PTZ摄像机呈多元化发展

文/张孝月

PTZ在安防监控领域是Pan、Tilt和Zoom的简写，表示安放摄像机的云台旋转、俯仰移动及摄像机镜头的变焦缩放。

在摄像机监视的场景范围内，当移动目标出现后，用户可以手动锁定（例如通过鼠标点击来锁定目标）或预置位自动触发锁定某个运动目标，来触发PTZ摄像机进行自主自动的PTZ跟踪，并自动控制PTZ摄像机的云台进行全方位旋转，针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪，以确保被跟踪目标以清晰的画面保持在摄像机视野的中心区域，这样警卫人员可以更清晰的看到信息，同时还可以用于事后取证。传统的监控摄像机多为固定摄像机，监控视野窄，或在某几个预先设置的位置循环监控，运动目标容易超出监控视野范围而不能对其连续跟踪。PTZ主动目标跟踪技术则弥补了这个缺点，成为完善的安全监控系统必需的功能。

智能PTZ自动跟踪监控除配有高分辨率摄像机、大倍率光学变焦镜头和高转速云台，可以快速、准确的自动捕捉到可疑目标，还具有目标分析功能，能实现智能监控的诸多特殊要求。

另外智能PTZ自动跟踪监控还具有外型美观、隐蔽性强等优点，因此十分适用于机场、广场、轨道交通、别墅区、政府行政单位、军区、博物馆等各类型场所的治安智能监控应用。

PTZ摄像机的技术剖析

PTZ智能跟踪技术

自主自动PTZ智能跟踪模块支持手工锁定、自动锁定和接力锁定三种目标锁定模式：

手工锁定模式：通过监控软件手工锁定运动目标。对于某一个PTZ 摄像机，当其停留在某个预置位上时，用户可以通过监控软件来手动锁定某个运动目标（例如通过鼠标点击来锁定目标），来触发PTZ摄像机进行自主自动的PTZ跟踪。

自动锁定模式：在各个预置位之间进行巡视，当检测到入侵时自动锁定运动目标；一个独立的PTZ 摄像机，在其设定的各个预置位上都具有独立的入侵检测和触发自动跟踪的能力，因此可以用于对广阔的区域进行监控。当自动巡视的PTZ 摄像机检测到一个入侵者的时候，摄像机可以自动锁定入侵者并触发跟踪。跟踪触发后PTZ摄像机会自动拉近镜头，以确保入侵者在运动过程中始终以放大特写画面的方式出现在镜头中央。

接力锁定模式：当某个摄像机检测到入侵后，通知其它PTZ摄像机来锁定运动目标。对于某一个用于跟踪PTZ摄像机，可以将其设定为与某个固定摄像机（或PTZ摄像机）相关联。这样当被关联的固定摄像机检测到入侵（或被关联的PTZ 摄像机在某个预置位上检测到入侵）时，将自动通知关联的PTZ摄像机跳转到关联预置位，并触发自主自动PTZ跟踪。

这种PTZ同步接力特性，不仅仅是提供了让PTZ摄像机自动跳转到关联预置位的能力，而且还将固定摄像机场景中某个特定运动目标从众多的目标中识别出来，并将它的位置坐标告知负责跟踪的PTZ摄像机。因此，在进行自主自动PTZ跟踪时，既不需要通过预先设置预置位来定位目标，也不需要其他任何辅助摄像机或辅助传感器来参与检测跟踪。

传统监控中经常会遇到的入侵者跑出固定摄像机的监视画面的问题，而自动PTZ 跟踪很好地解决了这个问题。而且当报警触发时，不再需要警卫人员通过手工来操纵PTZ 控制键盘来寻找入侵者，PTZ 摄像机在接收到报警事件时会自动锁定目标并触发自主跟踪，同时自动回传即时视频画面。这样，安全警卫人员可以从容做出决策，而不会再像以往一样只根据检测到入侵的第一个场景做出盲目行动.

自动翻转结构

自动翻转结构一般应用于PTZ球型摄像机，根据其机械构造的不同，可分为高速球机和PTZ摄像机两种类型，两种类型统称为PTZ球型摄像机。

高速球采用轴传动，结构健壮，实现360度的连续旋转，但成本较高。而PTZ摄像机采用齿轮传动，由于存在限位，无法实现360度旋转，但成本低廉。而且可实现360度旋转，又保证较低制造成本。即：360度自动翻转PTZ摄像机，这种技术也被应用于高清PTZ摄像机中。

这种球形摄像机同PTZ摄像机一样，采用齿轮传动，也有限位。当对摄像机进行360度水平旋转控制，在到达限位时，摄像将在0.1秒内水平向旋转180度，垂直反相旋转180度，在跳过限位后，继续按照人员控制的方向旋转，从而实现了360度的连续旋转。

在不要求摄像机长时间连续旋转的情况下，既希望实现360度的监控，又希望快球价格较低时，这种自动转结构的摄像机是非常不错的选择。一般情况下，这种自动翻转结构的快球摄像机，其水平旋转速度和垂直选择速度均可达到300度/秒的速度，并且根据变焦情况，自动调整旋转速度，从而保证长焦的精确限速。

PTZ摄像机在行业中的应用

监狱是一个高危险、高严肃性的特殊区域，它内部所关押的都是违反国家刑法或刑事诉讼法的人员，一旦发生越狱事件，容易对社会治安和稳定造成极为严重的破坏和影响，其潜在的社会威胁性不容忽视。传统的监控系统存在很多的问题，如：视频清晰度不够、图像模糊、全天候监控能力较弱、智能化程度弱、监控存在盲区等问题。因此，在监狱、看守所日益复杂的安防环境中，单一功能的、传统的安防系统很难满足其安全、可靠、智能化和网络化综合管理的安防要求。

亚安研发的视频入侵报警云台摄像机（又称电子哨兵），其技术功能是在传统PTZ摄像机的基础上，进行了创新和突破。电子哨兵具有强大的技术优势，如：智能跟踪、预警示警一体化、集成多种应用模块、可实现无盲区监控等等。

视频入侵报警云台摄像机结构概述

图为哨位预警监控系统在某监狱中的实际应用

1）监狱中安装在防护围栏周围的电子哨兵

2）电子哨兵定位机、水平、垂直预警机监控区域

3）有越狱人员触碰到警戒区

4）电子哨兵自动开启声光示警功能进行预警，提醒相关人员快速出警

传统的监控设备很难实现大范围、多方向监测， 而视频入侵报警云台摄像机从根本上解决了这一监控需求。红外跟踪定位机可实现水平范围0-360°无限位连续旋转，垂直范围-90°—+90°旋转，产品内置80个预置位，8条巡航扫描组，8条扫描组，并且可结合巡航扫描方式对不同场景进行轮巡监控。

水平预警机由多个摄像机组成，进行水平方向实时监控。并可根据监控要求，手动调整摄像机的位置。

垂直预警机主要是对云台下方的区域进行监控，解决了传统摄像机 “灯下黑”的问题。

通过定位机、水平预警机和垂直预警机的有效配合，从根本上有效解决了传统摄像机视场角范围小、监控方向单一、盲区多等问题，从而很好地实现了大范围、多方向的监测效果。

电子哨兵在监狱安防中的应用

近几年，越狱事件日渐增多，引起的有关部门的高度关注。有多起越狱事件我们也不难看出，目前监狱安防存在的问题，那么亚安的电子哨兵在监狱监控中如何实现其优势呢？

在监狱中的监控警戒范围内当出现可疑人员时，通过前端集成的智能分析技术锁定目标，同时，水平和垂直预警机将入侵信号传送给定位机，定位机根据入侵信号，启动目标跟踪模块控制云台旋转至监控入侵点，对可疑人员进行智能PTZ 跟踪，一旦可疑人员触碰到预设的触警区域，将会自动开启声光示警功能，并通过爆闪、喊话等方式进行示警。此外，电子哨兵内部集成的红外照明系统配合低照度摄像机可以有效提高夜晚防护能力。

另外该款设备可以根据实际应用场所设置优先检测区域、不侦测区域、越线警戒线，区域形状可随意设置，可有效事前预警，降低越狱行为的发生率。

PTZ摄像机的发展方向

当高清摄像机普及之后，随之而来的需求就变成了自动跟踪与智能分析。PTZ可以通俗地理解为云台控制，但其实际上通过变换及镜头焦距的调整实现目标跟踪及定位的功能。在最大焦距对比是，全景高清图像可以提供更为细腻的画质，普通PTZ摄像机分辨率监控视角与图像清晰度受到限制。

任何高清监控摄像机的发展趋势必然将围绕行业化产品为中心展开，从产品与服务横向的细分与扩展，到纵向产品行业化开发与应用的深度挖掘。全景摄像机如此、PTZ也是如此。支持虚拟PTZ的全景高清摄像机可自动进行图像变焦特写，于此同时，还可以录制到用户看不到的图像。除了内在功能外，注重外观、结构、防水性、防爆性等方面，也是PTZ摄像机走向一个多元化的趋势。