ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА С ВИДЕОАНАЛИТИКОЙ

Настоящая полезная модель относится к области телевизионной техники, а именно к конструкции передающих телевизионных камер. Получившие в настоящее время широкое применение системы видеоаналитики, под которыми понимается покадровая обработка изображений с целью детектирования движения, фиксации и измерения величины перемещения, распознавания по специальному алгоритму дыма, пламени, тумана, пара и т.п., могут быть расположены или на сервере системы видеонаблюдения, или непосредственно в телевизионной камере. При этом объектив видеокамеры должен сохранять стабилизированное невозмущенное (ударами, вибрациями, микроперемещениями и т.п.) положение в пространстве в течение, например, периода выборки обрабатываемых кадров. Таким образом, наличие видеоаналитики в камере требует определенной защиты не только от климатических воздействий, что обычно практикуется, но и от механических воздействий, таких как удары и вибрация. Именно механические воздействия не позволяют с необходимой точностью измерять пространственные и динамические характеристики наблюдаемых объектов. Следовательно, обеспечение устойчивости корпуса (основания) телевизионной камеры к ударам, вибрациям, перемещениям и т.п. является важной характеристикой конструкции камеры, которая необходима для ее функционирования.
Известно «Автономное устройство для тепло и/или телевизионного мониторинга», описанное в патенте RU189642 U1, опубл. 20.05.2019 г., бюллетень №16. Оно содержит корпус с телевизионной камерой и объективом, платами и электронными компонентами зарядки батареи, обработки и передачи видеосигнала. Корпус устройства выполнен из пыле- и влагозащитного материала, обладающего прочностью, например, из пластика или металла, а объектив расположен в передней стенке.
Недостатком этой модели является отсутствие защиты от ударов и вибраций, что может сказаться на качестве передаваемого видеосигнала.
Известна также полезная модель «Камера видеонаблюдения», включающая корпус с вентиляционными отверстиями и расположенный в нем модуль управления с оптической системой камеры и устройством обработки видеосигнала (патент RU202949 U1, опубл. 16.03.2021 г., бюллетень №8). Корпус выполнен защищенным от пыли и влаги, а также включает крепления для размещения устройства аналогично стандартным IP-камерам. Корпус выполняют из пластика, а те участки корпуса, в области которых размещен модуль управления, выполняют из алюминия.
К недостаткам ее также можно отнести отсутствие защиты от ударов и подверженность вибрациям, что неизбежно скажется на результатах видеоаналитики и потребует привлечения дополнительных вычислительных затрат для программных способов обработки и стабилизации изображения.
Наиболее близкой к заявляемой модели является «Камера видеонаблюдения» по патенту RU193891 U1, опубл. 20.11.2021 г., бюллетень №32.
Это устройство содержит основание, камеру, внутри которой расположен объектив и плата формирования изображения, прозрачную колбу, закрепленную на основании, и козырек, расположенный сверху прозрачной колбы, при этом на основании внутри колбы выполнен защитный кожух, а в верхней части колбы, во внутренней ее части под козырьком, установлен отражательный эллиптический элемент. Защита от неблагоприятных факторов окружающей среды (влажность, блики, пыль) обеспечена выбором формы и материала козырька, колбы и отражательного элемента, однако отсутствие защиты от ударов и вибраций является существенным недостатком прототипа, что неизбежно повлечет снижение качества видеонаблюдения и ограничивает применение данной полезной модели.
Целью разработки заявляемой полезной модели является создание телевизионной камеры с видеоаналитикой, устойчивой к механическим воздействиям, а именно - к ударам и вибрациям.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение устойчивости к ударным и вибрационным воздействиям.
Это достигается тем, что телевизионная камера с видеоаналитикой, содержащая основание, камеру с объективом и платами формирования изображения, закрепленные на основании колбу и козырек, отличается тем, что колба выполнена в виде полусферы из антистатического поликарбоната, основание посредством торсионов соединено с опорной пластиной, к которой с одной стороны прикреплен бокс с электронными платами видеоаналитики и козырек с воздухозаборными отверстиями, с другой стороны - штатив с коленом и фланцем для крепления на установочную поверхность.
Сущность заявляемой модели поясняется графическим материалом на фиг. 1, где изображена фронтальная и боковая проекция устройства.
Телевизионная камера с видеоаналитикой состоит из (см. фиг. 1) основания 1, камеры 2 с объективом и платами 3 формирования изображения, колбы 4, козырька 5 и торсионов 6. Как виброгасящий элемент, торсионы 6 соединяют основание 1 с опорной пластиной 7, к которой прикреплены бокс 8 с электроникой видеоаналитики и козырек 5 с воздухозаборными отверстиями 9. К штативу 10, включающему колено 11 и фланец 12, прикреплена опорная пластина 7. Направление конвекции воздуха от поверхности бокса обозначено стрелками 13. Крепление телевизионной камеры с видеаналитикой предусмотрено на вертикальную поверхность стены 14.
Достижение поставленной цели - создание устойчивой к механическим воздействиям камеры за счет уменьшения влияния ударов и вибраций, достигается следующим образом.
Элементы 1, 2, 3, 4 отделены от элементов 5, 7, 8, 10, 11, 12 компенсаторами вибрации из торсионов 6. Источником возможной вибрации является стена 14. Таким образом, обеспечивается уменьшение уровня вибрации от стены 14 до камеры 2 с объективом до 10 раз, в зависимости от частоты и параметров торсионов.
Козырек 5 прикреплен к опорной пластине 7 и, через штатив 10, - к стене 14. Следовательно, воздействующие на него ударные нагрузки (дождь, град, турбулентность воздуха, случайные предметы) будут влиять на камеру 2 и платы формирования изображения 3 только через торсионы 6 с уменьшением до 10 раз. Ударная нагрузка будет гаситься как самим козырьком (его материалом и конструкцией), так штативом и стеной.
Если ударная нагрузка придется на центральную часть колбы 4, то демпфирование воздействия будет выполнено как антистатическим поликарбонатом материала колбы, так и торсионами 6, уменьшая вероятность разрушения данного элемента.
Применение штатива 10 позволяет максимально сократить расстояние от стены до объектива камеры, что не достижимо при использовании широко распространенного крепления консольного типа. Минимизация расстояния повышает жесткость конструкции от опорной пластины до стены. Колено 11 и возможность поворота опорной пластины вокруг штатива обеспечивают нацеливание камеры по двум координатам.
Таким образом, в предлагаемой полезной модели достигается заявленный технический результат - обеспечение устойчивости телевизионной камеры с видеоаналитикой к механическим воздействиям, а именно - к ударам и вибрациям.
Для обеспечения температурного режима устройства, обдува колбы 4 в виде полусферы в козырьке со стороны бокса 8, с двух сторон, сделаны отверстия 9 для забора внешнего воздуха, который, нагреваясь верхней поверхностью бокса и поднимаясь вверх, обтекает колбу 4, как показано стрелками 13. Современное состояние энергопотреблений электронных плат формирования изображения 3 и электроники видеоаналитики в боксе 8 имеет соотношение примерно 1 к 8, что гарантирует наличие температурного градиента от бокса 8 к камере 2 и далее к верхней части козырька, а значит, и конвекции, показанной стрелками 13.
Элементы и материалы, из которых состоит модель, выпускаются промышленно, их характеристики проверены на практике, следовательно, промышленная реализация модели возможна.