高速球作為監(jiān)控市場的主力軍，各項技術(shù)已發(fā)展的相當成熟，而其在交通、機場、能源、公共場所等多個領(lǐng)域均可見其身影。而隨著球機使用的規(guī)模化，用戶對其也開始了解與熟悉。
主要元器件，球機的基礎(chǔ)保證
高速球作為集成度相當高的產(chǎn)品，已逐漸向模塊化方向發(fā)展，其將云臺系統(tǒng)、通訊及控制系統(tǒng)、攝像機系統(tǒng)集成到一個球體內(nèi)。據(jù)廣州偉昊科技有限公司技術(shù)推廣工程師劉奕介紹，任何廠家的高速球，都有一個起著主導(dǎo)作用的集成機芯，其由一體化彩色攝像機、控制主板（含解碼器）、云臺電機、導(dǎo)電滑環(huán)及機械傳動部件等組成。
1.一體化攝像機
一體化攝像機（也稱機芯）是球機的“眼睛”，是優(yōu)質(zhì)視頻的保證。當前各球機廠家采用的機芯主要分為日系與韓系兩大類，其中日系機芯主要有索尼（SONY）與日立（HITACHI）。
據(jù)金三立視頻科技（深圳）有限公司市場部工程師張治國介紹，這兩家公司所生產(chǎn)的機芯內(nèi)嵌鏡頭變焦倍數(shù)不盡相同，但卻是互補的，一般18倍與26倍的較多是SONY機芯，而13倍、23倍及35倍則多采用日立機芯，兩類機芯所實現(xiàn)功能及視頻效果基本相同，但在細節(jié)處還有一定差異。SONY機芯的視頻圖像的彩色偏暖，色彩柔和，較符中國人的視覺效果，而日立機芯偏冷。其次，SONY機芯的照度較低，自動聚焦速度及彩轉(zhuǎn)黑速度也略勝一籌。另一方面，SONY機芯技術(shù)稍穩(wěn)定，界面友好，二次開發(fā)較靈活。天津嘉杰電子有限公司開發(fā)工程師李運通解釋道：“除此之外，SONY的價格透明度較高，索尼公司、總代理與分代理之間的價格相差很小。”
正因如此，SONY機芯在中國市場的認可度處于優(yōu)勢地位，據(jù)天津亞安科技有限公司總工程師張藻介紹，在全國平安城市建設(shè)中所使用的攝像機SONY機芯占絕大部分。同時天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司智能球產(chǎn)品經(jīng)理亢力也表示，甲方與工程承包商對SONY機芯認可度相對較高，在工程招標時某些甲方甚至會指定攝像機機芯必須是SONY的。而日立為了更好的滿足中國市場需求，最新推出的機芯采用其最新改進版DSP，其具寬動態(tài)、高靈敏度、高分辨率、低噪點、數(shù)字圖像翻轉(zhuǎn)等特點，另外隱私區(qū)域屏蔽達4個點位，同時具有模擬和數(shù)字輸出功能，數(shù)字輸出無須通過解碼器即可直接輸出高質(zhì)量圖像，大大降低了系統(tǒng)成本。
另外，在監(jiān)控市場上，包括LG、CNB、三星在內(nèi)的韓系機芯在某些球機廠家也有使用。但由于韓系機芯在光線處理方面略顯不足，導(dǎo)致視頻顏色存在差異，傳輸方面也易出現(xiàn)丟禎現(xiàn)象，但因其價格較便宜，因此在中低端市場較多使用。金三立的張治國認為，機芯與球機廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品定位一致，若公司注重高端產(chǎn)品，其所選用的機芯會相應(yīng)高檔，而球機廠家會根據(jù)客戶要求靈活選配一體化機芯。
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2.電機
高速球的大腦為控制主板，而電機在其中扮演著發(fā)動機的作用，二者優(yōu)勢的結(jié)合實現(xiàn)了球機旋轉(zhuǎn)的精確定位。對電機最主要是要求在旋轉(zhuǎn)過程中平滑性要好，轉(zhuǎn)動時不能產(chǎn)生慣性，以免圖像缺乏穩(wěn)定或定位不精確，因此電機的可靠性決定了高速球的穩(wěn)定和不間斷使用的性能。
據(jù)上海美贊美數(shù)碼科技有限公司總經(jīng)理唐海峰介紹，當前國內(nèi)球機廠家較多使用步進電機和傳動皮帶，以令機芯進行水平與垂直方向的轉(zhuǎn)動。其具有制造成本低、定位控制精確、使用壽命長等諸多優(yōu)點，并解決了控制和噪音問題。其通過高細分精準的電機驅(qū)動方式，最大程度地提高了球機定位精度，又減少了在低速高變倍狀態(tài)下的圖像抖動，減輕了監(jiān)控人員的視覺疲勞。據(jù)介紹，美贊美公司球機就選用日本富士高細分步進電機，其不僅指定供應(yīng)的電機要增加細分型驅(qū)動器，更要求能將精確計算出的球機負載、轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度及加減速度提供給球機中央處理器。天津亞安張藻也表示，電機廠家會統(tǒng)一根據(jù)客戶的要求，對各參數(shù)進行修改，以適應(yīng)高速球廠家的要求。
目前，某些國外球機廠家也有采用直流電機，直流電機運行時噪音較小，比較平穩(wěn)，使用壽命也更長。據(jù)廠家資料顯示，三星、松下采用的渦輪渦桿傳動方式的直流電機結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，工作穩(wěn)定，解決了齒輪的降速比不能太大的矛盾，而蝸輪也可達到精確的小角度轉(zhuǎn)動，還可自鎖。而三洋則采用精密齒輪組的直流電機，此種方式可有效解決皮帶傳動的松弛現(xiàn)象，提高機器的整體性能。深圳金三立的張治國則表示，步進電機產(chǎn)品成本高，控制系統(tǒng)較復(fù)雜，若廠家改換直流電機，整個球機的控制及設(shè)計也要隨之修改。
3.導(dǎo)電滑環(huán)
導(dǎo)電滑環(huán)即電刷，其由大小兩個環(huán)構(gòu)成，其中一個環(huán)靜止不動，而另一個則可以轉(zhuǎn)動，在兩環(huán)間存在電刷。控制線、電源線與視頻線進入球機后則連接在導(dǎo)電滑環(huán)一端，轉(zhuǎn)動環(huán)端出線連接攝像機、電機與解碼板，這樣球機內(nèi)的機芯就可通過電刷的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)水平360°無限制的繞圈運動，并可實現(xiàn)90°垂直自動翻轉(zhuǎn)。
據(jù)深圳英飛拓科技股份有限公司市場總監(jiān)黎志洪介紹，在選擇滑環(huán)時主要考慮其使用壽命、耐磨性、表面光潔度和安裝尺寸，若在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生摩擦，則會影響視頻效果。據(jù)筆者采訪調(diào)查得知，由于國內(nèi)制造業(yè)的日益發(fā)達，球機廠家目前所選用的滑環(huán)也逐漸傾向于價格較低，供貨周期短的國產(chǎn)品牌，較之進口品牌，國產(chǎn)滑環(huán)已有明顯優(yōu)勢。
除此之外，高速球還包括解碼板、主控CPU板、字符疊加器等部分，PELCO技術(shù)支持經(jīng)理田亞平認為，高速球內(nèi)部的各個部件是相輔相成的，在選擇高速球時不僅要看其某個元器件，還要看其綜合效果。
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關(guān)鍵性指標，工程商重要選擇
隨著高速球的日益發(fā)展，球機廠家也使出渾身解數(shù)，在產(chǎn)品的各種技術(shù)性能指標上下功夫。一些中小企業(yè)為了追求“高”指標進行虛報，使得充滿泡沫的指標在一些廠家普遍存在。
據(jù)上海安保飛沃特設(shè)備工程有限公司技術(shù)總監(jiān)莊子恒介紹，在選用高速球時除清晰度與照度等最基礎(chǔ)指標外，比較關(guān)注的包括監(jiān)看距離、預(yù)置位、轉(zhuǎn)速及精確度等。
1.監(jiān)看距離
高速球所能監(jiān)看的距離遠近與其鏡頭的焦距有關(guān)，理論上其光學變焦倍數(shù)越大，所能看到的范圍就越大。
由于球機的監(jiān)看范圍是全方位的，因此其視場角與其它攝像機不同，所監(jiān)看的范圍也不盡相同。在廠家標明的變焦倍數(shù)中，要看清楚其長焦與短焦的數(shù)值，而看的距離的遠近事實上是成像問題，因為還要涉及看到景物的大小。本刊技術(shù)顧問凌寧解釋說，球機的監(jiān)看距離要以能看清目標物體為準。比如，可以清晰地看清路上行駛車輛的牌照和看清更遠距離的建筑物，這兩者相比則看清車牌的變焦倍數(shù)較為出眾。
天津嘉杰李運通解釋說，一般帶26倍光學變焦的一體機可以看清100米左右的范圍，而隨著當前用戶的需求，球機的變焦倍數(shù)也逐漸朝大倍數(shù)方向發(fā)展，隨著SONY的36倍光學變焦一體機的推出，LG、三星光電子也先后推出具有37倍光學變焦的一體機。而其同時認為，要根據(jù)實際情況選擇球機倍數(shù)，不必一味追求大倍變焦。
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2.預(yù)置位
用戶可根據(jù)監(jiān)控需求，設(shè)置一系列預(yù)置點、每個預(yù)置點監(jiān)看時間及由若干預(yù)置點組成的巡航組，即可使快球在預(yù)設(shè)時間內(nèi)對不同區(qū)域按某一路徑進行巡視。天地偉業(yè)亢力介紹，天地偉業(yè)所生產(chǎn)的智能球機內(nèi)置看門狗定時激活功能，可根據(jù)用戶需求在菜單中預(yù)設(shè)某一時間監(jiān)看某一方位，在預(yù)定的駐留時間后，仍可繼續(xù)監(jiān)看其他預(yù)置點，極大程度地降低了監(jiān)看人員的勞動力。
針對當前某些廠家的產(chǎn)品其預(yù)置點數(shù)已達300多個，上海安保飛沃特莊子恒認為，在工程中并不需要太多預(yù)置位，如在十字路口一般只需10個左右的預(yù)置點即可，某些廠家聲稱有多少個預(yù)置點，事實上工程中并不會用到，僅僅是為了投標進行的炒作而已。由于高速球在某段時間僅能監(jiān)看一個區(qū)域，因此工程商常常會采用多個固定方向、固定焦距的攝像機取代之，也能達到類似的監(jiān)看效果。
3.轉(zhuǎn)速與精確度
高速球發(fā)展至今，基礎(chǔ)技術(shù)已較為成熟，其旋轉(zhuǎn)速度也是較重要的指標之一。據(jù)查看多數(shù)廠家資料得知，當前球機的預(yù)置位轉(zhuǎn)速已普遍在280°/s以上，某些廠家已高達450°/s。美贊美的唐海峰認為，攝像機的自動聚焦速度與人眼是無法相比的，因此某些廠家號稱高轉(zhuǎn)速其實無實際意義，一味的高速反而降低了球機的可靠性。事實上，轉(zhuǎn)速越快，對電機的性能影響也就越大，會降低電機的使用壽命。
天地偉業(yè)亢力認為，用戶除關(guān)注轉(zhuǎn)速外，對其定位精度也較為注重，其不僅與電機性能、機械傳動部件的精度有關(guān)，也與球機控制的軟件算法有關(guān)，因此在選購器材及算法上要非常注意。目前國內(nèi)主流廠家的預(yù)置位定位精確度一般控制在±0.1°，據(jù)說某些廠家可達到±0.05°。
除此之外，一些廠家還開發(fā)出一些特殊功能，如上海誠豐數(shù)碼設(shè)備有限公司的球機具備預(yù)置位誤差自動校準功能，可在預(yù)置位偏移情況下自動進行校準。
另外，手控轉(zhuǎn)速也是用戶常關(guān)注的，當前球機廠家手控水平速度最快可達500°/s，垂直為360°/s，但天津嘉杰的李運通認為，高速球手動控制并不是越快越好，在高速情況下，人眼根本無法看清任何物體，因此在300°/s左右是最理想的，而高速球的比例限速功能也可在攝像機倍數(shù)越大的情況下將速度變慢，有利于定位監(jiān)視。
而用戶在慢速下的手動控制極為看重。天津天下數(shù)碼視頻有限公司總經(jīng)理韓冰解釋說，隨著高速球的變倍數(shù)越做越高，則會要求最低速度越來越低，而從應(yīng)用的角度看，手控速度的大小要以看清畫面為基本原則。天津亞安的張藻舉例說，其公司對低速做過相關(guān)試驗，若在0.01°/s的低速下，看300米遠的目標物體，每轉(zhuǎn)動0.01°，目標所轉(zhuǎn)距離約為0.3米，而在0.1°/s的速度下，每轉(zhuǎn)動0.1°其距離則為3米，因此手動控制的低速要非常低才最好。
除以上幾個技術(shù)指標外，其清晰度、最低照度等也在工程商的考慮范圍之內(nèi)。
因此美贊美唐海峰認為，多數(shù)工程商除對球機的旋轉(zhuǎn)平滑穩(wěn)定度、成像清晰度關(guān)注外，還會在選擇時查看球機的機械結(jié)構(gòu)是否合理可靠、攝像機機芯品質(zhì)，而不是一味相信廠家所提供的技術(shù)指標。PELCO的田亞平認為，某些球機在最初使用時效果很好，但過不了多久就需要維護或調(diào)試，因此在產(chǎn)品選擇上要實際了解用戶的需求及球機長期工作的穩(wěn)定性，而指標僅僅是作為投標時的“敲門磚”，不能完全相信技術(shù)指標。
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