دانلود تحقیق دوربین مداربسته چیست و چگونه کار می‌ کند؟

تکنولوژی ccd چیست؟

Ccd در اواخر دهه 1960 توسط محققان آزمایشگاه بل اختراع شد و در اول تصور می شد که یک حافظه کامپیوتری است اما به زودی معلوم شد که ccd کاربری های دیگری هم دارد مانند تصویر گیری، چرا که حسگرهای سیلیکون نوری در خود داشتند و مانند موتور در ماشین سنسورهای ccd در دوربین های دیجیتالی برای عکس گرفتن به صورت ابزار اصلی کار می کنند.

در فرم بسیار ابتدایی سنسورهای ccd، چشم های الکترونیکی برای دوربین هستند که نور را می گیرند و تبدیل به عکس می کنند و متعاقب آن سیگنال هایی را ساتع می کنند که باعث می شود تصویر دیجیتالی به وجود آید مطالعاتی در متدولوژی طراحی سیستم های دوربین نظارتی در طراحی یک سیستم امنیت فیزیکی – که سیتم های نضارتی (surveillance) اعم از CCTV و یا IP camera در این رده قرار دارند- متدولوژی های مشخصی از مراجع جهانی و یا منطقه ای نظیر IEEE,ANSI,BS و استاندارد اروپا مطرح شده است که به رغم وجود اختلاف جزیی در نحوه اجرای آن، روال و چهارچوب یکسانی را مطرح می نمایند.

اساس این متدولوژی و طراحی یک سیستم نظارتی بدین قرار است.

نیاز سنجی اولیه (OR Level) تبیین عمومی نیازهای امنیتی نیاز سنجی ثانویه (OR Level 2) تعریف دقیق نیازها انتخاب تکنولوژی، توپولوژی شبکه جزئیات فنی دوربین ها و سایر تجهیزات تحویل نهایی سیستم ارزیابی کارایی تجهیزات نصب شده ابتدا شرح نیازهای آشکار و نهفته دپارتمانهای مختلف ذینفع (Stake holders) در پروژه با استفاده از پرسشنامه نیازسنجی (OR checklist) بدست می آید.

این پرسشنامه (OR checklist) در اختیار قرار قرار می گیرد.

تا با مساعدت طراح نسبت به تکمیل آن اقدام نمایند.

ملاحظات هر ذینفع و اولویت بندی خواسته ها در تهیه یک دیدگاه منطقی از نیازهای جمعی بسیار موثر است.

از ترکیب این نیازمندیها و تعیین اولویتهای جزیی، نیازمندیها و اولویت های کل طرح، صورت بندی خواهد شد.این پرسشنامه ها اساس طراحی قرار می گیرند تا موثرترین و به صرفه ترین عملکرد سیستم مشخص شود.

طرفهای ذینفع پروژه در خلال تکمیل پروژه در خلال تکمیل پرسشنامه باید مشاوره کاملی ارائه گردد و اطلاعات لازم در اختیارشان قرار گیرد.

لازم است قبل از انجام مراحل بعدی تاییدیه مسئولین ذیربط را برای این بخش احراز نمود.

نیاز سنجی ثانویه (OR level 2) عموما دوربین ها برای نظارت بر فعالیت های انسانی استفاده می شود.

اما وضوح تصویر برای کاربردهای مختلف متفاوت است.

برای مثال وضوح دوربین و در نتیجه پهنای باندی که اشغال می شود برای دوربینی که برای نظارت بر ترافیک شهری و آگاهی از حجم تردد شهری استفاده می شود، با دوربینی که پلیس راهنمایی برای قرائت پلاک اتومبیل خلافکار بکار می گیرد و نیز دوربینی که جهره فرد مجرم را برای پلیس شهری محرز می نماید متفاوت می باشد.بر اساس آزمون کلاسیکی که به استاندارد Rotakin معروف شده مشاهده و رصد نمودن سوژه ها را در چهار دسته تقسیم بندی می نمایند و ترمینولوژی معین و تعریف شده ای را برای این چهار گونه وضع نموده اند.

1.

نظارت (monitoring): وقتی است که طول قامت یک سوژه منفرد معادل 5% طول تصویر صفحه مانیتور نظاذه گر را اشغال نماید.

در این حالت نظاره گر قادر به تشخیص تعداد، جهت حرکت و سرعت سوژه ها خواهد بود.

2.

آشکار سازی (detect): در این حالت طول قامت سوژه 10% طول تصویر مانیتور را تشکیل می دهد.

با چنین تصویری مثلا بعد از اعلان هشدار یک سیستم حفاظت پیرامونی میتوان تشخیص داد که آیا یک عامل انسانی به دیواره تماس داشته یا جانوری تصادفا به آن برخورد کرده است.

3.

تشخیص (recognize): در این وضعیت طول سوژه 50% طول مانیتور را شامل می شود و می توان با دقت نسبتا بالایی صاحب تصویر را با افرادی که می شناسیم وطابقت داد.

4.

شناسایی (identify): در این حالت طول قامت سوژه 120% طول مانیتور می باشد.

و کیفیت تصویر و اجزای پیکر او در حدی است که بی تردید می توان شخص را شناسایی نمود.

البته میزان نور محیط و زاویه سوژه نسبت به دوربین نیز در این امر دخیل است.

هدف از طرح این مطلب بطلان این نظریه است که در بسیاری از افراد ذینفع ولی غیر کارشناس رسوب نموده است که: خرید مدل هایی با وضوح بالاتر همیشه کمک به افزایش کارایی شخص نظاره گر می نماید.واقعیت مطلب این است که بنابر نوع ماموریتی که هر کدام از ذینفع های پروژه بر عهده دارند باید نقطه دید مناسب برای آنان محاسبه نمود و دوربین متناسب با این کار را تعبیه نمد.

بعلاوه انتخاب غلط دوربین با وضوح بالای بدون توجیح فنی، در میزان پهنای باند مورد نیاز، حجم ذخیره سازی و ...

تاثیر گذار شده و هزینه های پروژه را بی جهت افزایش خواهد داد.

این نیاز به دو بخش تقسیم شده است: در مرحله اول که OR level 1 نامیده می شود.

چک لیستی در اختیار بخشهای ذینغع قرار می گیرد که تحلیل آن منجر به تعیین استراتژی و انتخاب تکنولوژی مناسب خواهد شد.

ترسیم تقشه محل واضح سازی صورت مسئله تهدیدها، دارایی ها، مقتضیات امنیتی ذینفع مسئولین سایت امور حراست ارزیابی معیارهای موفقیت میزان بازداری تامین سلامت پیگرد نفوذگر تعیین موثرترین راهکار هرکدام از موارد فوق بحث های مفصلی را طلب می نماید که در حداکثر ایجاز بیان گردیده است.

پس از پایان مراحل نیاز سنجی و مشخص شدن نیازمندیهای کلی گروه مرحله آنالیز طرح و اولویت بندی اجرایی آن انجام می شود.

بعلاوه تحلیل مالی (financial analysis) نیز در این مرحله باید صورت گیرد تا بهترین تعدل بین بودجه و نیازها برقرار گردد.

هزینه خرید تجهیزات، راه اندازی، آموزش پرسنل مسئول سیستم و تامین نگهداری آن، همگی باید در این مرحله ملحوظ گردد.

اطلاعات حاصل از تحلیل طرح باید این توانایی را داشته باشد تا خریدار در مورد توانمند بودن سیتم پیشنهادی و قابل استفاده بودن آ» را برای حداقل یک دوره پنج ساله، قانع نماید.یکی از مواردی که این روزها محل مناقشه قرار گرفته است مقایسه ایست که در ابتدای امر و قبل از نیازسنجی برای انتخاب دوربین IP و یا CCTV صورت می گیرد.

و طرفداران هر کدام از این تکنولوژی ها دلایلی برای دفاع از محصولات خود ذکر می نماید.

واقعیت مطلب از این قرار است که ورود دوربین IP مانند بسیاری از تکنولوژی هایجدید نتوانسته است دوربین های CCTV را از دور خارج نماید.

چه از نظر تکنولوژیک و چه از نظر متدولوژی ارائه شده منحصرا این نیاز سنجی های سامانی است که ما را ملزم به انتخاب یکی از دو تکنولوژی و یا حتی تلفیقی از هر دوی آنها برای اهداف سازمان خواهد نمود.معیارهای ارائه داده شده در تست Rotakin برای سیستم آنالوگ، PAL با وضوح تعریف شده 576 خط بدست آمده.

در مورد سیستم های دیجیتال نیز معادل سازی آن بر مبنای شمارش pixel صورت گرفته است که فعلا از طرح آن خودداری می نماییم.از پاسخگویی به سوالات چک لیست مرحله 2 نیازسنجی، جزئیات کافی جهت آنالیز و طراحی سیستم مناسب بدست می آید.

این موارد را می توان به شکل زیر اختصارا بیان داشت.

هرکدام از موارد فوق بحث های مفصلی را طلب می نماید که در حداکثر ایجاز بیان گردیده است.

تعریف دقیق صورت مسئله جایگاهی که حفاظت می شود محیط پیرامونی، پارکینگ، قسمت پذیرش، صندوق مالی فعالیت دزدی، اوباشگری، حفظ نظم عمومی هدف از مشاوره شناسایی، آشکارسازی، نظارت سرعت سوژه قدم زدن ثابت متغییر برای هر یک از موارد باید تکرار شود.

برا ی ملاحظات عملیاتی (مشاهده زنده) چه کسی نظارت می کند تیم تعلیم دیده افراد عادی زمان نظارت 7*24 ساعات اداری، گاهگاهی از کجا نظارت می شود از محل کار از ، از راه دور، از وسیله متحرک نوع واکنش تماس با فرد مسئول سرویس اورژانس ملزومات سیستم اعلام هشدار دیداری، شنیداری، ترکیبی صفحات نمایش نوع،‌تعداد، سایز ضبط تصاویر کیفیت تصاویر، تعداد فریم در ثانیه، دوره نگهداری آرشیو نرم افزار نمایش مجدد تسهیلات انتقال دسترسی مرجع ثالث ملاحظات مدیریتی ملاحظات اداری ظوابط اداری مجوزهای لازم ادامه نظارت ملاحظات قانونی پشتیبانی و نگهداری تعمیرات، ارتقا، گارانتی، طول عمر منابع آموزش افراد Documentation منابع مصرفی آشنایی با اصطلاحات سیستم دوربین مداربسته امروزه در مراکز صنعتی و اداری جهت نظارت بر محیط فیزیکی و نظارت برکار کارکنان یا کـارگران در جـهت کنترل و مدیـریت بهـتر و کارآمـد‌تر بـه وفـور از سیستمهای تـلویزیونی مـداربسته (Closed circuit TV)(cctv) استفاده می‌شود.

این سیستمها به عنوان سیستمهای کنترل تصویری نیز نامیده می‌شوند.

گاهی نیز از این سیستمها با مخفف CCVE ( تجهیزات ویدئویی مداربسته) یاد می‌شود.

در محلهایی مانند بانکها ـ ادارات ـ دانشگاهها ـ کارخانجات ـ فروشگاههای بزرگ ـ فروشگاههای فروش اجناس گرانقیمت مانند طلافروشیها ـ در سوپرمارکتهای بزرگ و در کنترل ترافیک خیابانها و چهارراه‌ها این سیستمها را میتوان نصب و مورد استفاده قرار داد.

استفاده از این سیستمها در منازل مسکونی رواج چندانی نیافته است ولی با پا به عرصه گذاشتن سیستمهای تصویری که قادرند حرکت را در محدوده تحت نظارت سیستم تشخیص و اعلام خطر نمایند یا توسط سنسورهای خاصی تحریک شده و شروع به ضبط فیلم از محل بنمایند انتظار می‌رود که استفاده از این سیستمها در منازل مسکونی نیز گسترش بیاید.

به اینگونه سیستمها هم اکنون اصطلاح دزدگیر تصویری اطلاق می‌شود.اصول کار سیستمهای CCTV به این صورت است که ابتدا تصاویر توسط دوربینهای مداربسته دریافت شده و برای نمایش و پخش به مانیتور یا تلویزیون انتقال داده می‌شود.

همچنین برای ضبط و یا تغییر نحوه نمایش روی مانیتور و پخش همزمان تصاویر دوربینها روی مانیتور و کنترل از راه دور دوربینها نیز تجهیزات و امکاناتی وجود دارد.

چون تصاویر دریافت شده از این سیستمها برای بینندگان محدودی می‌باشد لذا به آنها تلویزیون مداربسته می‌گویند بر خلاف تلویزیون عمومی (Broadcast TV) که جهت پخش تصاویر برای عموم می‌باشد.

با توجه به تنظیماتی که روی دوربینها و سایر تجهیزات میتوان انجام داد این سیستمها در شرایط جوی متفاوت و در روز و شب نیز کارآیی خوبی دارند.برای کنترل ورود و خروج افراد به یک محل و برای کنترل مکانهای وسیع توسط چندین دوربین و نمایش همزمان تصویر آنها و نظارت سمعی و بصری از فواصل بسیار دور از طریق شبکه تلفن بدون نیاز به حضور فیزیکی کنترل کننده در محل و در دستگاههایی که کنترل بصری آنها توسط انسان مقدور نبوده یا خطر آفرین می‌باشد نیز میتوان از این سیستمها استفاده کرد.

لذا استفاده از سیستمهای CCTV روز به روز در حال رشد است و با توجه به تکنولوژی ساخت تجهیزات آن که مبتنی بر صنعت الکترونیک و کامپیوتر می‌باشد ساخت و تولید تجهیزات این سیستمها دائماً در حال تکامل و پیشرفت است و ما در این مختصر سعی نموده‌ایم تا اصول کلی و امکانات عمومی این سیستمها را به همراه برخی از موارد نمونه از مشخصات و امکانات تجهیزات برای اطلاع و آشنایی خوانندگان عزیز ارائه نماییم.

عموماً در سیستمهای CCTV تجهیزات زیر مورد استفاده قرار میگیرد: 1ـ دوربین (camera) 2ـ کاور دوربین (camera Housing) 3ـ پایه دوربین BASE)یا( Bracket 4ـ نمایش دهنده تصویر monitor) یا TV) 5ـ انتخاب کننده (switcher) 6ـ کواد (Quad) 7ـ ترکیب کننده (Multiplexer) 8ـ ضبط کننده (Recorder) 9ـ کنترل کننده (controller) 10ـ کارتهای تصویر (capture card) 11ـ تقویت کننده رادیویی (Booster) 12ـ نظم دهنده ویدیویی (Video Router) قسمتی از اصطلاحات متداولی که ممکن است در مورد سیستم های CCTV و در مشخصات ذکر شده برای تجهیزات با آن ها برخورد کنید در زیرتوضیح داده شده است :A/D:مبدل آنالوگ به دیجیتال یا همان ADC (ANALOG TO DIGITAL CONVERTOR ) ALPHANUMERIC : وسیله قرار دادن نوشته روی تصویر که در DVR ومولتی پلکسر کار برد دارد .

BACK – FOCUS : تنظیم مکان لنز در رابطه با سنسور CCD در دوربین B.W(WIDTH (BAND: پهنای باند فرکانس که برای سیگنال ویدئویی معمولی 5 مگا هرتز است .

BETAMAX :فرمت ضبط ویدئویی شرکت SONYو رقیب VHS CCD APERTURE : سطحی از CCD که به نور حساس است.

CCIR :انجمن رادیویی بین المللی برای استاندارد تلویزیونی اروپا CDS : ( CORROLATED DOUBLE SAMPLING ) : تکنیکی در ایجاد ترکیب رنگ در بعضی از دوربین های CCD CFA ( COLOR FILTER ARRAY ) : فیلترهای نوری که در دوربین CCD برای تولید ترکیب رنگ سیگنال ویدئویی استفاده می گردد .

CIE : انجمن بین المللی نور که واحد های نوری را تعریف و ارائه می کند .

CHROMINANCE : به اطلاعات رنگ سیگنال ویدئویی گفته می شود .

CONTRAST: یکی از تنظیمات کیفیت تصویر .

اختلاف بین روشن ترین و تاریک ترین نقطه تصویر D/A : مبدل سیگنال دیجیتالی به آنالوگ .

DARK CURRENT : نشت سیگنال از CCD در نبود نور که ایجاد نویز (dark noise) می کند .

DMA ( DIGITAL MICRO MIRROR DEVICE ): یک تکنولوژی جدید ساخت سنسور ویدئویی که از تعداد زیادی آینه مینیاتوری روی چیپ استفاده می شود.

DUPLEX:سیستم ارتباطی که اطلاعات را در دو جهت رفت و برگشت مبادله می کند.

در سیستمهای CCTV معمولاً به امکان ضبط و