高速球攝像機是一種智能化攝像機前端，全名智能高速球型攝像機，簡稱高速球。它是監(jiān)控系統(tǒng)中最復雜和綜合表現(xiàn)效果最好的攝像機前端，適用于高密度、最復雜的監(jiān)控場合。高速球是一種高度集成的產(chǎn)品，集成了云臺系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和攝像機系統(tǒng)。云臺系統(tǒng)指電機帶動的旋轉(zhuǎn)部分，通訊系統(tǒng)負責對電機的控制以及對圖像和信號的處理，攝像機系統(tǒng)采用一體機機芯。
產(chǎn)品介紹
高速球的工作原理是通過“精密導數(shù)步進電機”實現(xiàn)快速、準確的定位和旋轉(zhuǎn)。所有操作均由CPU發(fā)出的指令完成。隨后，將攝像機的圖像和功能寫入高速球的CPU，以便在控制云臺的同時傳輸圖像，并控制攝像機的各種功能，如白平衡、快門、光圈、變焦和對焦。高速球通常分為球心部分、外殼部分和配件部分。任何制造商的高速球都有一個機架，用于整合一體機機芯、控制解碼主板和電機云臺系統(tǒng)。球心部分與外殼通過螺釘或其他方式連接，球心是核心部分，外殼通常有不同的外觀，如派爾高外觀、松下電器外觀和自主設計的外觀。外殼通常是鋁合金制成的，也有塑料材質(zhì)的，鋁合金外殼優(yōu)于塑料外殼，沖壓外殼優(yōu)于鑄造外殼。下部外殼是透明罩，必須采用光學透明罩，以確保透光率和圖像無畸變，同時還應考慮防老化、防破壞和防塵等問題。配件部分通常包括支架部分、加熱器部分和散熱部分。支架包括壁裝支架、吊桿支架、表面貼裝吸頂和嵌入式吸頂，后者不需要支架。一般室外球都會配備散熱裝置，而加熱裝置只在極寒地區(qū)才會選裝。室內(nèi)球原則上沒有散熱和加熱部分。配件還包括電源，通常使用24伏2到3安培的變壓器供電。
高速球的主要硬件組件包括電機、滑環(huán)、電源部分和控制主板。傳動皮帶同樣重要。高速球的通訊問題涉及通訊協(xié)議和通訊方式。通訊協(xié)議指的是高速球與主機系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議，例如Pelco、曼碼、松下電器、飛利浦等。通訊方式指的是這些通訊協(xié)議采用哪種方式進行通訊，例如RS-485通訊方式、RS-232通訊方式、RS-422通訊方式、同軸視控通訊方式。通常，高速球采用RS-485通訊方式，而通訊協(xié)議各不相同。
特點
“高速球型攝像機”一詞源自英語High-Speed Dome，有人稱之為“快球”，還有人稱為“一體化球型攝像機”。然而，盡管名稱各異，業(yè)界對高速球并沒有做出特別明確的定義，高速球與中速球、勻速球、恒速球等概念也沒有明確的區(qū)別。盡管如此，業(yè)內(nèi)人士普遍認為“快球”是“高速球”的簡稱。高速球與中速球一樣，都可以變速控制，但中速球的轉(zhuǎn)速為60°~120°/s；高速球的轉(zhuǎn)速超過120°/s。勻速球可以視為恒速球或慢速球，它無法變速控制，只能以恒速控制，轉(zhuǎn)速不超過15°/s。以轉(zhuǎn)速劃分高速球、中速球、勻速球的標準在業(yè)內(nèi)已成為慣例。
高速球型攝像機是當今安防市場中高端一體化攝像設備，也是電視監(jiān)控領(lǐng)域的熱門產(chǎn)品。它不同于傳統(tǒng)的云臺搭配攝像機的方案，九鼎集團的高速球產(chǎn)品是其中一個權(quán)威代表。九鼎高速球型攝像機有許多優(yōu)點，它將攝像機、電動變焦鏡頭、解碼器、CPU處理器、非易失性存儲芯片等集成在一個球型防護罩內(nèi)，形成了智能化的攝像機系統(tǒng)。由于其外形美觀、無壓抑感、不易被人察覺、安裝方便等特點，因此具有無可比擬的優(yōu)勢。在價格上，隨著技術(shù)的進步，其綜合成本逐漸降低，為在監(jiān)控系統(tǒng)中的大規(guī)模應用提供了有利條件；在系統(tǒng)集成上，它最大限度地減少了在系統(tǒng)構(gòu)建中可能出現(xiàn)的連接問題；在使用上，人性化的設計和快速的安裝方式方便了安裝者的使用和維護，因此深受用戶的喜愛。=
發(fā)展方向
隨著“平安城市”建設市場的升溫，高速球型攝像機的發(fā)展也越來越快，它以其獨特的功能即360°旋轉(zhuǎn)功能，能監(jiān)測到所有區(qū)域范圍；安裝方便，簡化了布線和 管理過程；集成化、智能化的程度高等特點成為監(jiān)控領(lǐng)域的寵兒。數(shù)年前，高速球市場主要是進口品牌統(tǒng)領(lǐng)天下。高速球是集成了多個部件的設備，價格通常比傳 統(tǒng) 的云臺加攝像機、防護罩要高。因此，高速球在用戶的心中是高端產(chǎn)品且價格昂貴，以致極少有人問津。如今，國內(nèi)高速球的技術(shù)、品質(zhì)已經(jīng)比較成熟。在價位上，無論是國產(chǎn)還是進口產(chǎn)品，都在逐年調(diào)整，進口高速球從當年每臺的5~6萬元，降價至1~2萬元；國產(chǎn)高速球從低端到高端配置的價格范圍每臺約是 3000~7000元不等。以前多數(shù)不用高速球的場所如小區(qū)、道路等，也開始越來越多地使用。可以說，現(xiàn)在在各種場所都可以看到高速球的身影，如城市監(jiān) 控、體育場館、港口、地鐵、校園、大廈、賓館等。這些領(lǐng)域的應用都在一定程度上增加了高速球的市場容量。
近幾年，多數(shù)業(yè)內(nèi)人士反映，國家“平安城市”的建設是使高速球市場異常活躍的一個最重要因素。因為在戶外城市監(jiān)控工程中，一體化攝像機和高速球型攝像機是 主角，尤其是在城市交通中，高速球是被廣泛提倡使用的前端設備。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，從廠商向國外幾大機芯巨頭采購一體化機芯的數(shù)量來看，目前高速球的年需求量約是6~7萬臺，而隨著“平安城市”的實施，這一數(shù)字會再有增長。高速球之所以在城市監(jiān)控中受歡迎，與它自身的特點是分不開的。如在路口監(jiān)控中，高速球 可以360°旋轉(zhuǎn)、沒有盲角，對于路口的四個方向都能“兼顧”到，而且跟蹤、響應事件的速度快。當有人闖紅燈時，高速球就可以自動旋轉(zhuǎn)，迅速監(jiān)視路口的各個方向。據(jù)行內(nèi)人士表示，高速球在城市監(jiān)控前端設備的應用中大約占1/4。以目前的21個 試點城市的建設來說，已用到10~20萬臺高速球，隨著其它城市相繼啟動監(jiān)控項目，使用量還會增加。“平安城市”的建設促進了高速 球市場量的增長，同時也提高了市場對高速球的認知度，并給高速球廠商帶來了商機。
安裝與維護
安裝高速球攝像機前應嚴格按照電氣規(guī)范進行管線敷設，將強電與弱電信號線隔離穿敷，避免干擾。在室外空曠環(huán)境，應采取獨立的外部防雷措施。球機本身也應保持良好的接地，防止靜電累積等對球機產(chǎn)生影響。
安裝時要正確接好電源線、通信線和視頻線，連接時要仔細參照安裝說明的要求，以確認通信方式和相應的引腳定義。一般地，設備應在施工后期安裝，以避免施工現(xiàn)場的大量粉塵侵入球機，直接影響其使用效果和壽命。
注意事項
供電
為保證球機正常工作，供電電源不宜低于球機輸入電壓的標稱值。當標稱值為24VAC，電壓波動不宜超出±25%。球機常見工作電壓為24VAC。目前市場上存有220VAC型號球機，其實質(zhì)將變壓器內(nèi)置于球罩，變壓后給球機供電。布線時應強調(diào)強、弱電分開，以避免強電對弱電的干擾。球機內(nèi)部空間有限，內(nèi)置變壓器使強弱電共處，從而影響弱電信號。此外，內(nèi)置變壓器會加重散熱負擔，從而增加了內(nèi)置電路燒壞的可能性。供電時一定要考慮球機的最大功率，保證供電設備足夠驅(qū)動球機正常工作。
接地
高速球攝像機的接地主要分為外殼接地和內(nèi)部電氣接地。外殼接地主要用來防止靜電積累、電氣漏電等，室外球機還特別要加裝外部防雷措施。一般來說，安裝在立桿支架上的室外球機外殼由于旋接在金屬支架上已自然形成接地保護，可不做特別處理。球機內(nèi)部的數(shù)據(jù)線和視頻線都已做相應的接地處理，將球機內(nèi)部的GND端與地線相連接，以確保設備有效接地。
地環(huán)回路
即使設備有效接地，但球機和中心設備間不同地位的零電勢存在差異、電源負載存在不均衡，仍會引起接地電壓。該電位差通過同軸電纜形成的閉合回路產(chǎn)生電流，引起干擾，從而影響視頻信號的正常傳輸，通常表現(xiàn)為圖像中間有水平方向的雜波。處理方法是在各種情況下準確地通過參數(shù)篩選，調(diào)用既定的程序使球機始終跟蹤確定的目標物體。
防水
在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)施工中，現(xiàn)在市場上很多攝像機普遍都可以很好地解決白天的監(jiān)控需求，并且眾多廠家的攝像機也都在水平分辨率和色彩還原等方面有了長足的 進步。但是，當環(huán)境照度變得很低或在完全沒有光照的情況下，要想使攝像機捕捉到符合監(jiān)控需求的圖像就變得比較困難。如果采取增強白光照明的方法來解決，大量的電力消耗會造成資源流失和成本增加，同時，增加環(huán)境照明無益于監(jiān)控設備的隱蔽，甚至可以提醒那些有惡意企圖者避開有效的監(jiān)控范圍，實施不良行為或是犯罪活動。因此，生產(chǎn)廠家把目光逐漸集中到紅外夜視系統(tǒng)，而用戶對這類產(chǎn)品的使用意識也進一步加強，因此市場需求也越來越大。相對而言，現(xiàn)在在高速球中加入 紅外照明較為困難，但是隨著市場的發(fā)展，相信在不久的將來，會有紅外高速球不斷出現(xiàn)于市場上。
散熱
室外球機安裝必須做防水處理。在空曠的野外，當風力較大時，監(jiān)視器上的圖像會來回晃動。其實這種晃動并不是把球機吹動了，而是由于和球機支架相連的立桿或別的固定物體的剛性不夠造成的，晃動的幅度與桿子或支架的剛性有關(guān)。依靠球機的去抖動功能就能夠很好地解決這一問題，使得用戶在大風天氣里，依舊可以看到清晰、穩(wěn)定的圖像。高速球的通訊問題還有就是涉及到通訊協(xié)議和通訊方式的問題，通訊協(xié)議是指高速球跟主機系統(tǒng)相通訊時候，選擇的通訊協(xié)議，比如pelco、曼碼、松下電器、菲利普協(xié)議等。通訊方式是指這些通訊協(xié)議采用什么方式來進行通訊，比如485通訊方式、232通訊方式、422通訊方式、同軸視控通訊方式，一般來講，高速球都采用485通訊方式，而通訊協(xié)議各個不同廠家不同。
發(fā)展趨勢
在高速球型攝像機發(fā)展的初始階段，人們在選購產(chǎn)品時，主要考慮它的常規(guī)操作功能，如攝像機的焦距范圍、像素、水平分辨率、信噪比、快門調(diào)節(jié)方式、白平衡自動追蹤模式、背光補償以及低照度自動切換的能力等；其次，對于云臺則考慮云臺水平、垂直連續(xù)運行角度、運行速度調(diào)節(jié)范圍，包括快速反應能力、高速運行的可靠性與壽命、低速時運動的穩(wěn)定性、圖像是否抖動等因素；而對球機存儲預置點的能力，則主要考慮云臺的絕對位置、變焦位置記憶定位的精確度等。但是，隨著高速球型攝像機的普及、用戶認知度的不斷提高以及人們對特殊場合運用等綜合因素的考慮，高速球型攝像機的功能也不斷得到更新和完善。如很多高速球都增加了多路報警輸入、長焦視控、系統(tǒng)自動學習等功能。
在高速球的發(fā)展趨勢中，最主要的特征表現(xiàn)為功能控制更加智能化、人性化。
RTC
除了實時顯示當前的時間和日期外，還可以定時啟動某些功能。如在上午的8∶00~9∶00自動執(zhí)行所設的第一條巡視軌跡的巡航；下午的15∶00~18∶00運行自動掃描功能等，更加體現(xiàn)了球機智能化的特點，可以滿足客戶較為“苛刻”的要求。
自動追蹤功能
當有物體進入球機的監(jiān)控范圍時，在圈定指定的目標后，球機能夠隨著目標的移動而自動移動，達到自動跟蹤的目的。目前這項技術(shù)國內(nèi)還沒有生產(chǎn)廠家能夠完全掌握，關(guān)鍵就是目標物體跟蹤的唯一性不能確定，這與軟件的編寫有很大關(guān)系。處理方法是在各種情況下準確地通過參數(shù)篩選，調(diào)用既定的程序使球機始終跟蹤確定的目標物體。
提供多種接口
一般而言，現(xiàn)在市場上的高速球接口相對單一。由于現(xiàn)在IT行業(yè)的迅猛發(fā)展，監(jiān)控和IT行業(yè)的關(guān)系也越來越密切。很多客戶在中端傳輸時使用光端機、網(wǎng)絡甚至無線傳輸；而前端的球機接口沒有及時跟上這些設備的使用，所以，今后接口的多種配置將是一個趨勢，包括光纖接口、網(wǎng)絡接口和現(xiàn)在廣泛采用的普通接口。
夜視功能
在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)施工中，現(xiàn)在市場上很多攝像機普遍都可以很好地解決白天的監(jiān)控需求，并且眾多廠家的攝像機也都在水平分辨率和色彩還原等方面有了長足的 進步。但是，當環(huán)境照度變得很低或在完全沒有光照的情況下，要想使攝像機捕捉到符合監(jiān)控需求的圖像就變得比較困難。如果采取增強白光照明的方法來解決，大量的電力消耗會造成資源流失和成本增加，同時，增加環(huán)境照明無益于監(jiān)控設備的隱蔽，甚至可以提醒那些有惡意企圖者避開有效的監(jiān)控范圍，實施不良行為或是犯罪活動。因此，生產(chǎn)廠家把目光逐漸集中到紅外夜視系統(tǒng)，而用戶對這類產(chǎn)品的使用意識也進一步加強，因此市場需求也越來越大。相對而言，現(xiàn)在在高速球中加入 紅外照明較為困難，但是隨著市場的發(fā)展，相信在不久的將來，會有紅外高速球不斷出現(xiàn)于市場上。
坐標控制方式
逐漸增多網(wǎng)絡視頻監(jiān)視或IP監(jiān)視系統(tǒng)正在占領(lǐng)越來越大的市場份額。傳統(tǒng)的控制方式是控制云臺的上下左右移動，但由于網(wǎng)絡延時，需要連續(xù)不斷地發(fā)布控制命令來跟蹤目標，搜索目標就顯得力不從心。如果改用直接坐標控制方式，將監(jiān)控范圍內(nèi)的空間化為空間坐標，定位所需監(jiān)控點的坐標位置，只要發(fā)一次調(diào)用其坐標命令，即可將目標移到屏幕的中心，這樣可準確地找到目標物體，同時也方便了使用者，使操作更加人性化。
圖像去抖
在空曠的野外，當風力較大時，監(jiān)視器上的圖像會來回晃動。其實這種晃動并不是把球機吹動了，而是由于和球機支架相連的立桿或別的固定物體的剛性不夠造成的，晃動的幅度與桿子或支架的剛性有關(guān)。依靠球機的去抖動功能就能夠很好地解決這一問題，使得用戶在大風天氣里，依舊可以看到清晰、穩(wěn)定的圖像。
協(xié)議標準化
目前，市場上的協(xié)議多種多樣。雖然球機中集成了多種協(xié)議，但如果控制器協(xié)議不標準會造成球機的部分功能不正常或某些功能不能使用。現(xiàn)在，全國安全防范報警 系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會秘書處正在制定《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)前端設備控制協(xié)議》，目的是為了讓各廠家有一個統(tǒng)一的協(xié)議可以遵循。相信該協(xié)議標準頒布后將對協(xié)議 標準化起到一定的作用，各廠商間產(chǎn)品的兼容性也會越來越高。總之，現(xiàn)在球機的發(fā)展方向已逐步向IT行業(yè)接近，尤其是中后端。相信在不久的將來，會出現(xiàn)更多的人性化、智能化的產(chǎn)品來滿足監(jiān)控市場的需求。
參考資料 >
高速球攝像機.維庫儀器儀表網(wǎng).2024-08-19
高速球型攝像機性能介紹 高速球監(jiān)控攝像機要多少錢.齊家.2024-08-19
詳解高速球攝像機的特性及應用.河姆渡.2024-08-19