Tìm hiểu về cấu tạo của camera giám sát

Hãy cùng HN Telecom khám phá về cấu tạo của camera giám sát và sơ đồ nguyên lý hoạt động của nó, nhằm hỗ trợ việc sử dụng và quản lý hệ thống camera quan sát một cách chuyên nghiệp hơn.

Khái niệm về camera quan sát

Camera là một thiết bị ghi hình, cho phép chúng ta ghi lại những hình ảnh trong một khoảng thời gian nhất định. Dữ liệu được lưu trữ và người dùng có thể xem lại tùy ý.

Camera giám sát thông minh được sử dụng để ghi lại hình ảnh (video) và truyền tín hiệu đến một địa điểm cụ thể. Hình ảnh được hiển thị trên các màn hình có giới hạn thông qua việc sử dụng cáp tín hiệu thông dụng hoặc kết nối không dây.

Cấu tạo của camera giám sát

Với mọi loại camera giám sát, bất kể chuẩn công nghệ sử dụng (Analog, AHD, HDTVI, HDCVI, IP…) và phương thức kết nối dây hoặc không dây, thiết bị cơ bản luôn bao gồm những thành phần sau đây:

• Vỏ bảo vệ: Vỏ bảo vệ là thành phần bên ngoài của camera giám sát. Nó được thiết kế để bảo vệ các thành phần quan trọng bên trong khỏi các yếu tố môi trường như nước, bụi bẩn hay va đập.
• Ống kính: Ống kính trong camera giám sát chịu trách nhiệm thu nhận ánh sáng và tạo ra hình ảnh. Có nhiều loại ống kính khác nhau với các tiêu cự và góc nhìn khác nhau, cho phép điều chỉnh phạm vi quan sát.
• Cảm biến hình ảnh: Cảm biến hình ảnh trong camera giám sát thường là CCD (Charge-Coupled Device) hoặc CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Cảm biến này nhận ánh sáng từ ống kính và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện để xử lý.
• Chip xử lý hình ảnh: Chip xử lý hình ảnh là bộ vi xử lý điện tử chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu từ cảm biến hình ảnh và tạo ra hình ảnh kỹ thuật số chất lượng cao. Chip xử lý này có thể có các tính năng bổ sung như giảm nhiễu, tăng cường độ tương phản, cân bằng trắng và điều chỉnh màu sắc.

• Mạch điện tử: Mạch điện tử trong camera giám sát là một bộ phận quan trọng để điều khiển và xử lý các tín hiệu từ cảm biến và chip xử lý. Nó cung cấp nguồn điện, điều khiển chức năng và tương tác với các phần khác nhau của hệ thống.
• Cổng giao tiếp ngoại vi: Các cổng giao tiếp ngoại vi bao gồm cổng video, cổng âm thanh, cổng điều khiển và các cổng khác để truyền tín hiệu ra ngoài và kết nối với các thiết bị khác như màn hình hiển thị, loa và bộ điều khiển.
• Nguồn điện: Camera giám sát cần nguồn điện để hoạt động. Có thể sử dụng nguồn điện trực tiếp từ nguồn AC hoặc DC hoặc sử dụng công nghệ POE (Power over Ethernet) để cung cấp điện qua cáp mạng.

Khi sử dụng nguồn AC hoặc DC, camera giám sát thường được kết nối trực tiếp với nguồn điện thông qua dây cáp. Trong trường hợp sử dụng công nghệ POE, camera được kết nối với switch POE thông qua cáp mạng, và nguồn điện được cung cấp thông qua cùng một cáp mạng.

• Bộ nhớ: Camera giám sát có thể đi kèm với bộ nhớ trong để lưu trữ dữ liệu hình ảnh. Bộ nhớ này có thể là bộ nhớ flash hoặc ổ cứng, cho phép lưu trữ và truy xuất dữ liệu theo nhu cầu.
• Hệ thống đèn hồng ngoại: Một số camera giám sát được trang bị đèn hồng ngoại để cung cấp ánh sáng trong điều kiện ánh sáng thấp hoặc trong đêm. Đèn hồng ngoại giúp camera quan sát trong khoảng cách xa và tạo ra hình ảnh đủ sáng để nhìn rõ trong môi trường thiếu sáng.
• Các cơ chế điều chỉnh: Camera giám sát có thể đi kèm với các cơ chế điều chỉnh khác nhau như điều chỉnh tiêu cự, zoom, góc quan sát và độ xoay. Những cơ chế này cho phép người dùng tùy chỉnh và điều chỉnh hình ảnh để đáp ứng nhu cầu quan sát cụ thể.
• Hệ thống điều khiển: Một số camera giám sát có các nút điều khiển hoặc giao diện người dùng để người dùng có thể thực hiện các thao tác điều khiển như điều chỉnh cài đặt, xoay ống kính, chuyển đổi chế độ hoạt động và thực hiện các chức năng khác.
• Kết nối mạng: Các camera giám sát hiện đại thường hỗ trợ kết nối mạng, cho phép truyền dữ liệu qua mạng Ethernet. Điều này cho phép người dùng truy cập và quản lý camera từ xa thông qua mạng LAN hoặc Internet.

Nguyên lý hoạt động của camera giám sát 

Hình ảnh được thu qua ống kính của camera giám sát và được tạo thành trên mặt CCD – một ma trận sử dụng CFA (màng lọc màu), cung cấp tín hiệu analog đến bộ chuyển đổi analog-số (AFE).

Sau đó, tín hiệu số được truyền trực tiếp đến chip xử lý. Qua quá trình xử lý và khuếch đại tín hiệu bằng chip xử lý và bộ khuếch đại, tín hiệu video được tạo ra.

• V-Driver: đảm nhận vai trò điều khiển độ sáng và quét ngang của CCD trong camera.
• IRIS drive: có chức năng điều khiển ống kính camera để đồng bộ tín hiệu từ bên ngoài.
• RS485 được sử dụng để kiểm soát bộ vi xử lý, ví dụ như điều khiển ánh sáng của đèn hồng ngoại trên camera hoặc thay thế các phím điều khiển OSD.
• Bộ nhớ Flash: chứa phần mềm điều khiển chip xử lý, cho phép người dùng truy cập thông qua các phím điều khiển để thay đổi các thiết lập.
• Chip I/O: cung cấp giao tiếp vào/ra, như giao tiếp với bàn điều khiển và xuất tín hiệu điều khiển đèn LED hoặc tín hiệu báo động chuyển động.
• Một chip xử lý trong camera giám sát hiện đại sẽ tích hợp nhiều chức năng khác nhau.

Dưới đây là một số tính năng chính mà chúng tôi muốn liệt kê:

Chức năng BLC (bù sáng)

BLC cho phép camera giám sát tạo ra hình ảnh chất lượng cao, rõ nét ngay cả khi đối mặt với nguồn sáng mạnh hoặc khu vực sáng rực.
Chức năng BLC có tác dụng đảo ngược các phần sáng nhất trong khung hình. Nó sẽ làm sáng lên hình ảnh từ camera giám sát khi nó bị tối đi.

Chức năng WDR (Wide Dynamic Range – tỷ lệ rộng độ sáng)

WDR cho phép camera giám sát hiển thị cả khu vực có sự chênh lệch độ sáng và tối với chất lượng tốt nhất.
Quá trình xử lý sẽ phân chia hình ảnh thành hai phần: vùng tối và vùng sáng. Mỗi phần sẽ được xử lý riêng biệt (phần tối sẽ trở nên sáng hơn, phần sáng vẫn giữ nguyên hoặc giảm độ sáng nhẹ).

Sau đó, hai phần này sẽ được kết hợp lại thành một khung hình duy nhất. Kết quả là hiển thị hình ảnh chất lượng cao nhất trong cùng một khu vực đồng thời có ánh sáng và bóng tối.

Bên cạnh việc điều chỉnh độ sáng và độ tương phản tự động của hình ảnh, dưới đây là một số tính năng khác mà chúng tôi muốn giới thiệu:

• Chức năng DNR (Digital Noise Reduction – Giảm nhiễu kỹ thuật số): DNR giúp giảm nhiễu màu trong môi trường ánh sáng yếu khi sử dụng camera giám sát.
• AGC (Automatic Gain Control – Điều khiển tăng tự động): AGC tự động tăng mức độ tín hiệu video lên đến mức chuẩn.
• SENS-UP: SENS-UP cho phép camera giám sát quan sát trong điều kiện ánh sáng rất yếu.
• Chế độ Ngày/Đêm: Chế độ này cho phép camera tự động chuyển đổi giữa chế độ quan sát ban ngày và ban đêm.
• Bảo mật: Chức năng này cho phép camera chọn vùng quan trọng trong video, từ 4 đến 12 vùng tùy thuộc vào chip. Nó cũng có khả năng nhận diện chuyển động, điều chỉnh độ nhạy và vị trí trong việc phát hiện chuyển động trong khung hình.
• DIS (Digital Image Stabilization – Ổn định hình ảnh kỹ thuật số): DIS là một công nghệ kỹ thuật số giúp ổn định hình ảnh của camera giám sát.

Với những thông tin trên, AWAR đã chia sẻ với bạn về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của camera giám sát.

Hệ thống camera analog

Sau khi camera thu lại hình ảnh, nó sẽ trải qua quá trình xử lý thông qua một bộ chip để chuyển đổi thành định dạng số, sau đó truyền trực tiếp đến đầu ghi qua cáp đồng trục RG6. Những hình ảnh này có thể được người xem trực tiếp thông qua một màn hình hiển thị kết nối với đầu ghi bằng dây HDMI.

Hơn nữa, để đảm bảo hoạt động của hệ thống camera giám sát analog, cần có một bộ nguồn tập trung, được gọi là adapter, để cung cấp năng lượng cho hệ thống camera. Ngoài ra, người dùng có thể sử dụng thêm UPS để có nguồn điện dự phòng, đặc biệt trong trường hợp xảy ra sự cố về điện trong hệ thống camera.

Xem thêm: Cách lắp đặt camera giám sát qua internet chi tiết nhất 2023

Hệ thống camera IP

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống camera IP tương tự hệ thống camera analog. Tuy nhiên, trong khi camera analog sử dụng cáp đồng trục RG6, camera IP sử dụng cáp mạng Cat5e hoặc Cat6 để truyền tín hiệu. Đồng thời, người dùng camera IP cần sử dụng một thiết bị kết nối hệ thống camera với đầu ghi hình, gọi là Switch chia mạng.

Một ưu điểm của hệ thống camera IP là khi người dùng sử dụng camera POE (Power over Ethernet), Switch chia mạng đóng vai trò là nguồn cung cấp điện và dây cáp mạng không chỉ truyền tín hiệu mà còn truyền nguồn điện cho camera. Điều này giúp giảm chi phí trong việc thiết kế và triển khai hệ thống, đồng thời tiện lợi trong việc di chuyển dây nguồn điện.

Lời kết

Trên đây là một số thông tin cơ bản về cấu tạo của camera giám sát. Camera giám sát bao gồm nhiều thành phần quan trọng như ống kính, cảm biến hình ảnh, vi xử lý, nguồn điện, hệ thống đèn hồng ngoại và các cơ chế điều chỉnh.

Hiểu rõ về cấu tạo này sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan về hoạt động và khả năng của camera giám sát trong việc bảo vệ và giám sát môi trường xung quanh.

HN Telecom là đơn vị lắp đặt camera ở Đà Nẵng hàng đầu chuyên cung cấp hệ thống an ninh bảo vệ 24/7 cho văn phòng, nhà ở, xí nghiệp. Mọi thông tin sẽ được chúng tôi giải đáp ngay lập tức và dễ hiểu nhất cho Quý khách hàng. Xin vui lòng liên hệ Hotline 0911959545.