HD цооногийн камерийн технологийн хөгжил

Аналогийн байдлаас дижитал технологид: Цооногийн видеокамерийн технологийн шилжилт

Одоо үеийн тоон технологийг ашиглан хуучин аналог технологиос шилжих нь бид цохилтот хоолойг хянахдаа яаж ажилладгийг ихэд өөрчилсөн. Өмнөх үеийн камерууд зөвхөн тод бус 480p зургийг л өгч байсан ба харсан зүйлээ хадгалах боломж байхгүй байсан тул энэ нь асуудлыг илрүүлэхэд зөвхөн таамаглал дэвшүүлэхэд л хүргэдэг байв. Өнөөгийн тоон системүүд нь 20 дахин томруулах боломжтой 1080p видео бичлэгийг хийж чаддаг тул техникийн ажилчид цохилтот хоолойд үүсэж буй жижиг трещинууд болон үндэслэлтийг илрүүлэх боломжтой болсон. Иймд одоо хүнд VHS төхөөрөмжүүдийг түрж тэгэх шаардлагагүй болсон. Одоо талбайн ажилчид гар төхөөрөмж дээрээ асуудлыг шууд харж, эсвэл оффисын компьютерт вэб дээр мэдээллийг шууд дамжуулан цаг хугацаа болон мөнгөн хэмнэлт хийх боломжтой болсон.

HD-over-coax технологийн хөгжил ба зургийн дамжуулалтанд үзүүлэх нөлөө

HD-over-coax технологийг нэвтрүүлснээр хуучин үеийн шалгалтын системүүд хэрхэн ажилладгийг өөрчилсөн бөгөөд ижил коаксиал кабелуудаар 720p эсвэл 1080p видео дамжуулах боломжийг олгосон. Энэ нь компаниудад цаашид утасны инвестит цаашид хаях шаардлагагүй болгож хэмнэлт хийсэн юм. Зурагны чанар нь ч гэсэн дээшилсэн бөгөөд өмнөх стандарт CVBS сигналтай харьцуулахад дөрөв дахин сайжирсан. Техникийн ажилчид цахилгаан утасны ороомогтой тоноглолыг устгах шаардлагагүйгээр шулүүн ханын дэлгэрэнгүй зургийг тод харж болох болсон. Гэсэн хэдий ч нэгэн бэрхшээл байсан. Хуучин хөнгөн цагаан утасны системүүд нь үнэн зөвхөн бүтэн HD бодит дүрсийг дамжуулахад шаардагдах нэмэлт полосыг дааж чадахгүй байсан тул эдгээр тогтоомжид ажиллагаа нь тодорхой хязгаарлагдмал байдалд үлдсэн.

Шаруур шалгах камерийн технологийн хөгжилд 4K ба HD зургийн стандартын үүрэг

SMPTE 4K болон H.265 шахах стандартын шилжилт нь бидний өдөр тутмын шугам сүлжээг үнэлэх арга барилд том засварын цонхнуудыг хааж өгсөн юм. 2023 онд хийсэн сүүлийн судалгаагаар хаягдал усны инфраструктурын талаар тэдгээрийн гоё 4К камерууд нь 1080Р системүүдээр бүрэн алга болсон 0.2мм-ийн жижиг трещинуудыг илрүүлж чаддаг байна. Тэгэхээр том асуудал болохын өмнө эдгээр жижиг хагарлыг илрүүлэх нь хот суурин газруудад ирээдүйд мөнгө их хэмнэх боломжийг олгодог. Үүнээс гадна илүү сайн CMOS датчийн технологийн благодарал эдгээр шинэ стандартууд нь гэрлийн муу нөхцөлд ч гэсэн гайхалтай ажилладаг. Зөвхөн 6 инчийн диаметртэй хоолойд ч техникийн ажилтнууд одоо маш бага гэрэлтэй үед ч засвар хийх ёстой зүйлийг харж чаддаг болсон бөгөөд техникийн хувьд 8 лукс гэрэл л хангалттай байдаг.

HD-over-coax-ийн хязгаарлалт: Хожуу тодорхойлолт, дохионы унаж ирэлт, өнгөний искажение

Зарчимд өртөг нь хямд боловч HD-over-coax системүүд нь урт зайг хамарсан шинжилгээнд гурван гол хязгаарлалттай байдаг:

1. Доод үе : 300 фут зайнаас 200мс-ийн хоцрогдол нь бодит цагт гаометкийн дутагдал үүсгэдэг
2. Сигналын алдагдлыг : Ихэнх цахилгаан дамжуулах хоолойд 100 фут тутамд гэрлийн хүч 15%-иар буурдаг.
3. Өнгө өөрчлөлт : Импендансын тохируулга буруу байх нь рүүс, дэлүүний өнгө тонг нь ирмэхэд хүргэдэг.

Эдгээр хязгаарлалтууд нь 500 футаас илүү зайг хамарсан шийдвэрч чухал дэд бүтцийн шинжилгээнд оптик кабел ашигласан HD системүүдийг нэвтрүүлэхэд хүргэдэг.

Зурагны тод байдал ба гологдол илрүүлэх нарийвчлал HD цилиндр камера ашиглан

Цилиндр доторх зургийн тод байдал ба зургийн чанарыг ойлгох

Өндөр тод бичлэгтэй хоолой шалгах камерууд одоо дотоод хоолойн дэлгэрэнгүй зургийг 4К чанартай (3840x2160 пиксэл) авч чаддаг шинэ дэгээ сенсор технологитой ирдэг. Пиксэлийн тоо нэмэгдсэнээр шалгагчид зөвхөн 0.5 мм өргөнтэй жижиг трещиныг л биш харин энгийн тод бус системүүд олж чаддаггүй хоолой доторх коррозийн шинж тэмдгийг ч илрүүлэх боломжийг олгодог. Олон шинэ загварууд нь 12 бит өнгийн гүн бүхий прогрессив сканнер сенсор ашигладаг бөгөөд энэ нь тус бүр нь ойролцоогоор 4,096 өнгөнүүдийг харуулж чаддаг гэсэн үг юм. Энэ түвшний дэлгэрэнгүй мэдээлэл нь техникчид тухайн систем доторх минералын хуримтлал, модны язгуурын ургалт, бүтцийн асуудлыг хооронд нь ялгаж танихад тусалдаг.

Хоёрдогч тодорхойлолттой харьцуулахад 4К тодорхойлолтын гажиг илрүүлэх нарийвчлалын харьцуулалт

• 4К тодорхойлолттой системүүд (1920x1080 тодорхойлолт) трещиний 98% -ийг ¥1 мм олж байгаа бол энгийн тодорхойлолт (720x480) нь 56% гэж олж байна
• Энгийн тодорхойлолттой камерууд чулуун хоолой доторх эхний үе шатны коррозийг 40% -аар алдаж байна
• HD зураг огцролын үнэлгээнд худал эерэг үр дүнг 62%-иар бууруулдаг

NASSCO-ийн 2022 оны Үндэсний цогц байгууламжийн тайлангийн дүгнэлтээр Америкийн нийт 12 хотод хийсэн туршилтын үр дүнд HD систем нь аналог системээс 78%-иар дэлгэрэнгүйг илүү нарийн тогтоож чаддаг байв.

Цоонжны гэмтлийг нарийн тогтоохын тулд цэвэр, шахагдаагүй видеоны ач холбогдол

HD-over-coax нь 500 метр хүртэл дамжуулж чадна гэхдээ түүний 4:2:0 хромын дэд сэмплийн улмаас өнгөний нарийвчлал буурч, шороон цоонжны толбо болон идэвхтэй урсгалыг ялгахад чухал өнгөний нарийвчлалыг алдагдуулдаг. H.265 кодчлол ашигласан шахагдаагүй видео систем нь 60 кадр/сек хурдтай 4:4:4 өнгөний сэмплийг хадгалж байх бөгөөд дараахь нарийвчлалыг хадгалж өгдөг:

• Трещины өргөний нарийн хэмжилт (±0.1 мм)
• Хог хаягдлын хөдөлгөөний дагуу урсгалын хурдыг нарийн тооцоолох
• Шахалтгүй байдлын үед 95% итгэлтэй байдлаар гэмтлийг AI-аар төрөлжүүлэх (шахалттай үед 82%)

Холбооны операторууд шууд 10 дахин оптик масштабтай алдагдалгүй HD видео дамжуулалт ашиглаж байх үед үйлчилгээний дахин дуудлага 33%-иар багассан гэж мэдэгдэж байна.

HD зураг авах чадварыг сайжруулах нь цахилгаан камерийн түлхүүр загварын онцлог

HD цоонхон камеруудын линзийн технологи болон масштаблалтын чадавхи

Орчин үеийн өндөр тодорхойлолттой цоонхон шалгах камерууд нь ихэвчлэн f/1.8-с ойролцоогоор f/2.4 хүртэлх өргөн диафрагмын хүрээнд орших олон элементтэй шилэн линзүүдтэй байдаг. Эдгээр линзүүд нь цоонхон доторх шүргэлцэх зайнуудад ч гэсэн хурц 4К зураг авахад тусалдаг. Масштаблалтын чадавхи ч гэсэн маш сайн бөгөөд 8-с 12 дахин оптик томруулалт олгож чаддаг. Энэ төвшинд дэлгэрэнгүй мэдээлэл нь техникчид хоёр милиметрээс бага хэмжээтэй жижиг трещинуудыг ч илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд зургийн чанарыг хадгалж чаддаг. Зарим шинэ загварууд асферик линзийн технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бөмбөлөг линзийн хуучин загваруудтай харьцулахад цоожны дистортыг ойролцоогоор 37 хувь бууруулдаг. Энэ нь шалгалтын үед гажуу хэмжээнүүдийг нарийн тодорхойлох чадварыг бодитоор сайжруулдаг.

Гэрэлтүүлэг болон харагдах чанарыг сайжруулах: LED болон бага гэрэлтэй орчин дахь гүйцэтгэл

Хоёр зориулалттайгаар зориулсан LED гэрлийн нэгж нь ерөнхийдөө квадрат фут тутамд 20-50 люмен гэрэл үүсгэх бөгөөд цоонж шалгах үед тулгардаг хүндрэлтэй асуудлуудыг шийддэг. Эдгээр гэрлүүд нь цоонж доторх бүх төрлийн тэгш бус гадаргууг гэрэлтүүлэх, мөн харагдах боломжийг ихэд хязгаарладаг шингэнүүдийг давж өнгөрөх чадвартай байх ёстой. Одоогийн ухаалаг гэрлийн системүүд нь орчинд хэвэндүү байгаа тоо хэмжээ болон усны цайраас хамааран гэрэлтэлтийн хүчийг өөрчлөх чадвартай бөгөөд энэ нь төвөгтэй нөхцөлд ч өнгө зүйг зохих байдлаар хадгалахад тусалдаг. Цаашид шинэ загварууд нь 850 нанометрийн инфра улаан туяа бүхий сенсоруудыг энгийн LED гэрлүүдтэй хослуулан хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь хагас люкс хүртэлх бүхэлдээ харанхуй орчинд илүү сайн ажиллах боломжийг олгодог. Энэ төрлийн хослол нь хүндрэлтэй орчинд ч дүрсийн чанарыг сайн хадгалж чаддаг.

Цоонж шалгахад панорамын болон лазерийн дүрслэлийг нэгтгэх

Орчин үеийн 360 градусын панорамын камерын толгойнууд нь зургийг зэрэгцүүлэх алдааг 1%-иас бага байлгах бөгөөд энэ нь тэдгээрийн зургаан тэнхлэгтэй гироскопын тогтворжилтын технологийн тусламжтайгаар боломжтой болсон юм. Энэ нь нэг удаагийн сканилтаар ойролцоогоор 100 футын хоолойн ханыг дэлгэрэнгүй зураглалаар харуулна. Эдгээр камерыг 635 нанометрийн долгионы урттай ажилладаг 1-р ангийн лазерын профилчлөгчтэй хослуулбал ихэнх тохиолдолд ялгааг тодорхойлно. Энэ хослол нь коррозийн хонхор, тунадас зэрэг зүйлсийг миллиметрийн нарийвчлалтайгаар дэлгэрэнгүй 3D загварыг үүсгэдэг. Бодит байдал дээрх туршилтууд энэ систем нь шалгалтын хугацааг хоёр дахин хурдан, хуучин CCTV аргатай харьцулахад хоёр гуравны хэмжээгээр багасгадогийг харуулжээ. Түүнээс ч сайн юу гэвэл, гэвч гаж нэг байдал илрүүлэхэд хэмжилтийн нарийвчлал нь гурван дахин сайжирдаг. Ийм нарийвчлал нь инженерийн шалгалтыг аж ахуйн салбарт хийх арга барилыг өөрчилж байна.

HD хоолойн камерын бодит дүн

HD хоолойн камерын технологийн цонхны хурд, хоцрогдол, өнгөний нарийвчлалыг үнэлэх

Сүүлийн үеийн HD цилиндр дотор шалгах камерууд одоо секундэд 30 кадр хүртэл хүрч байгаа тул техникчид цилиндр дотор юу болж байгааг мөчлөн харах боломжтой болсон. Талбайн шалгалтаас харахад хариу үйлдлийн хугацаа ихэнхдээ 150 миллисекундод бага байдаг. Дээрх загварууд гэрлийн түвшин буурч байхад ч дунджаар 95% өнгө хадгалж чаддаг бөгөөд энэ нь цилиндр доторх эрт үеийн дээжийн идэвхжил эсвэл цилиндрын хананд үүсэх био ба бөглөө үүсгэгч наалдамхай бүрхүүлийг илрүүлэхэд шалгагчдын маш их хэрэгцээтэй юм. Мөн доор нь дурангийн системд дохионы шахалт нөлөөлдөгийг мартаж болохгүй. Зарим системд шахах үед контрастын 30% алдагдаж байгаа тул цөөн хэмжээний гаждал илрүүлэх нь төвөгтэй болдог. Тиймээс олон мэргэжилтнүүд ямар ч гаждал алдагдахгүйгээр нарийн шалгалт хийхийн тулд шахагдаагүй видео формат ашиглахыг илүүд үздэг.

Туршлагын жишээ: Цэвэрлэх байгууламжийн шалгалт HD камер ашиглан цилиндр доторх байдлыг тод харах

Нэгэн зүрхэн хотод хуучин тоног төхөөрөмжийг 4К чанарын боломжтой өндөр нарийвчлалтай хоолойн камеруудаар солиход анхааралгүй орхисон асуудлууд нь резко буурав. Хотын ажилчид шалгасан газрын хоолойнуудын арван дахь найман нь нэг миллиметргаас бага зэргийн хагаралтыг илрүүлэх боломжтой болсон байна. Энэ бол хуучин аналог систем ашиглах үед боломжгүй байсан зүйл юм. 2024 оны Сумын үндсэн дэд бүтцийн тайлангаар ийм төрлийн шинэчлэлт нь дөчин дөрвөн хотод дунджаар жилд аварга засварын дуудлагыг 22 хувь бууруулж байгаа юм. Засварын зардлууд маш хурдан хуримтлагдаж байгаа хотууд эдгээр асуудлыг томоохон нөхөн өвчин болгохын өмнө нь илрүүлэх боломжтой болсон юм.

Давамгайлсан чиг хандлага: Урт зайнаас хийгдэх шинжилгээнд давуу талтай зургийн чанарыг олох зорилгоор ширхэг оптик дамжуулалтыг өргөн ашиглаж байгаа нь

Одоо оптик дамжуулалт нь сигналын давтагчгүйгээр 1,000 метр хүртэл 4K видео дамжуулалтыг дэмждэг бол HD-ийг коаксиал кабель дамжуулалтын систем нь 300 метр хүртэл хязгаарлагддаг. Энэ технологи нь коаксиал системд үүсдэг өнгөний золбоо үүсгэдэг артефактыг арилгадаг бөгөөд судалгаанд оролцсон 500 футаас илүү холын хоолойн ханын үнэлгээнд дутагдал илрүүлэх нарийвчлалыг сайжруулсан гэж 98% даалгавар өгсөн байгууллагууд мэдэгдэж байна.

ХД видео хоолойн шалгалтын дээрх даралт ба ирээдүйн асуудал

ХД видео дамжуулалтын урт зай дахь сигнал сулрах

ХД цоронгийн камера нь урт хоолойг шалгах үед сайн видео чанарыг хадгалахгүй. ХД дохио нь коаксиал кабель дамжуулан дамжихдаа ихээр сулардаг. 300 метр тутамд ойролцоогоор 15% дохио алдагдаж, 500 метр орчимд өнгө нь өөрчлөгдөж, зураг нь бүхэлдээ блок болон харагддаг. Зарим компаниуд дохио алдагдлыг ижил урттай кабельд 2%-иас бага байлгах зорилгоор оптик кабель рүү шилжсэн боловч тэдгээрийг талбайд анхааралтай суурилуулах, үнэн зөв ашиглах шаардлагатай байдаг. Түүнчлэн бусад асуудал бас байдаг. Шалгах замын хажууд ороомог шугам татсан нь дамжуулалтыг саатуулдаг цахилгаан соронзон оролд оруулдаг бөгөөд техникийн ажилчид хотын дотор замын хажууд, барилгын дагуу оршдог шугам сүлжээнд ажиллахад хүндрэлтэй байдаг.

Зөөврийн хурдны шаардлагыг бодит цагийн шалгалтын шаардлагатай тэнцвэртэй байлгах

Эх 4К бичлэгийг боловсруулахад секунд тутамд ойролцоогоор 25 гигабит хүртэл сүлжээний хурд хэрэгтэй байдаг. Ингэхэд цахилгаан хоолойн шугамын дүрсийг боловсруулахад шаардагдах хурд болон боловсруулалтын хурдны харилцан тохируулгын асуудал гардаг. Судалгааны үр дүнгээс үзвэл, 150 милисекундээс дээш хоцрогдсон тохиолдолд цахилгаан хоолойн доторх дүрсийг ажиглаж буй инженерүүд тээврийн хэрэгсэл болон камерыг зохицуулахад төвөгтэй байдаг. Шинээр хэрэглэж буй H.265 кодчлолын технологи нь хуучин H.264 стандарттай харьцуулахад ойролцоогоор хоёр дахин бага сүлжээний хурд ашигладаг бөгөөд дутагдалт хэсгийг илрүүлэх чадварыг алдагдуулдаггүй боловч кодчлоход нэмэлтээр 80-100 милисекунд хугацаа зарцуулдаг. 5G технологид суурилсан шинэ системүүд илүү сайн үр дүнг үзүүлж байна. Тухайлбал, энэ систем нь хотын бохир усны шугамд хяналттай орчинд хийсэн туршилтаар 4К бичлэгийг секундэд 45 мегабит хурдтайгаар дамжуулж, зөвхөн 65 милисекунд хоцрогдолтой байжээ.

HD хоолойн камерын технологийн хөгжилтэй давхардах холболтын хязгаарлалтуудыг арилгах нь зургийн чанарыг хадгалан худалдуу байгууламжийн үнэлгээг найдвартай хийхэд маш чухал байдаг.

HD Хоолойн камерын технологийн талаарх асуулт хариулт

HD хоолойн камерын аналог системд ямар давуу тал байдаг вэ?

HD хоолойн камерын зурагны чанар аналог системээс илүү сайн байдаг. Тиймээс жижиг трещин, идэвхжил гэх мэт хоолойн гэмтлийг илүү сайн илрүүлэх боломжтой болдог. Мөн таны орон нутагт үйлдлийн хугацааг багасгах боломжийг олгодог.

Коаксиал кабель дээрх HD системийг оптик кабель дээрх HD системд шилжүүлэх боломжтой юу?

Тийм ээ, компаниуд коаксиал кабель дээрх HD системийг оптик кабель дээрх HD системд шилжүүлснээр дамжуулалтын чанарыг сайжруулж, илүү урт зайг хамрах боломжтой болно. Энэ нь дохионы чанарыг сайжруулж, гэмтлийг илүү нарийвчлалтай илрүүлэх боломжийг олгоно.

4K нарийн тунгалагшил нь шугам сувгийн үзлэгт ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

4K нарийвчлал нь техникийн ажилтнуудад хуучин системүүд орхих боломжтой бага гологдолуудыг илрүүлэх боломжийг олгож, үүнийгээр засварын үр ашигтай байдал сайжирч, зардал ихтэй засварыг урьдчилан сэргийлэх боломжтой болгодог.

HD-over-coax дамжуулалтын үед гарах ердийн асуудлууд юу вэ?

HD-over-coax дамжуулалт нь урт зайг дамжуулах үед хоцрогдол, дохионы чанарын бууралт, өнгөний искэжилтээс үстэй байдаг. Давуу чанарын зургийн чанарыг хангахын тулд оптик кабельтай системүүд эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалж болно.