Uso de sistemas de videovigilância

Introdução

CFTV vem do termo inglês Closed Circuit TeleVision, e significa Circuito Fechado de Televisão.

O sistema de CFTV é utilizado principalmente para segurança e vigilância, mas também é utilizado em outros campos, como laboratórios de pesquisa, escolas, linhas de produção de fábricas para controle de processos, monitoramento de trafego, etc.

Além das câmeras de vídeo e monitores, outros equipamentos são indispensáveis para o sistema de CFTV, como quadruplicadores, seqüenciadores, DVR´s, entre outros.

Atualmente, também é possível enviar as imagens provenientes das câmeras de vigilância pela internet, podendo ser visualizadas em qualquer lugar.

exemplo de CFTV com monitoramento a distância

Principais componentes e dispositivos

1. Câmeras

São dispositivos que convertem em imagens os níveis de iluminação e cor capturados do ambiente, através da lente e do sensor de imagem CCD.

1.1 Lentes

A principal função de uma lente é focar uma cena para o sensor CCD de uma câmera. Em outras palavras, ela direciona a luminosidade refletida pelos objetos da cena diretamente para o sensor de imagem da câmera.

1.1.1 Tipos de Lentes

- Lente com Íris fixa

Utilizada em micro-câmeras, é o tipo mais simples de lente. Possui um orifício (predefinido pelo fabricante) para a entrada de luz, possuindo apenas ajuste de foco.

Utilizar somente em locais com baixas variações de iluminação e/ou com iluminação constante.

- Lente com Íris manual

Permite o ajuste manual para que a íris direcione a quantidade ideal de iluminação para o CCD.

Uso indicado em locais com iluminação específica (muito intensa ou pouco intensa).

- Lente com Auto-íris

É ajustada automaticamente, conforme o nível de iluminação do ambiente.

- Lente Varifocal

Também conhecida como lente com zoom manual, tem a distância focal ajustável. É uma lente que integra íris manual ou automática mais o zoom manual.

- Lente Zoom

Geralmente possui as funções zoom + foco + íris motorizados, ou zoom + foco motorizado + auto-íris incorporadas.

1.2 Sensor de imagem CCD

A sigla CCD vem da expressão em inglês “Charged Coupled Device”, que significa Dispositivo de Carga Acoplado. É composto por milhares de elementos sensíveis a luz, sendo o responsável pela conversão das imagens visuais em sinais elétricos.

1.2.1 Formato e Resolução

A maioria das câmeras utilizadas em CFTV possuem CCD de 1/3”, mas algumas câmeras mais modernas possuem CCD de 1/4".

A disposição dos elementos de imagem do CCD correspondem a uma área com proporção de 3 para 4 entre altura e largura. A medida diagonal desta área é dada em frações de polegada (1/2”, 1/3”, 1/4", etc.) e corresponde ao formato do CCD.

A resolução corresponde à qualidade de imagem gerada pela câmera. É medida em números de linhas horizontais de TV.

Quanto maior o número de linhas, melhor a qualidade de imagem. Geralmente, para câmeras coloridas está entre 300 e 500 linhas, e para câmeras preto e branco está entre 350 a 600 linhas.

1.2.2 Lux

Lux da câmera é o nível de iluminação mínimo para uma imagem aceitável. Quanto menor o lux, mais sensível será a câmera e melhor será a imagem em condições de pouca iluminação. Tem um valor usual entre 0,01 a 0,5 lux para câmeras em preto e branco, e entre 0,5 a 3 lux para câmeras coloridas.

1.3 Tipos de câmeras

1.3.1 Micro-câmeras

Têm baixo custo, mas a qualidade também é limitada quando o nível de complexidade das imagens ou ambientes é maior. São largamente utilizadas no Brasil.

Há modelos preto e branco e coloridos, possuem lentes fixas e alguns modelos incorporam leds infravermelhos para captação de imagens no escuro (pequenas distâncias).

1.3.2 Micro-câmeras Pin Hole

São micro-câmeras com lente de tamanho extremamente reduzido, mas sem perda de qualidade. Normalmente são utilizadas em locais ocultos ou embutidas, pois é possível a captação de imagens com orifícios de 1,5mm.

1.3.3 Câmeras Bullet

São micro-câmeras com formato tubular chamado “bullet” (ou formato bala). São instaladas em ambientes que precisam de câmeras discretas.

1.3.4 Mini-câmeras

São similares as micro-câmeras. Possuem conexão para lentes, o que possibilita uma adaptação maior ao ambiente e suas necessidades.

1.3.5 Câmeras profissionais

São câmeras de médio porte e têm recursos e funções mais completas, permitindo a troca de lente, uso de auto-íris e ajustes de parâmetros e configurações, o que possibilita um desempenho elevado.

1.3.6 Câmeras Speed Dome

São câmeras mais avançadas, que possibilitam a movimentação motorizada de 360º de giro horizontal e 90º de giro vertical, além de acoplar lente zoom de 12x a 36x. Possui diversas programações, como presets (posições pré-definidas), tours (seqüência de movimentos), zoom digital, auto-track (busca de pessoas ou objetos), função day/nigth, entre outras que variam de acordo com o modelo e fabricante.

Seus comandos e imagens são transmitidos através de barramento serial RS-485 ou RS-232. Cada câmera possui sua configuração de endereçamento, sendo possível a conexão de várias câmeras em rede.

O posicionamento das speed domes geralmente é feito através de mesas de controle específicas. Estas mesas permitem, além da movimentação, efetuar a configuração das câmeras, definição de posicionamento, referências, entre outras funções. Outra opção é o controle através do computador.

2. Panoramizadores e Pan-Tilt

O panoramizador é formado por um motor e uma pequena caixa de redução, sendo utilizado para movimentação de câmeras de CFTV na horizontal. Como a alimentação é feita diretamente sobre o motor, o controle deverá ser externo, e pode ter as funções de movimento para a esquerda, direita, parado ou automático (gira para um lado até bater no fim-de-curso, e começa a girar para o lado oposto).

Pan-tilt permite a movimentação horizontal e vertical da câmera. Seu controle também é externo, geralmente através de uma mesa de controle, que tem funções de movimento para a esquerda, direita, cima, baixo ou automático (semelhante ao panoramizador). Podem ser usados em conjunto com uma câmera com lente zoom.

Sua maior desvantagem é a quantidade de cabos necessária para seu comando (em torno de 12 fios, fora o cabo de vídeo).

Tanto o panoramizador quanto o pan-tilt também têm a desvantagem da fácil identificação da direção da área que está sendo visualizada pela câmera.

Para corrigir estes defeitos, pode-se substituir o panoramizador e o pan-tilt por câmeras speed dome.

3. Monitores

3.1 Monitor ou Televisor?

A utilização de monitores próprios para CFTV é importante para a qualidade da imagem, pois sua resolução está em torno de 450 linhas para monitores coloridos contra 300 linhas em média para Televisores.

Os televisores são projetados para uma utilização diária de 3 a 4 horas, enquanto os monitores para CFTV são projetados para uma operação contínua de 24 horas por dia. Por isso, os monitores têm uma vida útil maior, menos manutenção e maior resistência se comparados com aparelhos televisores.

Outro ponto favorável para os monitores é que eles têm um tratamento de fósforo, evitando que uma imagem estática “queime” a tela. Em televisores, uma imagem constante pode marcar a tela em alguns meses de uso.

3.2 Monitores LCD ou Tubo?

Os monitores de tubo podem ser preto e branco ou coloridos e seu tamanho varia, em média, de 6’’ a 14’’.

Os monitores LCD são encontrados somente coloridos, e seu tamanho varia de 3,5’’ para monitores portáteis, até 19’’ para aplicações mais exigentes.

Os monitores de LCD possuem uma ótima resolução de imagem, grande vida útil, tamanho reduzido e têm um consumo muito inferior ao consumo de monitores com tubo de raios catódicos, o que, muitas vezes, compensa o investimento mais alto.

4. Seqüenciadores de vídeo

O seqüenciador, ou seqüencial de vídeo, recebe o sinal de diversas câmeras e mostra suas imagens uma de cada vez na tela do monitor, de forma manual ou automática. Quando opera no modo automático, o tempo de exibição para as câmeras é programável (1seg a 60seg). Geralmente os seqüenciadores possuem 4 ou 8 canais (conexão de 4 ou 8 câmeras, respectivamente).

Apesar do baixo custo, os seqüenciadores estão caindo em desuso, pois seu funcionamento implica na ausência de imagens das câmeras, o que não é mais aceito nas aplicações de segurança.

5. Quadruplicadores

O quadruplicador, ou simplesmente Quad, combina as imagens de até 4 câmeras e mostra na tela do monitor dividido em quatro quadros ao mesmo tempo. Também permite efetuar o seqüenciamento das imagens (como um seqüencial), mostrando a imagem de uma câmera de cada vez.

Apesar de serem superiores aos seqüenciadores, os quads são limitados, pois fazem a compactação da imagem e a resolução reduz para ¼ da fornecida pela câmera.

6. Vídeo Link

O vídeo link é utilizado para transmissão de sinais de áudio e vídeo em locais onde não há condições de passagens de fios e cabos. Tem um alcance médio de 15m a 50m de raio, podendo chegar até 5km dependendo do modelo e acessórios.

O transmissor pode ser acoplado em uma câmera de qualquer natureza, além de computadores, aparelhos de DVD, entre outros.

Os sinais são transmitidos em UHF e/ou VHF, sendo geralmente selecionável pelo usuário (faixa de freqüência não pode ser utilizada pela TV aberta).

Podem ser utilizados um ou mais receptores, que deverão ser ajustados na mesma freqüência do transmissor. O sinal do receptor poderá ser conectado a um monitor, projetor multimídia, entre outros.

Há também a possibilidade de um aparelho de TV ser o próprio receptor. É necessário apenas sintonizar a TV no canal de freqüência utilizado pelo transmissor.

Uma característica do vídeo link é que todos os aparelhos de TV localizados dentro de seu raio de atuação irão receber o mesmo sinal. Isso é muito utilizado, por exemplo, para distribuição de TV a cabo em hotéis.

Aplicações em CFTV: transmissão de sinais de câmera de segurança para monitoramento de portos, aeroportos, universidades, presídios, rodoviárias, condomínios, empresas com grande área construída, etc.

Outras aplicações: transferência do sinal de câmera móvel para telões com projetores, transferência do sinal de computadores e notebooks para TVs ou telões com projetores, transferência do sinal de câmera móvel para mesa de corte ou ilha de edição, entre outros.

7. Gravador digital DVR

A sigla DVR (do inglês Digital Video Recorder), significa Gravador Digital de Vídeo. É um equipamento que grava vídeo e áudio em um HD (disco rígido).

Ele veio substituir os antigos gravadores analógicos com fitas VHS. A qualidade de gravação é 10 vezes superior a do DVD, e iguala-se a do D-VHS.

Além de ser utilizado em CFTV, é largamente aplicado em TVs a cabo e por satélite, que permite gravar os programas para serem reproduzidos posteriormente conforme desejo do telespectador.

A maioria dos DVRs permite a ligação e gravação dos sinais de várias câmeras simultaneamente. Alguns têm software de programação e monitoramento e/ou conexão por rede local (LAN) ou internet (acesso por browser).

A gravação das imagens pode ser feita:

- manualmente;

- através de programação de Timer (temporização);

- remotamente (via software ou browser – se disponível);

- através do sistema Motion (detecção de movimento).

O sistema Motion aciona a gravação quando houver detecção digital de movimento dentro de uma área pré-determinada do quadro de imagem. O DVR monitora os pontos de imagem e quando eles sofrem alteração, a gravação é iniciada.