento costante e privo di jitter.
Guida alla regolazione della velocità di crociera lenta della telecamera PTZ ultra-liscia
Di seguito, illustro ogni parte del processo. Si tratta della sensibilità del joystick, dei requisiti del driver del motore, delle impostazioni dell'interfaccia Web e delle cause più comuni di stuttering. Se si utilizzano telecamere PTZ per la sorveglianza a lungo raggio, a 500 metri o più, ogni dettaglio è importante.
Come si può configurare la sensibilità del joystick per un tracciamento di precisione di 0,1°/s?
Ho visto operatori premere un joystick e superare un bersaglio a 400 metri di distanza in una frazione di secondo. Si tratta di un problema di sensibilità, che può essere risolto.
La sensibilità del joystick per il tracciamento a 0,1°/s si configura abbassando la velocità massima di PT sul controller e aumentando il valore della curva expo. Una curva expo elevata mappa la maggior parte della corsa del joystick a velocità molto basse, in modo che solo una spinta completa raggiunga velocità più elevate.
Configurazione della sensibilità del joystick per il PTZ slow cruise
Cosa sono PT_Speed e PT_Curve?
La maggior parte dei controller hardware di terze parti, come Skaarhoj 1 o PTZOptics 2 offrono due parametri principali per il controllo di pan/tilt. Il primo è PT_Speed (o velocità massima). Questo parametro imposta il limite massimo. Quando spingo il joystick fino in fondo, il PTZ si muove a questa percentuale della sua velocità massima. Il secondo è PT_Curva (o Expo). Controlla la forma della risposta della velocità. Un valore di expo basso dà una risposta lineare. Un valore expo elevato crea una curva ripida in cui i primi 70-80% di corsa del joystick producono solo un movimento molto lento. La zona veloce viene compressa negli ultimi 20% di corsa.
Per la crociera lenta a 0,1°/s, uso una combinazione di PT_Speed basso e PT_Curve alto. In questo modo si ottiene un'ampia “zona morta” di movimento ultra-lento al centro della gamma del joystick.
Impostazioni consigliate del joystick per la crociera lenta
| Parametro | Valore consigliato | Effetto |
|---|---|---|
| PT_Speed (velocità massima) | 2-3 (20-30% di max) | Tappi alla massima velocità possibile |
| PT_Curva (Expo) | 10-20 (alta esposizione) | Rende ultra-lenta la portata della maggior parte dei joystick |
| Rampa (accelerazione) | Basso o spento | Elimina gli improvvisi salti di velocità all'avvio |
Perché non usare il mouse sull'interfaccia web?
Ho provato a utilizzare il controllo del mouse dell'interfaccia web per il tracciamento lento in un progetto di sorveglianza dei confini. Non ha funzionato bene. Il motivo è semplice. I clic del mouse inviano comandi di velocità discreti attraverso la rete. La latenza della rete aggiunge 50-200 ms di ritardo. Questo crea piccole raffiche di velocità invece di un movimento continuo e regolare. Un joystick 3D fisico con RS-485 o USB invia dati di posizione analogici. Il controller traduce l'angolo di inclinazione del joystick in un comando di velocità proporzionale. Quando lo spingo di appena 2 mm dal centro, invia un valore di velocità minimo. Questo è l'unico modo per ottenere una vera fluidità di livello fisico a 0,1°/s.
Raccomando sempre ai miei clienti B2B di investire in un controller joystick 3D adeguato se il tracking a bassa velocità fa parte del loro progetto. Il costo è minimo rispetto al valore di una ripresa stabile e professionale.
Il driver del motore della mia fotocamera supporta il micro-stepping per un movimento lento e privo di jitter?
Una volta ho ricevuto un reclamo da un cliente. Il suo PTZ appariva fluido a velocità media, ma tremava all'impostazione più bassa. Il problema non era il software. Era il driver del motore.
Una telecamera PTZ necessita di un driver motore con capacità di micro-stepping (256 suddivisioni o superiore) per garantire un movimento privo di jitter a 0,1°/s. I driver stepper di base con un semplice controllo di corrente on/off producono un ripple di coppia a basse velocità, che causa vibrazioni visibili nel fotogramma video.
Micro-stepping del driver del motore PTZ per un movimento lento e fluido
Come i motori passo-passo creano il jitter
Un motore passo-passo si muove in passi angolari fissi. Un motore tipico ha 200 passi completi per giro. Ciò significa che ogni passo corrisponde a 1,8°. A bassa velocità, il motore si muove di un passo, si ferma, si muove di un altro passo, si ferma. Questo crea uno schema “stop-start”. Nel video, sembra che l'immagine stia saltando o vibrando.
Micro-stepping 3 risolve questo problema. Invece di muoversi a passi completi di 1,8°, il driver divide ogni passo in 256 incrementi più piccoli. Ogni micropasso è di soli 0,007°. Questo rende la rotazione quasi perfettamente fluida, anche a velocità molto basse come 0,1°/s.
Confronto tra le tecnologie dei driver motore
| Tipo di conducente | Risoluzione dei passi | Morbidezza a bassa velocità | Uso tipico |
|---|---|---|---|
| Tempo di spegnimento costante di base | Passo completo (1,8°) | Scarso - jitter visibile | Telecamere PTZ economiche |
| Gamma media con micro-stepping a 16x | 0,1125° per micropasso | Accettabile al di sopra di 1°/s | Telecamere PTZ di livello medio |
| Trinamic StealthChop / 256x micro-stepping | 0,007° per micropasso | Eccellente: nessun jitter visibile | Telecamere PTZ professionali |
Come controllare il driver del motore del PTZ
Lo verifico prima di spedire qualsiasi unità a un cliente. Innanzitutto, guardo la scheda tecnica. Se la velocità minima del pan è indicata come 0,1°/s, è probabile che il driver del motore supporti un micro-stepping fine. Se la velocità minima è di 1°/s o superiore, probabilmente il driver non è in grado di garantire una vera crociera lenta.
In secondo luogo, eseguo un semplice test. Imposto il PTZ alla velocità minima e lo punto su un oggetto lontano con linee verticali nette, come il bordo di un edificio. Osservo il bordo nella visualizzazione live. Se scorre senza problemi, il driver è buono. Se fa “ticchettio” o “salta” da una parte all'altra dell'inquadratura, il driver non ha un micro-stepping.
In Loyalty-Secu, i nostri modelli PTZ utilizzano driver motore a 256 suddivisioni. Non si tratta di un'affermazione di marketing. I clienti come David possono verificarlo durante un test di accettazione in fabbrica o attraverso una demo dal vivo a distanza. La scheda tecnica dice 0,1°/s minimo. Il motore lo fa davvero.
È possibile impostare un limite di velocità personalizzato per il controllo manuale tramite l'interfaccia web?
Questa domanda mi viene spesso posta dagli integratori di sistema che vogliono bloccare il PTZ in modo che gli operatori non possano far girare accidentalmente la telecamera alla massima velocità.
Sì. La maggior parte delle telecamere PTZ professionali consente di impostare una velocità massima personalizzata per il controllo manuale attraverso l'interfaccia web. Il percorso è solitamente Configurazione → PTZ → Impostazioni di base o Modalità esperto. L'operatore imposta il valore della velocità massima a 0,1°/s, quindi anche una pressione completa del joystick sposta la telecamera solo a quella velocità.
Impostazione del limite di velocità personalizzato dell'interfaccia web PTZ
Passo dopo passo: Impostazione del limite di velocità
Ecco come si fa su una tipica telecamera PTZ professionale:
- Aprire l'interfaccia web della telecamera in un browser.
- Vai a Configurazione → PTZ → Impostazioni di base (o Modalità Esperto).
- Individuare il campo etichettato Controllo manuale Velocità o Sensibilità della tastiera.
- Impostare il Velocità massima valore a 0.1°/s.
- Salvare e testare.
Dopo questa modifica, anche se l'operatore tiene premuto il tasto di direzione o spinge il joystick fino al limite, il PTZ non supererà i 0,1°/s.
Abilitazione Pan/Tilt proporzionale
Questa è una funzione che io chiamo “l'arma segreta” per la crociera lenta. Quando Pan/Tilt proporzionale è abilitato, il PTZ scala automaticamente la velocità di movimento in base al livello di zoom corrente. Con uno zoom 40x, la telecamera sa che il campo visivo è molto ristretto. Pertanto, limita la velocità di panoramica/inclinazione a una frazione dell'intervallo normale. Questo può portare la velocità effettiva ben al di sotto di 0,1°/s con uno zoom elevato.
Lo attivo sempre per i clienti che tracciano obiettivi a 300-800 metri. Senza di essa, un piccolo tocco sul joystick con lo zoom 40x fa volare il bersaglio fuori dall'inquadratura.
Utilizzate la scansione dei modelli per bloccare un percorso lento perfetto
Se ho bisogno di un percorso ripetibile e perfettamente costante di 0,1°/s, non mi affido al controllo manuale. Utilizzo il Scansione del modello (巡迹):
- Vai a PTZ → Modello impostazioni.
- Cliccare Avvio della registrazione.
- Muovere lentamente il PTZ lungo il percorso desiderato.
- Cliccare Interrompere la registrazione e salvare.
- Chiamate il modello in qualsiasi momento con un clic.
Il PTZ riproduce la velocità e la direzione esatta che ho registrato. In questo modo si elimina ogni incoerenza umana. È molto utile per la scansione perimetrale di cantieri o recinzioni di confine.
Perché il mio PTZ salta o balbetta quando cerco di eseguire una panoramica alla velocità più bassa?
Ho passato ore a risolvere questo esatto problema per i clienti. La telecamera sembra “saltare” a bassa velocità invece di scivolare. È una delle lamentele più comuni che sento.
La balbuzie del PTZ alla velocità più bassa è solitamente causata da uno dei tre fattori seguenti: il driver del motore non ha un micro-stepping, il protocollo di controllo invia comandi di velocità grossolani (solo lento/medio/veloce), oppure la curva di accelerazione del PTZ è troppo aggressiva, creando un modello di start-stop a scatti invece di un movimento continuo e regolare.
Risoluzione dei problemi della telecamera PTZ a bassa velocità con balbuzie e salti
Causa principale 1: il motore non è in grado di eseguire una vera velocità lenta continua
Alcune telecamere PTZ a basso costo falsificano la bassa velocità. Invece di far girare il motore a una rotazione continua di 0,1°/s, utilizzano la “modalità a impulsi”. Il motore fa un piccolo salto, si ferma, salta di nuovo, si ferma. Da lontano sembra un movimento lento. Ma con uno zoom elevato, l'immagine “ticchetta” chiaramente sullo schermo.
Per verificarlo, punto la fotocamera su una linea orizzontale netta e la faccio scorrere alla velocità più bassa. Se la linea si muove in modo uniforme, il motore sta eseguendo una vera rotazione continua. Se salta, la telecamera sta utilizzando la modalità a impulsi. Non esiste una soluzione software per questo problema. L'hardware deve supportare una vera rotazione continua a bassa velocità.
Causa principale 2: il protocollo di controllo è troppo grossolano
ONVIF 4 e i protocolli Pelco-D supportano i comandi a velocità variabile. Ma non tutte le piattaforme software utilizzano l'intera gamma di velocità. Alcune piattaforme VMS inviano solo tre livelli di velocità: lenta, media e veloce. Se “lento” corrisponde a 5°/s, l'operatore non può arrivare a 0,1°/s in nessun caso.
Chiedo sempre ai miei clienti di controllare le impostazioni del VMS. Cercate l'opzione “passo di velocità” o “risoluzione della velocità”. Il VMS deve inviare un valore di velocità continuo (0-100%), non solo tre livelli fissi. Se il VMS non lo supporta, suggerisco di passare a un controller che lo supporta o di utilizzare l'interfaccia web della telecamera per il controllo fine della velocità.
Causa principale 3: accelerazione troppo elevata
Anche se il motore e il protocollo sono a posto, un'impostazione di accelerazione elevata causa problemi. Quando si preme il tasto di direzione, il PTZ sale alla velocità desiderata. Se la rampa è ripida, la telecamera “scatta” alla velocità e poi si ferma. Questo scatto crea un'oscillazione visibile all'inizio di ogni movimento.
La soluzione è semplice. Vado nelle impostazioni del PTZ e trovo l'opzione Accelerazione o Curva di rampa parametro. L'ho impostato sul valore più basso. Nelle fotocamere Sony è un numero che va da 1 a 10. Io uso 2 o 3. Io uso 2 o 3. Nei nostri modelli Loyalty-Secu, l'impostazione si chiama Levigatezza PT, e l'ho impostato su Alto. In questo modo la fotocamera si muove dolcemente, come un'auto che si allontana da uno stop invece di lanciarsi dalla linea di partenza.
Lista di controllo rapida per la risoluzione dei problemi
| Sintomo | Probabile causa | Fissare |
|---|---|---|
| L'immagine “ticchetta” o “salta” alla velocità più bassa | Il driver del motore manca di micro-stepping | Aggiornamento a PTZ con driver a 256 suddivisioni |
| Non può scendere sotto i 5°/s | Il VMS invia solo 3 livelli di velocità | Utilizzare l'interfaccia web o un joystick proporzionale |
| Avvio a scatti quando si preme il tasto di direzione | Curva di accelerazione/rampa troppo alta | Impostare la curva di rampa sul valore più basso (2-3) |
| Superamento dell'obiettivo con zoom elevato | Pan/Tilt proporzionale non abilitato | Abilitare Pan/Tilt proporzionale nelle impostazioni PTZ |
| Vibrazione del vento a 0,1°/s | Vibrazioni meccaniche a bassissima velocità | Abilita EIS (stabilizzazione elettronica dell'immagine) |
Una nota sull'eolico e sulla dichiarazione di impatto ambientale
Vorrei menzionare un'altra cosa. A 0,1°/s, il PTZ si muove appena. Qualsiasi vibrazione esterna, come il vento che colpisce l'alloggiamento o l'oscillazione del palo, può essere più evidente del movimento effettivo della panoramica. Consiglio sempre di attivare EIS (stabilizzazione elettronica dell'immagine) 5 quando si opera a bassissima velocità all'aperto. In questo modo il centro dell'inquadratura rimane stabile anche se l'alloggiamento si muove leggermente. Si tratta di una piccola impostazione che fa una grande differenza nella qualità dell'immagine finale.
Conclusione
Per ottenere una vera crociera lenta di 0,1°/s, verificare che il motore PTZ lo supporti, abbassare il limite di velocità, regolare la curva di rampa e utilizzare un joystick proporzionale.
1. Configurazione della curva di expo del controller joystick PTZ di Skaarhoj. ︎ 2. Personalizzazione della velocità del joystick PTZOptics per una crociera lenta. ︎ 3. Microstepping del motore passo-passo per un movimento fluido a bassa velocità. ︎ 4. Specifiche del comando di controllo della velocità del servizio ONVIF PTZ. ︎ 5. Stabilizzazione elettronica dell'immagine per ridurre le vibrazioni del vento. ︎ 6. Spiegazione dell'accoppiamento proporzionale pan/tilt zoom-velocità. ︎ 7. Tecnologia Trinamic StealthChop per un controllo del motore ultra-liscio. ︎ 8. Regolazione della curva della rampa di accelerazione per lo scatto di avvio/arresto del PTZ. ︎ 9. Struttura di comando a velocità variabile Pelco-D per PTZ. ︎ 10. Registrazione del modello di scansione per percorsi di crociera lenti e ripetibili. ︎