CFTV Digital - Tecnovendas - Engenharia de Sistemas
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O QUE É CFTV DIGITAL?
O CFTV que na verdade significa "circuito fechado de televisão", ou "circuito interno de televisão" é um sistema de câmeras baseados em computador com utilização de placas. CFTV digital é um sistema de vigilância avançada que permite que você monitore grave, arquive e reproduza imagens de câmeras, num computador pessoal (PC).
Sabemos que o CFTV digital encontra-se em estado de grande evolução, seja em termos de tecnologia seja em sua aplicação. Hoje já é possível ter um CFTV totalmente digital, usufruindo de tudo que a tecnologia pode oferecer. Em termos aplicacionais o CFTV digital já não é apenas um sistema simples de monitoramento de imagens, tendo evoluído para áreas como o reconhecimento facial, gravações por movimento, acesso remoto através da internet, gravação sem parar por semanas a meses, reconhecimento de matrículas, vigilância rodoviária etc...
TRABALHAMOS COM OS PRINCIPAIS TIPOS DE CFTV DIGITAL
1- Placas de Captura
A Placa de Captura funciona com um computador, acoplada a um Slot PCI ou PCI Express, trabalhando em conjunto com uma placa de vídeo já existente no computador ou acoplada posteriormente no Slot PCI Express. Este sistema tem muitas placas e modelos, contanto com softwares sofisticados com recursos avançados, podendo atender a aplicações locais de pequeno ou grande porte, ou mesmo, a sistema de gerenciamentos locais ou remotos para acima de 10.000 vídeos simultâneos.
2- Sistema Standalone (independente)
O Sistema de Câmeras Profissional DVR Standalone é um equipamento desenvolvido propriamente para a função DVR, (Digital Vídeo Record). Sua estrutura e configuração se limitam em atender somente à esta tarefa e não mais.
Nossos sistemas são profissionais, com câmeras de alta resolução, qualidade de imagem e custo accessível.
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O sistema com placas da Geovision tem recursos avançados com softwares de grande porte e os sistemas Standalone têm menores condições de expansão, mas atendem 90% das necessidades de aplicações.
O principal objetivo de um Circuito Interno de Televisão é fazer a monitoração de diversos ambientes ao mesmo tempo, e casualmente poder gravar as imagens geradas para uma futura utilização. Chamamos de "Circuito Fechado" justamente porque as imagens geradas somente são distribuídas para os elementos integrantes do sistema, impossibilitando assim que pessoas alheias ao sistema vejam ou utilizem essas imagens para fins diversos. CFTV, Circuito Fechado de Televisão, (Do Termo Inglês Closed Circuit Television - CCTV), é um sistema de televisionamento que distribui sinais provenientes de câmeras localizadas em um local especifico, para um ponto de supervisão pré-determinado. Os sistemas de CFTV normalmente utilizam câmeras de vídeo CCD (para produzir o sinal de vídeo), cabos ou transmissores/receptores sem-fio ou redes (para transmitir o sinal), e monitores (para visualizar a imagem de vídeo captada). Baixe aqui o Catalogo CFTV digital 2012
O sistema de CFTV não é aplicado somente com propósitos de segurança e vigilância também é utilizado em outros campos como laboratórios de pesquisa, em escolas ou empresas privadas, na área médica, assim como nas linhas de produção de fábricas. Com o aumento gradativo da aplicação dos sistemas de CFTV, a indústria de segurança tem obtido avanços consideráveis produzindo uma linha completa de equipamentos como Time Lapses, multiplexadores, quads, iluminadores infravermelhos, Pan/Tilt, etc. Os desenvolvimentos mais recentes incluem câmeras com servidor web que utilizam a Internet para vigilância remota, e DVRs que são gravadores digitais que permitem a gravação das imagens facilmente em Discos Rígidos. O CFTV é hoje o ramo da segurança eletrônica que mais se destaca, uma vez que é possível filmar e gravar todo o ocorrido, facilitando o esclarecimento de um possível fato, consequentemente ajudando na busca dos envolvidos. Há também a possibilidade de ser instalado junto a algum sistema de alarme.
Um sistema completo de CFTV se divide basicamente em três etapas:
Captação do Vídeo e Áudio
Relacionado à parte de câmeras e lentes, responsáveis pela geração de imagens. O papel da lente será direcionar os raios de luz refletidos pelos objetos para a câmera, que converterá a informação luminosa para sinal elétrico.
Após a imagem gerada e convertida para sinal elétrico, é necessário fazer a transmissão deste sinal até o local desejado. Essa transmissão pode ser feita através cabo coaxial, par trançado, etc. Para transmissão por meio de fibra óptica, faz-se necessário a utilização de equipamentos para enlace óptico. O mesmo para transmissão via Rádio Frequência, que é necessário o emprego de transmissores de RF.
Quando utilizamos somente uma câmera para monitoração, não precisamos gerenciar a imagens, basta uma conexão simples entre câmera, meio transmissor e monitor. Quando utilizamos mais de uma câmera, passamos a ter a necessidade de seleção de câmeras, uma vez que é impossível ver a imagens de todas ao mesmo tempo ou sequencialmente sem a utilização de um equipamento para fazer esse controle (Gerenciamento). Os equipamentos capazes de fazer esse controle são: sequenciais de vídeo, quad, multiplexer ,etc.
Tem a finalidade de captar e direcionar os raios de luz que são refletidos pelos objetos para o CCD (responsável pela conversão da imagem em sinal elétrico).A lente tem um papel fundamental na geração de imagem, pois influi diretamente no campo de visão, na adequação a quantidade de luz e no foco da imagem. As diferenças entre uma lente e outra, são atribuídas ao comprimento focal, formato,etc. Vejamos os principais:
Você deve escolher entre:
Um ângulo de visão largo, porém com poucos detalhes.
Muitos detalhes, porém com ângulo de visão estreito.
Geralmente as lentes de 3,6mm devem ser usadas quando o objetivo da monitoração for obter o maior
ângulo possível de visualização, sem que o detalhe da cena seja um ponto importante.
Exemplos: Ambientes externos, Hall de entrada ou saída, etc.
As lentes de 12 mm devem ser usadas quando algum detalhe na localidade de monitoração é um fator
importante neste processo.
Exemplos: Identificação de pessoas em portas de entrada, corredores longos, etc.
Um largo ângulo de visão com muitos detalhes não é possível.
Montagem em C ou CS
A montagem pode ser em C ou CS, basicamente está relacionada à distância da lente ao CCD, a CS é conectada diretamente a câmera, a C necessita de um anel adaptador de 5 mm.
Chamamos de formato o tamanho do CCD, ou seja, a área que vai captar a Imagem. Portanto, o formato da lente deve ser maior que o CCD, para evitar o efeito tubo, onde visualizamos as bordas da lente e perdemos parte da imagem.
São lentes que possuem uma pequena variação no seu campo de visão. É possível através de um pequeno ajuste manual ampliar ou estreitar o seu ângulo de abertura. São ideais para os locais onde não sabemos as dimensões ou à distância da câmera ao objeto. Tem a vantagem de poderem ser usadas em outro local sem troca de lente. A desvantagem que custam um pouco mais cara que as lentes de foco fixo. Ex: Lentes com distância focal entre 3.5mm e 8 mm.(pode-se ajustá-las entre esses dois valores).
É mais utilizada em câmeras controladas, porém há algumas que podem ser ajustadas manualmente. Possuem a capacidade de alterar sensivelmente seu campo de visão, pois podemos aumentar ou diminuir através de um controlador. É ideal para instalação em locais onde o tamanho do objeto ou sua distância em relação à câmera varia constantemente. O importante do Zoom é que a distância focal varia (tracking) sem perder o foco, obtendo assim imagens perfeitas.
Lentes Íris Fixa
Íris - Em definição simples é a quantidade de luz que passa pela lente e penetra no interior da câmera.
Íris fixa significa que essas lentes não possuem o ajuste da quantidade de luz. São recomendadas para ambientes com pequenas variações luminosas, como ambientes internos onde se faz o uso de luz artificial.
Para a utilização dessas lentes é necessário que as câmeras tenham um recurso chamado shutter ou íris eletrônico, onde todo esse controle de luminosidade é feito pela câmera.
Lentes Auto Iris
Sua função é manter o nível de luz correto no CCD da câmera. Também são mais utilizadas em câmeras controladas, salvo alguns modelos que podem ser ajustadas manualmente, porém não são recomendadas. Elas funcionam como o olho humano alterando o diâmetro da lente, ajustando assim a imagem pra a falta ou excesso de luz em um determinado ambiente através da abertura ou fechamento do íris. Há dois tipos de lentes Auto Íris, a chamada DC e a chamada Vídeo.
Vídeo - quem comanda a abertura e o fechamento do íris é a lente, a câmera apenas alimenta e fornece a lente uma amostra do sinal de vídeo. A lente analisa o sinal e faz as correções necessárias no íris.
Melhor Alcance com a Variação Luminosa
Circuito de Controle Instalado na Lente
DC - o comando de abertura e fechamento do íris é feito na própria câmera que envia o sinal para os motores da lente.
1. Custo Mais Baixo que o do Tipo Vídeo
2. Custo de Controle Instalado na Câmera
3. Montagem fácil (PIug and Play) Câmeras
Sua função básica é transformar os sinais refletidos pelos objetos em um pulso elétrico, que será transformado mais tarde no sinal de vídeo composto. São dividas em:
Necessita maior iluminação
Não oferece manutenção
Color Cmos CCD
Necessita de pouca luz
As câmeras são equipamentos destinados a converter níveis de iluminação e cor em sinais elétricos, seguindo certos padrões. Todas as câmeras possuem elementos (sensores) os quais são atingidos pela luz. Todo o sistema de visualização tem como ponto de inicio a câmera. A câmera cria a imagem através dos níveis de iluminação capturados do ambiente através da lente e do sensor de imagem CCD, essa imagem capturada é então processada e transmitida para o sistema de controle, como um quad, multiplexador ou DVR. Atualmente existem diversos tipos diferentes de câmeras projetados para aplicações e ambientes específicos. Existe micro câmeras para aplicações simples, câmeras profissionais para aplicações de maior segurança ou exigência, câmeras speed domes para aplicações de grande porte e grande versatilidade, entre outras.
Resolução é medida da qualidade de imagem, ela representa a fidelidade à imagem que estamos observando e que sem apresentada na tela do monitor, sendo ambos, resolução e qualidade de imagem, relacionados, quanto maior for a reso1ução maior será a qua1idade de imagem. Na especificação de resolução, quanto maior o número de linhas horizontais, melhor sua resolução.
Sensor de Imagem – Dispositivo de captação da imagem da câmera normalmente CCD, porém existem algumas variações conforme o fabricante. Existem no mundo poucos fabricantes dos elementos CCD, por ser uma técnica de fabricação bastante aguçada. Sendo estes distribuídos aos fabricantes das câmeras. (SONY, JVC, TOSHIBA).
CCD - CCD (Charged Coupled Device) é o dispositivo responsável pela conversão das imagens visuais em sinais elétricos. Ele é composto por milhares de elementos sensíveis à luz. Desta forma, a imagem formada sobre o CCD é dividida em vários elementos de imagem, chamados de "Pixel". Cada pixel contém as informações correspondente àquela área de imagem. Assim o CCD funciona como um filme de uma máquina fotográfica, capturando imagem, com a diferença de poder ser lido, apagado e usado novamente. Este ciclo de leitura, sendo repetido rapidamente (60 vezes por segundo) faz com que o sistema atue como uma filmadora. O CCD recebe a luz através da lente e a transporta para a câmera para que ela possa trabalhar.
Formato do CCD - Em CFTV quase totalidade das câmeras utilizam CCD de 1/3" . Existindo algumas variações como câmeras de CCD de ¼" utilizadas em áreas metálicas e de pesquisa, mas com o custo bem mais elevado, pois podem fornecer uma qualidade/resolução (detalhes) de uma imagem muito maiores. Os elementos de imagem do CCD estão dispostos numa área cuja proporção entre altura e largura é de 3 para 4. A medida desta área corresponde ao formato do CCD e é tomada na diagonal, em frações de polegada, podendo ser de 1/3" ou 1/4"
Resolução – Medida em número de linhas horizontais de TV e corresponde à qualidade de imagem gerada. É a característica que irá definir a qualidade da imagem de uma câmera. Quanto maior o número de linhas melhor a qualidade da imagem gerada. Normalmente está entre 250 a 500 linhas para câmeras coloridas e entre 300 a 500 linhas para câmeras preto e branco.
Iluminação – Também conhecida como Lux da câmera, é o nível de iluminação mínimo para uma imagem aceitável. Tem um valor característico entre 0,01 a 0,5 para câmeras preto e branco e entre 0,7 a 3 Lux para câmeras coloridas. Quanto menor o lux melhor será a imagem em condições de baixa iluminação e mais sensível será a câmera. Esta medida (especificada em lux) é determinada em relação a uma abertura de lente (número F). A utilização de lentes com aberturas diferentes da especificada para uma iluminação mínima, altera a sensibilidade da câmera.
AGC – Controle Automático de Ganho. É uma função efetuada pelo circuito da câmera que atua sobre o sinal de vídeo para mantê-lo em níveis constantes independente das variações ambientais. Este controle permite um ajuste automático do sinal de vídeo entregue pela câmera, em relação à variação de luminosidade da cena captada.
Velocidade do Obturador - Shutter Speed é a velocidade de leitura dos pixeis (pontos de imagem do sensor CCD). Em muitas câmeras pode ser ajustado de forma a compensar uma variação na iluminação da cena, também chamada íris eletrônica melhora a imagem em câmeras com lentes com íris fixa ou ajustável. Não deve ser habilitada com lentes auto-íris. O controle de velocidade do obturador (Shutter control) permite à câmera captar cenas com movimentos rápidos. Na prática, este recurso atua como uma íris eletrônica, melhorando a definição da imagem de cenas muito iluminadas.
BLC - Back Light Compensation (compensação de luz de fundo), é uma função importante nas câmeras, pois proporciona uma compensação para situações onde uma iluminação intensa no plano de fundo pode obscurecer um objeto ou local que esteja sendo monitorado. Pode ser analógico ou digital, dependendo da câmera, sendo que o último tem uma desempenho bem mais apurada. Devemos sempre dar preferência a câmeras com esta função. O recurso de compensação de luz de fundo permite a atenuação desta fonte de luz, melhorando a iluminação do objeto a sua frente e portanto a definição da imagem captada.
ATW - Balanço automático do nível de branco, ajusta automaticamente os pontos de imagem em relação aos diferentes pontos de branco da imagem, evitando o brilho excessivo ou reflexão demasiada nos pontos claros da imagem. Este recurso, existente em algumas câmeras coloridas, permite que as cores mostradas na tela do aparelho receptor correspondam exatamente às cores originais da cena que está sendo captada.
Um CCD, (Charge Coupled Device ou no português Dispositivo de Carga Acoplada) consiste de centenas de milhares de elementos de imagem individuais (pixeis) em um minúsculo chip de 1/2", 1/3", ou 1/4". Cada pixel armazena um pequeno nível de sinal elétrico correspondente à luz incidente sobre ele. Os pixeis são dispostos precisamente sobre uma matriz, com registradores de deslocamento horizontais e verticais transferindo o sinal para o circuito de processamento da câmera. Esta transferência de sinal equivale a sessenta quadros por segundo. O CCD de 1/3" é o formato de sensor mais amplamente utilizado nos dias de hoje; seu tamanho é de 5.5mm (diagonal), 4.4mm (horizontal) e 3.3mm (vertical). O sensor com formato de 1/4", recentemente utilizado em câmeras coloridas, possui 4 mm (diagonal), 3.2mm (horizontal) e 2.4mm (vertical).
A luz é visível para o ser humano está na faixa que compreende entre 400 até 700 nm (nano metros) em média, dentro da grande escala do espectro eletromagnético. Esta informação é ilustrativa especificamente para lembrar que hoje em dia com o desenvolvimento de novos materiais, temos no mercado lentes que transmitem com boa eficiência todo o espectro visível (transmite todas as cores) e, outras lentes que são próprias para transmissão do infravermelho, ou para a faixa do ultravioleta, ou para determinado comprimento de onda (monocromáticas). A luz visível para o ser humano está assim localizada no espectro eletromagnético em comprimentos de onda de 400nm a 700nm, sendo que as cores primárias azul, verde e vermelho estão distribuídas nesta faixa de forma que o azul tem o menor comprimento de onda por volta de 400nm, o verde tem comprimento de 500nm e o vermelho por volta de 700nm.
Por definição, luz é a forma de energia radiante visível. A luz é indispensável para sensibilizar o sensor CCD e a partir dele transformar as imagens em sinais elétricos. Logo, a qualidade de uma imagem depende do controle da entrada de luz no conjunto Lente/câmera. O tipo de local a ser monitorado e aplicação determinam o tipo de equipamento a ser utilizado. Para aplicações internas com iluminação garantida e maiores detalhes podem ser utilizadas câmeras coloridas. Já em locais externos com períodos de baixa iluminação é essencial o uso de câmeras P&B, pois sua sensibilidade é muito maior. A quantidade de iluminação disponível na cena é medida em LUX (Lúmens) que equivalem ao quantidade de iluminação por metro quadrado. Procure manter sempre uniformidade de iluminação no assunto a ser filmado ou técnicas e equipamentos que possam tratar com estas limitações.
A quantidade de luz é definida por LUX (Lúmens por Metro Quadrado). Um LUX é a luz do volume referente a uma vela a um metro de distância. Abaixo seguem alguns exemplos de iluminação natural expressos em LUX.
Dia Claro: 10,000 LUX
Dia Escuro: 100 LUX
Entardecer: 10 LUX
Anoitecer: 1 LUX
Noite de Lua Cheia: 0,1 LUX
Noite com Lua Minguante: 0,01LUX
Uma boa câmera P & B consegue captar imagem em noites de lua cheia. Porém, uma câmera colorida irá precisar de iluminação artificial para captar imagem nas mesmas condições. Dependo da aplicação e da iluminação da Cena a ser captada pelo sistema de CFTV será necessário implantar um sistema de iluminação artificial, formado por lâmpadas com iluminação visual ou através de iluminadores de infravermelho que geram iluminação para câmeras P&B sem que esta iluminação possa ser percebida pelo olho humano. Para visualizar corretamente uma imagem, uma câmera requer certa quantidade de luz produzida de uma forma natural ou artificial. As câmeras P&B trabalham com qualquer tipo de fonte de luz, porém as câmeras coloridas precisam de iluminação que contenha todas as cores do espectro visível. Natural - luz do sol, luz da lua Artificial - luz incandescente, fluorescente, mercúrio, Infravermelho etc. A luz que incide na superfície de uma cena é refletida pelo assunto a ser visualizado. Portanto, observe com cuidado a maneira pela qual a cena está refletindo a luz. Os objetos polidos e brilhantes produzem fortes reflexos, que podem comprometer a qualidade da imagem. As áreas com diferenças de iluminação, isto é, partes com muita reflexão de luz - ou muito claras - e partes com pouca reflexão - ou muito escuras - resultará em imagens muito contrastadas.
Sensibilidade à luz é a capacidade que a câmera tem de conseguir captar imagens nas diferentes condições de iluminação de um ambiente ou em ambientes diferentes. Utilizamos como parâmetro a mínima iluminação na qual a câmera pode operar e pra isso utilizamos como escala métrica o Lux. Portanto, quanto menor o número de lux na especificação de uma câmera, melhor. As câmeras a cores não são tão sensíveis como as câmeras P/B, portanto necessitam de mais luz. Então, onde utilizar P&B e onde utilizar Color? Câmeras P/B deveriam ser usadas somente onde o nível de iluminação impede o uso de câmeras a cores, devido a sua sensibilidade. Câmeras a cores deveriam ser usadas vendidas sempre que possível em ambientes onde a visualização de perspectiva é importante. No sistema P/B é muito difícil estabelecer as distâncias na imagem. Em ambientes onde a circulação de pessoas ou objetos é muito intensa, a cor é essencial para determinarem-se detalhes, impossíveis de se obter em sistemas P/B. Para localidades sem iluminação nenhuma é necessário utilizar-se câmeras infra- vermelhas.
Vantagens e Desvantagens dos Sistemas:
Sistema P&B
Opera cl Pouca Luminosidade
Alta sensibilidade, supressão de reflexos.
Baixíssimo consumo.
Identificação Melhor.
Observação Mais Fácil.
Resolução: NTSC=250,920
Imagem dinâmica, antirreflexo.
Filtro Infra Vermelho.
A resolução de sistemas de CFTV normalmente é medida em linhas de TV, no campo. O número de linhas de TV verticais tem um máximo de 350 linhas no sistema NTSC de 525 e não é variável. Porém a linha de TV horizontal, que é o principal parâmetro de qualidade de uma imagem, varia dependendo da qualidade do conjunto câmera, lente, meio de transmissão e monitor.
A indústria de Sensores CCD para Câmeras de Vídeo usam pixeis (elementos de imagem) como seu parâmetro de qualidade. Uma resolução média de uma câmera P&B no sistema EIA é de 510 pixeis horizontais por 492 pixeis verticais e é equivalente a 380 linhas. CCDs com alta resolução possuem 768(H) x 492(V) pixeis e são equivalentes a 570 linhas. A resolução média de câmeras coloridas está na ordem de 330 linhas e câmeras coloridas de alta resolução possuem em torno de 460 linhas.
Os monitores no sistema NTSC possuem 525 linhas de varredura vertical independente de seu tamanho. Uma resolução horizontal de 700 linhas para monitores P&B representa um valor médio e um monitor com mais de 900 linhas representa um monitor de alta resolução em um sistema EIA. A resolução horizontal de monitores coloridos de média qualidade está por volta de 300 linhas e monitores com mais de 450 linhas são definidos como de alta resolução. Para ampliar a resolução do sistema, é recomendado escolher um monitor que possua uma melhor resolução do que a da câmera, para evitar a perda de definição nos pontos da imagem.
Suportes, domes e Caixas de Proteção
Proteção mínima contra pó e sujeira.
É melhor limpar o vidro da caixa de proteção do que limpar lente da câmera
Dificulta que mexam na lente e na câmera
Devem suportar vento, chuva, calor, frio e pó.
Protege a câmera de toda e qualquer ação da natureza, conservando e aumentando sua vida útil.
Controlador por Computador - CFTV DIGITAL
Existe no mercado uma nova linha de gerenciadores de imagens. Esta nova linha passa a ser controlada por computador e tem uma enorme diferença entre os tipos de controladores já apresentados, com a vantagem de utilizarmos as mesmas câmeras dos sistemas antigos. Está disponível em vários modelos, pois há a possibilidade de conexão de quatro, oito ou dezesseis câmeras e também quanto à escolha do número de FRAMES. FRAMES é o número de quadros por segundo que há em uma imagem. Por exemplo: Um sistema de filmagem convencional possui 32 quadros por segundo, é como se a cada segundo fossem tiradas trinta e duas fotos e depois todas fossem colocadas em sequência, montando assim um filme. Com esse sistema, não é mais necessário o uso do sequenciais, quads, multiplexer, time lapso e até mesmo do monitor porque o computador passa a controlar a câmera do modo desejado, toda a gravação passa a ser feita no disco rígido do computador e podemos visualizar as imagens através do próprio monitor do computador, diminuindo assim os custos.
Este sistema é dividido nas seguintes partes:
Captura de Vídeo: é basicamente uma placa que é conectada a placa mãe do computador que fica dentro da CPU do computador e serve para que possamos conectar as câmeras ao computador.
Software: responsável pelo controle das câmeras, através dele podemos fazer o controle necessário das câmeras conectadas. A grande vantagem deste sistema é que por estarmos utilizando o computador à imagem passa a ser toda digital, melhorando assim a qualidade da imagem. Desta forma podemos fazer até modificações na imagem como zoom digital, congelamento de imagem, transmissão de imagens via Internet, podendo assim fazer a monitoração de qualquer lugar do mundo, sendo somente necessário que os dois computadores estejam conectados a rede.
CFTV Digital da Tecnovendas
Trabalhamos com o Geovision, que é o mais completo do mercado, com a vantagem de atender aplicações de pequeno e grande porte a baixo custo.