تلویزیون مدار بسته یا سیستم نظارت تصویری مجموعه‌ ای است که به تصویربرداری توسط دوربین های ویدئویی و انتقال تصاویر برای نمایش محدود می پردازد. این سامانه ها از نظر چگونگی تهیه، مشاهده و ضبط اطلاعات به دو گروه الکترونیک آنالوگ و دیجیتال دسته‌بندی می‌شوند.

تاریخچه

سامانه ی تلویزیون مدار بسته برای اولین بار در سال ۱۹۴۲ و در جریان فرآیند تولید موشک‌ های وی-۲ آلمان توسط شرکت زیمنس بکار گرفته شدند. استفاده دیگری از دوربین مدار بسته برای اولین بار در سال ۱۹۶۸ در ایالات متحده آمریکا، شهر نیویورک، برای مبارزه با جرم و جنایت بود.

اهداف

تهیه تصاویر مداربسته ممکن است یکی یا چندتا از این اهداف اصلی را دنبال کند:

حفاظت، حراست و ایمنی

کنترل، مدیریت و نظارت

آموزش و تحقیقات

امروزه از این سامانه برای حفاظت و نظارت بر اماکن مهم، اماکن پرتردد و اماکن پر خطر استفاده می‌شود. موزه ها، فروشگاه ها، زندان ها، فرودگاه ها، ایستگاه‌ های مترو و راه آهن و حتی بیمارستان ها و مدارس از دیگر اماکنی است که به این سیستم ها مجهز شده‌اند. با وجود این سیستم، امکان شناسایی و تعقیب راحت تر مجرمان فراهم خواهد بود البته باید اذعان کرد که در برخی اماکن همچون فروشگاه ها ابزارهای نظارتی دیگری هم مانند گیت فروشگاهی یا به اصطلاح دزدگیر لباس استفاده می‌شود که نواقص این ابزار را بر طرف می سازد. کارکرد دیگر سامانه‌های مداربسته، کارکرد نظارتی است. امروزه مدیران زیادی به وسیلهٔ این سیستم ها بر کار نیروهای خود نظارت دارند. همچنین کنترل ترافیک شهرها نیز بر اساس این کارکرد سیستم‌های مداربسته استوار است.

انواع سامانه

سامانه های آنالوگ که بر اساس یک سیگنال آنالوگ کار می کنند، نسبت به سیستم های دیجیتال از قدمت بیشتری برخوردارند. اجزای اصلی یک سیستم مداربسته در این سیستم را، دوربین مداربسته آنالوگ، مانیتور، دی وی آر، وی‌سی‌آر (ویدئوی مخصوص ضبط تصاویر)، سوییچ های دستی و اتوماتیک (برای انتخاب دستی یا خودکار دوربین)، پن و تیلت‌ها (موتورهای حرکت دهنده دوربین)، مالتی پلکسرها یا کوادها (برای تبدیل یک مانیتور به چندین مانیتور) و کابل های کواکسیال (دارای مغزی و شیلد) تشکیل می‌دهند. هزینه ضبط تصاویر در این سیستم ها (بعلت نیاز به نوارهای ویدئویی و قیمت بسیار بالای وی‌سی‌آر) بسیار بیشتر از سیستم های دیجیتال است.

در سامانه های دیجیتال، تصویر در ابتدا به صورت دیجیتال برداشته شده یا توسط یک دیجیتایزر (دیجیتال‌کننده) به صورت دیجیتال به سیستم وارد می گردد. از اینجا به بعد، می توان با تصویر ورودی به مثابه «اطلاعات» برخورد نمود. بدین معنی که پردازش، ضبط و تکثیر آن نیاز به سخت‌افزار خاصی نداشته و برای همه گونه عملیات، می‌توان از یک رایانه خانگی بهره برد.

امروزه گاهی از ترکیب دو سیستم نیز استفاده می گردد.

استفاده از دوربین‌های ویدئویی برای انتقال سیگنال را به یک جای خاص، در مجموعه‌ای محدود از ناظران است. دوربین های مدار بسته، اغلب برای نظارت در مناطق استفاده می‌شود که ممکن است نیاز به نظارت مانند بانک ها، فرودگاه‌ ها، تأسیسات نظامی و فروشگاه ها تکیه دارد. تجهیزات Cctv تجهیزات دوربین‌های مدار بسته ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برای قسمت های مورد پردازش را مورد مشاهده قرار دهد. مثلاً مکان هایی که برای انسان مناسب نباشد سیستم‌های دوربین های مدار بسته ممکن است به‌طور مداوم کار کند یا فقط به عنوان ملزم به نظارت بر رویدادهای خاص باشد شکل پیشرفته تری از دوربین های مدار بسته، بهره‌گیری از ویدیوهای ضبط دیجیتال (DVRs) ضبط صدا فراهم می‌کند. با انواع کیفیت و عملکرد و ویژگی‌های گزینه‌های اضافی (مانند تشخیص حرکت به عنوان و ایمیل هشدار) از Cctv در مکان‌های عمومی برای مشاهده استفاده می‌شود؛ به ویژه در بریتانیا این سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد که عامل پیشگیری از شیوع جرم در بریتانیا بود. دوربین‌های مدار بسته در ابتدا به عنوان ابزاری برای افزایش امنیت در بانک توسعه داده شدند.

طبقه‌بندی دوربین‌های مداربسته براساس تکنولوژی ساخت

دوربین‌های آنالوگ معمولی
دوربین‌های آنالوگ HD
دوربین‌های تحت شبکه IP

دوربین‌های مدار بسته صنعتی

این نوع دوربین مدار بسته را می‌توان خاص ترین نوع دوربین مدار بسته دانست؛ که ممکن است در تمامی شرایط محیطی ولی در حالت های خاص استفاده می شود. یکی از ویژگی های مهم این دوربین های مدار بسته توابع پردازش تصویری است که در طراحی آن ها لحاظ شده‌ است. در مکان ها و شرایطی که نیاز به قابلیت‌های خاص از قبیل BLC , HLC, WDR, ATR , ATW و … می‌باشد بیشتر سراغ دوربین‌های صنعتی می‌رویم. بر روی این دوربین ها هنگام خرید نه پایه وجود دارد، نه لنز و نه کاور ضد آب و تک تک این اقلام باید به‌طور جدا گانه تهیه شود. در واقع یکی از قابلیت های دوربین همین انعطاف‌پذیری بالای آن است. برای شرایط نصب خاص می‌توان پایه های خاص، برای فواصل بسیار کم یا زیاد می‌توان از لنزهای خاص یا برای شرایط آب و هوایی خاص کاورهای ضد آب یا کاورهای دید در شب یا کاورهای فن دار استفاده می‌شود. دوربین های صنعتی مانند سایر تجهیزات الکترونیکی صنعتی دیگر می بایست امکان استفاده در شرایط سخت را برای کاربر فراهم سازد. تصویر برداری در شرایط جوی نامساعد از لحاظ دما، رطوبت، گرد و خاک، گازهای قابل انفجار و … . اگرچه ممکن است در برخی دوربین های صنعتی و در برخی برندها قابلیت های تکنیکال این دوربین ها نیز با دوربین‌های معمول متفاوت باشد اما این نکته همیشه صادق نیست. عموماً دوربین‌های صنعتی کامپکت نیستند یعنی کاور، لنز و پایهٔ آن بسته به محل نصب و کاربری، توسط طراح جداگانه انتخاب می‌شود و این انعطاف‌پذیری به واسطهٔ مصارف محدود آن نسبت به سایر دوربین های دیگر می باشد اگر چه همین امر قیمت این دوربین ها را بالاتر می برد.

دوربین‌های مدار بسته دام

کاربرد اصلی این دوربین ها در محیط های داخلی و اداری می‌باشد. اکثر این دوربین ها لنزهایی wide با فاصله کانونی کوچک (۳٫۶ یا ۴ میلی‌متر) دارند و به خوبی می توانند وقتی در گوشه‌ای از اتاق نصب شوند، تمام فضای اتاق را تحت پوشش قرار دهند. این دوربین ها بیشتر مواقع بر روی سقف نصب می‌شوند.

دوربین‌های مدار بسته بولت

این دسته از دوربین های مدار بسته برای محیط های خارجی طراحی شده‌ ند. قاب ضد آب این دوربین ها را قادر می‌سازد تا در محیط های بیرونی و با شرایط جوی بد به راحتی کار کنند. همچنین همهٔ این دوربین ها قابلیت دید در شب (بااستفاده از مادون قرمز) دارند و می توانند در شرایط نوری بسیار تاریک به راحتی تصویر برداری کنند.

دوربین مداربسته صنعتی

دوربین مداربسته صنعتی یا دوربین مداربسته جعبه‌ای همانطور که از نامشان پیداست دارای شکل جعبه‌ای مانند بوده و اغلب جنس آن‌ها پلاستیک می‌ باشد این دوربین مداربسته شکل مکعب مربعی دارند. با توجه به اینکه دوربین مداربسته صنعتی دارای قابلیت استفاده از لنز خارجی هستند می‌توانند در شرایط مختلف دقیق تر عمل بکنند و اکثراً در شرایطی از دوربین مداربسته صنعتی استفاده می‌شود که نیاز به تصویر برداری خیلی دقیق و زوم کردن و … در شرایط سخت و بسته‌ای باشد.

دوربین‌های مدار بسته اسپید دام

در واقع می‌توان گفت این دوربین کامل‌ترین نوع دوربین مدار بسته رنگی که دستگاه کنترلر و کیبورد خاص خود را دارد می‌باشد، گردان است و لنز زوم دارد، می‌تواند شدت نور را تنظیم کند. دور و نزدیک شدن تصاویر را در آن می‌توان کنترل نمود روی سقف نصب می شود و تمامی برنامه ریزی ها و فرامین لازم از طریق کیبورد کوچک و خاص آن قابل اعمال است. هر تصویر را می توان مجموعه ای از نقاط نا پیوسته فرض کرد که در کنار هم قرار می‌گیرند و مجموعاً یک تصویر را می‌سازند هر کدام از این نقاط در هر لحظه می‌توانند خصوصیات متفاوتی داشته باشند. می توان مسیری خاص برای دوربین تعریف کرد و دوربین را برنامه‌ریزی کرد تا در هر شرایط زمانی مختلف مسیر یا نقاط خاصی را تصویر برداری کند.

دوربین‌های مدار بسته مینیاتوری

دوربین مداربسته مینیاتوری یا پین هول (به انگلیسی: Pinhole), دوربین‌های مداربسته‌ای با ابعاد بسیار کوچک می‌باشند. این دوربین‌ها که دارای لنزی کوچک می‌باشند به راحتی قابل پنهان سازی در پشت سطوح مختلف می‌باشند، برای این منظور سوراخ کوچکی روبروی لنز ایجاد می کنند و تصاویر محیط را مشاهده می‌ مایند. لنز این دوربین‌ها از نوع ثابت (به انگلیسی: FIX) می باشد.

دوربین های مداربسته مینیاتوری با توجه به کاربرد مخفی آن ها دارای قابلیت دید در شب IR نمی باشند. این دوربین ها معمولاً دید مناسبی در نور کم ندارند و برای داشتن تصویر مناسب باید نور محیط را به خوبی تأمین کرد.

دوربین مداربسته چشم ماهی fisheye

این مدل دوربین مداربسته برای پوشش تصویر ۱۸۰ درجه و ۳۶۰ درجه محیط به کار می رود. معمولاً مجهز به میکروفن و بلندگوی داخلی برای ارتباط صوتی دوطرفه در محیط هستند.

قدرت دید در شب دوربین چشم ماهی معمولاً بین ۱۰ تا ۱۵ متر است و بیشتر برای محیط‌ های داخلی نصب می‌ شوند.

دوربین مداربسته قدی یا Height Strip

نوع جدیدی از دوربین‌های مداربسته که در ورودی محل مورد نظارت نصب می‌شوند و تصویر را متناسب با قد افراد ثبت می‌کنند. این موضوع باعث ثبت تصویر بهتر از چهره افراد شود. این دوربین ها معمولاً مجهز به سیستم تشخیص چهره انسان هستند.

دوربین‌های تحت شبکه

دوربین های تحت شبکه که معمولاً با عنوان دوربین های IP نیز معرفی می‌شوند را می توان متشکل از یک دوربین و یک کامپیوتر که با هم ترکیب شده‌اند توصیف کرد. بخش های اصلی یک دوربین تحت شبکه شامل یک لنز، یک سنسور تصویر، یک یا چند پردازشگر و یک حافظه می‌باشد. از پردازشگرها برای پردازش تصویر، فشرده سازی (برای ذخیرهٔ تصاویر)، آنالیز ویدئویی تصاویر و قابلیت‌های تحت شبکه استفاده می‌شود. از حافظه برای ذخیره سازی دوربین های تحت شبکه و همچنین برای ضبط تصاویر در خود دوربین و بدون نیاز به ابزار ذخیره سازی پشتیبان استفاده می شود.

کاربردهای دوربین‌های تحت شبکه

فرایندهای صنعتی

که در فرایندهای صنعتی را تحت شرایط خطرناک برای انسان امروز هستند، اغلب توسط دوربین های مدار بسته تحت نظارت دارند استفاده از دوربین‌های گرمانمای اپراتورها اجازه می‌دهد برای اندازه‌گیری دمای پروسه.

نظارت بر ترافیک

بسیاری از بزرگراه‌ها که ترافیک شبکه های گسترده نظارت بر سیستم ها، با استفاده از تلویزیون مدار بسته برای تشخیص گرفتگی و تصادفات اطلاع می دهد. بسیاری از این دوربین با این حال، از طرف شرکت های خصوصی اوست، و انتقال اطلاعات را به راننده جی‌پی‌اس سیستم است.

ایمنی حمل و نقل

سیستم، cctv سیستم دوربین های مدار بسته ممکن است که در آن نصب شده که در آن اپراتور ماشین را می توان به‌طور مستقیم مشاهده افرادی که ممکن است با عملیات غیر منتظره ماشین صدمه دیده می‌شود. به عنوان مثال، در قطار مترو، دوربین های مدار بسته ممکن است اجازه دهد که پیش از بسته شدن درب ها و شروع به حرکت قطار به اپراتور کمک می‌کند ممکن دوربین مدار بسته برای کنترل مکان مثل پارک موزه و دیگر محیط عمومی باشد برای کنترل مردم حفظ امنیت مردم و مکان باشد.

استفاده جنایی

دوربین های مدار بسته همواره دارای محاسن و معایب متعددی می‌باشد ولی ظاهراً محاسن آن بر معایبش چیرگی دارد زیرا همواره افرادی در جوامع مختلف وجود دارند که می‌خواهند از خط قرمزها عبور نمایند بنابراین وجود این ابزار سبب می‌شود از ترس شناسایی شدن مرتکب خلاف نشوند یا اگر شدند به راحتی با این ابزار سودمند شناسایی می‌شوند.

حریم خصوصی

مخالفان دوربین مدار بسته بر عقیده اند که حریم خصوصی زیر سؤال می رود تا ثیر منفی بر آزادی معنوی می باشد و آن ها هم چنین عقیده دارند؛ که دور بین مدار بسته جرم جنایت را کاهش نمی دهد بعضی منتقدان ان را برادر بزرگ نظارت می دانند اشاره به رمان هزار و نهصد و هشتاد و چهار نوشتهٔ جورج اورول دارد.

بازاریابی و مدیریت فروش

دوربین های مداربسته تحت شبکه مجهز به قابلیت هایی برای پردازش تصویر و استخراج اطلاعات از تصویر هستند. به عنوان مثال:

شمارش ورود و خروج افراد

تهیه نقشه حرارتی از محل‌های تجمع و تردد افراد

این قابلیت ها به مدیر یک کسب و کار اجازه می‌دهد آمار دقیقی از مراجعه کنندگان به فروشگاه یا محل تجاری را به دست بیاورد، که برای برنامه ریزی فروش کاربرد دارد.

کارآمدی دوربین مداربسته

کارآمدی دوربین مداربسته و به طبع آن، سامانه نظارت تصویری بستگی به اصالت، کیفیت، امنیت تبادل اطلاعات و سهولت کاربری آن دارد. تعدد اجناس تقلبی در بازار نظارت تصویری موجب شد اتحادیه مربوطه، به خریداران هشدار دهد قبل از خرید تجهیزات نظارت تصویری، اصالت آن را بررسی کنند. با توجه به این نیاز، پایگاه استعلام اصالت و کیفیت تجهیزات نظارت تصویری راه‌اندازی شد.