Настройка резкости изображения видеокамеры

Статья посвящена настройке резкости изображения цифровой видеокамеры, применяемой для мониторинга рабочих параметров системы отопления с газовым котлом и системы водоснабжения с греющим кабелем трубопровода. Наглядно, с помощью фотографий и описания, пошагово показано и рассказано, как можно самостоятельно улучшить фокусировку и добиться хорошей четкости видео.

Безопасность функционирования газового оборудования, обеспечение высокого уровня удобства и комфорта в отапливаемых помещениях, существенным образом зависит от эффективной работы системы отопления с погодозависимой автоматикой регулирования, принимая во внимание фактическую невозможность сотрудников Мособлгаза проверять работоспособность автоматики безопасности газового котла. Кроме того, эксплуатация системы водоснабжения совместно с греющим кабелем её трубопровода и микропроцессорными устройствами управления, вносят свои коррективы в необходимость мониторинга необходимых индицируемых параметров в режиме онлайн. В случае возможных отклонений в работе [например, когда погасло пламя котла] или возникновении случайных неисправностей, целесообразно фиксировать рабочие параметры во времени с возможностью визуального просмотра их изменений. Применение современной цифровой поворотной [PTZ] видеокамеры [подключенной в локальную сеть, а также к сети Интернет] с возможностью увеличения изображения, записью фото и видео на карту памяти - является недорогим и эффективным средством решения вышеуказанной задачи.

цифровая поворотная видеокамера с тремя объективами

Для этого на торговой площадке Алиэкспресс была приобретена цифровая поворотная видеокамера c тремя объективами - двумя сенсорами с разрешением 6 мегапикселей каждый. Один из объективов неподвижен и имеет фиксированное фокусное расстояние 3.6 мм. Поворотная головка содержит два объектива, один из которых используется в отсутствии увеличения изображения, а другой при использовании приближения до 10X. После успешного получения, настройки и установки устройства видеонаблюдения, был выявлен существенный недостаток, заключающийся в отсутствии необходимой резкости изображения при использовании увеличения в 4-6 раз. К сожалению, в сети Интернет не было обнаружено качественных публикаций, касающихся темы улушения четкости видео, а найденная информация содержала лишь короткие текстовые описания в пару-тройку предложений. Просмотр Ютюба выявил несколько видео-роликов, касающиеся схожей проблемы для видеорегистраторов, однако для поворотных камер видеонаблюдения с тремя объективами никаких релевантных видео найдено не было. Поэтому было принято решение [на свой страх и риск] попытаться настроить резкость изображения видеокамеры с последующей подготовкой и публикацией настоящей статьи.


Подготовка к работе. Cнятие задней крышки

До начала работы следует подготовить необходимый инструмент: небольшую отвертку, пинцет, канцелярский нож, универсальный прозрачный клей типа "Момент", белый лист бумаги формата А4 с напечатанным на нём текстом, запастись терпением, и главное - такую работу следует проводить без суеты, в спокойной обстановке и с позитивным настроем. Предварительно, до проведения работы, следует уточнить какой из объективов используется при максимальном увеличении изображения [правый или левый, последующую настройку необходимо будет проводить только для этого объектива]. В нашем случае, при взгляде на объективы устройства - это правый объектив. После отключения видеокамеры от питания необходимо развернуть её корпус на 180 градусов. С помощью небольшой крестовой отвертки выкручиваем четыре винта, фиксирующие заднюю крышку к корпусу.

снятие крышки цифровой видеокамеры

Выемка печатной платы из корпуса

Крышка легко снимается и откладывается в сторону, чтобы не мешала дальнейшим действиям. Перед нами появляется печатная плата видеокамеры, куча шлейфов и проводов. С помощью той же отвертки выкручиваем все четыре винта крепления этой платы к внутренней части корпуса и откладываем их в другую сторону - эти винты важно не потерять и не спутать с перыдущими. Будьте осторожны, случайно не повредите или не вытащите шлейфы из разъёмов, некоторые их них представляются несколько хлипкими, но, как говорится, имеем то, что имеем.

выемка печатной платы цифровой видеокамеры

Печатную плату осторожно вынимаем из корпуса и кладём рядом, как показано на нижнем фото. Здесь видно, что на два объектива надеты с натягом черные паролоновые демпферы-уплотнители цилиндрической формы.

объективвы видеокамеры с уплотнителыми-демферами

С помощью пинцета и пальцеев рук аккуратно снимаем эти уплотнители-демпферы, важно не прилагать особых усилий к другим элементам устройства.

снятие паролоновых уплотнителей с объектива видеокамеры


Объективы видеокамеры

Как видно на фотографии, объективы с линзами крепятся к корпусам соответствующих сенсоров с помощью резьбовых соединений. Это значит, что [вариофокальные] объективы можно вращать и, тем самым, настраивать резкость изображения для определенного расстояния до объекта наблюдения. Однако, присмотревшись внимательно, можно увидеть два места фиксации резьбы объектива от проворота с помощью массивных застывших полупрозрачных капель клея [на фото это место указано отверткой].

капеля клея на резьбовом соединении объектива видеокамеры

Для обеспечения вращения объектива относительно корпуса сенсора эти капли клея потребуется аккуратно удалить. Выполнение этой операции проводилось с помощью острого канцелярского ножа.

удаление капель клея с резьбового соединения объектива видеокамеры

Освобождаем резьбовое соединение от клея и проверяем с помощью пальцев рук лёгкость вращения [вариофокального] объектива относительно неподвижного корпуса сенсора видеокамеры. Важно не прилагать к объективу очень большого крутящего момента, ни в коем случае не пользоваться пассатижами или подобным инструментом! Момент страгивания будет в разы больше последующего момента сопротивления вращения. После особождения объектива, он должен достаточно легко вращаться относительно корпуса сенсора устройства видеонаблюдения.

проверка лёгкости вращения вариофокального объектива видеокамеры

Настройка резкости изображения

Подключаем видеокамеру к блоку питания и сразу же поднимаем корпус со стола, т.к. в это время поворотная часть устройства начнёт вращаться. Важно, чтобы во время инициализации [и вращения поворотной части] не произошло случаного отрыва шлейфов и проводов от печатной платы. После инициализации поворотная часть примет фиксированное положение и корпус необходимо снова положить на стол. Далее следует подключить видеокамеру к Ethernet кабелю компьютера с ОС Windows и установленной ранее программой CMS H.265++ XVR [о чём упоминалось в нашей предыдущей статье], либо воспользоваться беспроводной сетью Wi-Fi и приложением ICSee для смартфорна.

фиксация печатной платы видеокамеры и настройка резкости изображения


После установки соединения с видеокамерой и получением изображения в режиме онлайн, фиксируем печатную плату. С помощью программы CMS H.265++ XVR или приложения ICSee для смартфона устанавливаем, например, 4-х кратное увеличение видео. Для справки: в нашем конкретном случае видеокамера должна крепиться на стене топочной на расстоянии примерно три метра от светодиодных индикаторов микропроцессорных устройств автоматики и газового котла. Напротив объектива разобранной видеокамеры, на этом же расстоянии [в нашем случае - три метра], необходимо закрепить ранее подготовленный лист бумаги формата А4 с напечатанными буквами. Вращая объектив, добиваемся настройкой наилучшей чёткости видео, на эту операцию потребовалось не более нескольких минут.

фиксация объектива видеокамеры после настройки резкости изображения

Сборка видеокамеры

После настройки резкости изображения используем ранее подготовленный клей для фиксации резьбового соединения объектива с корпусом сенсора. Сборку видеокамеры следует выполнять в обратной последовательности.

сборка видеокамеры с установкой печатной платы в корпус

Аналогичным образом возвращаем всё на свои места. Устанавливаем печатную плату в корпус устройства, и закрепляем её с помощью штатных винтов. На заключительном этапе прикрываем крышкой поворотную часть видеокамеры и крепим эту крышку с помощью оставшихся четырёх винтов.

прикрываем крышкой поворотную часть видеокамеры

Результат и выводы

Всё познается в сравнении... На фото ниже показано изображение с видеокамеры до и после настройки резкости. Результат проведенной работы положительный: все необходимые для мониторинга рабочих параметров светодиодные цифровые индикаторы системы отопления и водоснабжения, а также шкала тягонапоромера, теперь видны достаточно чётко.

изображение с видеокамеры в приложении ICSee на котел, систему отопления и водоснабжения

С помощью обычных инструментов была проведена успешная самостоятельная работа по настройке резкости изображения с поворотной видеокамеры, которая теперь интегрирована в локальную сеть и подключена к Интернету, что позволяет контролировать работу газового котла и параметров системы отопления и водоснабжения в режиме онлайн.


Можно задать логичный вопрос: почему даже при выборе этой [не самой дешёвой] видеокамеры в Китае изготовитель не занимался должным образом необходимой настройкой изображения? - При серийном производстве таких устройств изготовителю нет хватает времени на решение этих "мелких" задач, что свидетельствует о культуре производства и качестве продукции.