全方位看高速球：正“高速”大步伐發(fā)展

　　目前智能化在高速球上的應(yīng)用也日益廣泛。例如：一些高速球擁有的隨時檢測球機(jī)內(nèi)部溫度和濕度、自動啟動內(nèi)部加熱和降溫設(shè)備、智能監(jiān)控風(fēng)扇轉(zhuǎn)動狀態(tài)、智能識別系統(tǒng)協(xié)議等功能。甚至一些高速球還可以按照設(shè)定，自動跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的移動目標(biāo)、判斷監(jiān)控區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的行為狀態(tài)、自動識別人的面孔、自動統(tǒng)計監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人流量等強(qiáng)大的功能（此些功能主要體現(xiàn)在國外品牌的高端產(chǎn)品上）。

 

　　據(jù)GE全紅介紹，球機(jī)本身已經(jīng)是一個小的集成系統(tǒng)，除了常規(guī)的攝像部件外，還具有傳動控制部件、數(shù)字處理部件、安裝部件和電源等等。攝像部件完成的是普通攝像機(jī)實現(xiàn)的功能，攝取圖像，由攝像機(jī)鏡頭組成。大多數(shù)廠家的一體化球芯主要來自SONY，HITACHI，其圖像的畫質(zhì)，色彩的還原能力都很好，Panasonic和Samsung則使用自己的CCD生產(chǎn)一體機(jī)，現(xiàn)階段的高速球變焦范圍比較過去有了很大的提高，主要衡量指標(biāo)為光學(xué)變焦倍數(shù)和數(shù)字變焦倍數(shù)。光學(xué)變焦是通過焦距的改變獲得不同的取景范圍，是使用全部的CCD面積成像，能保證圖像質(zhì)量；而數(shù)字變焦是在不改變鏡頭焦距的情況下，取CCD部分面積上的感光單元成像，類似于電腦的框取放大功能，是以犧牲CCD的分辨率來實現(xiàn)的，業(yè)內(nèi)通常是以光學(xué)變焦的倍數(shù)作為高速球的比較指標(biāo)。

　　常用的有18X，22X，26X等，以26X的光學(xué)變倍為例，其最大焦距可達(dá)91mm，根據(jù)焦距計算公式F=v(像場高)*L（物距）/V（視場高）計算。例如監(jiān)控一個視場高2M的物體，根據(jù)1/4’CCD的攝像機(jī)（目前高速智能球型攝像機(jī)大多是1/4”CCD）的靶面高度（即像場高）為2.4mm，L=91*2/2.4=75.8米�，F(xiàn)在最大30X光學(xué)變焦的高速球也有面世，使單臺球機(jī)的監(jiān)視距離更大。

 

　　傳動控制部件包括：解碼器、步進(jìn)電機(jī)、傳動齒輪或皮帶，云臺部件。這部分的性能主要由機(jī)械設(shè)備的性能所決定，老式采用齒輪或皮帶作為傳動機(jī)構(gòu)的機(jī)型，往往會因為齒輪或皮帶出現(xiàn)問題而影響整個快球系統(tǒng)的可靠性和定位的精度和速度，現(xiàn)在大多數(shù)廠家使用步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動云臺，高級的高精密度的步進(jìn)電機(jī)可以保證在最高放大率時提供高達(dá)±0.01度定位精度的變速控制。在切換速度上，可以提供預(yù)置位切換400度/秒的高速，快速跟蹤能力很強(qiáng)，畫面跳轉(zhuǎn)時無脫尾。數(shù)字處理部件則根據(jù)球機(jī)的不同使用特色而具有的內(nèi)置智能模塊，如提供視頻聯(lián)動、軌跡跟蹤、傳輸方式轉(zhuǎn)換作用的處理部件，如：雙絞線傳輸模塊、視頻壓縮模塊、光纖傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等。

 

　　深圳艾立克是國內(nèi)最早的高速球機(jī)生產(chǎn)廠家之一。多年來，艾立克的技術(shù)發(fā)展也一直推動著國內(nèi)高速球技術(shù)的發(fā)展。艾立克周斌指出，2002年左右，國內(nèi)的球機(jī)生產(chǎn)廠商并不多，一個重要的原因是高速球機(jī)直流電機(jī)的成本高，控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，技術(shù)難度太大，研發(fā)成本和生產(chǎn)成本太高。艾立克自己研發(fā)生產(chǎn)的直流電機(jī)一體化球機(jī)在2000年5月投入市場，算得上是國內(nèi)最早進(jìn)行一體化球機(jī)生產(chǎn)的廠家，以后的發(fā)展中，也一直保持著技術(shù)的創(chuàng)新和領(lǐng)先。高速球機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)方面遇到的問題比較多，成本也比較高。最早的采用直流電機(jī)，一個電機(jī)就上千元。一臺一體化球機(jī)的價格超過1.5萬元甚至更高。國內(nèi)的接受程度相對比較低，市場形勢并不好。

 

　　2003年，國內(nèi)高速球廠商解決了步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制技術(shù)，帶來了技術(shù)上的提升，降低了高速球機(jī)生產(chǎn)的研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)難度和成本，國內(nèi)市場上開始大量推出步進(jìn)電機(jī)。應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)，其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動，同時提高電機(jī)的運轉(zhuǎn)精度。電機(jī)的精度還取決于細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分電流控制精度等其他因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。

 

　　早期步進(jìn)電機(jī)運動方向和步數(shù)的控制是通過單片機(jī)進(jìn)行的。以51系列的單片機(jī)為主。單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)的控制細(xì)分最多只能做到16步細(xì)分，其主要優(yōu)勢在于控制而不善高速運轉(zhuǎn)。但隨著高速球更多功能的應(yīng)用，單片機(jī)已經(jīng)不能滿足要求。相比單片機(jī)，DSP的細(xì)分能力更強(qiáng)，可以做到64步細(xì)分，甚至256個微步，從而解決高速球機(jī)的電機(jī)噪音，預(yù)置速度、運行不穩(wěn)、圖像抖動、更易實現(xiàn)智能化的問題。這一技術(shù)難題的攻破對國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)高速球的生產(chǎn)起到了巨大的推動作用，高速DSP芯片的應(yīng)用給高速球帶來的作用已經(jīng)越來越受到國內(nèi)安防廠商的重視。高速球的重要核心是高速智能和定位準(zhǔn)確，通過高速在第一時間捕捉到視頻圖像，所以速度和準(zhǔn)確性是產(chǎn)品研發(fā)的永恒目標(biāo)。目前的DSP技術(shù)在圖像識別、圖像比對方面有著巨大的升級空間。

 

　　這一技術(shù)難題的攻破對國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)高速球的生產(chǎn)起到了巨大的推動作用，高速球生產(chǎn)廠商越來越多，艾立克、（大華吶）亞安、明景、天地偉業(yè)、天下數(shù)碼、埃比、嘉杰、維多、紅蘋果、南望、明日等廠商在短短幾年內(nèi)就成長為行業(yè)的中堅力量。

 

　　另外 ，周斌還指出，目前高速球還有部分功能無法滿足：例如快速自動跟蹤多個目標(biāo)功能、夜視方面都無法滿足。球機(jī)在前端實現(xiàn)自動跟蹤功能在治安監(jiān)控中可能只是一個賣點，實用價值目前還沒有體現(xiàn)。真正的跟蹤是要通過后端來實現(xiàn)的�，F(xiàn)在很多廠商都在嘗試。如果在機(jī)場，誤差率會比較小一點，但在室外環(huán)境下，環(huán)境變化太大，誤差率是比較高的。一般情況下是采集圖像之后在后端利用軟件進(jìn)行行為分析，這種方式會比在前端直接分析更有效果�，F(xiàn)在人面識別技術(shù)發(fā)展比較快，如果能夠?qū)⑷嗣孀R別技術(shù)應(yīng)用到球機(jī)的自動追蹤系統(tǒng)中，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)追蹤功能。