高速球原理、功能特点及应用注意事项

　　高速球是一种智能化摄像机前端，全名叫高速智能化球型摄像机，或者一体化高速球智能球，或者简称快球，简称高速球。高速球是监控系统最复杂和综合表现效果最好的摄像机前端，制造复杂、价格昂贵，能够适应高密度、最复杂的监控场合。
　　一、高速球结构原理
　　高速球是一种集成度相当高的产品，集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统，云台系统是指电机带动的旋转部分，通讯系统是指对电机的控制以及对图象和信号的处理部分，摄像机系统是指采用的一体机机心。而几大系统之间，起着横向的连接的是一块主控核心cpu和电源部分。电源部分通过与各大系统之间供电，很多地方是采用的二极管、三极管等微电流供电，而核心cpu是实现所有功能正常运行的基础。

　　高速球的原理实际上大致就是以上所说的，而具体来说，高速球采用“精密微分步进电机”实现高速球的快速、准确的定位、旋转。所有这一切都是通过cpu发给的指令来实现的。然后将摄像机的图象、摄像机的功能写进高速球的cpu，实现在控制云台的时候，将图象传输出来，并且能将摄像机的很多功能，例如白平衡、快门、光圈、变焦、对焦等功能同时实现控制。
　　一般高速球都分为球心部分、外壳部分及配件部分。任何厂家的高速球，都有一个用机架把包一体机机心、控制解码主板和电机云台系统的统一起来的球心部分，然后球心部分跟外壳用螺丝或者别的方式连接起来，球心是核心部分，外壳一般有多种外观，比如派尔高外观、松下外观、和自己设计的外观。外壳一般都是采用铝合金，也有塑料的，铝合金的一般又分为铸造和冲压的两种外壳。铝合金的比塑料的好，冲压的比铸造的好。下外壳是透明罩部分，透明罩必须采用光学透明罩，才能保证通光率和图象无变形，同时还要考虑防老化、防破坏、防尘等问题。配件部分一般包括支架部分，加热器部分，扇热部分。支架包括壁装支架、吊杆支架、表面贴装吸顶、嵌入式吸顶不需要支架，一般室外球都装有扇热的装置，而加热装置只有在严寒地区才选装，室内球原则上没有扇热和加热部分。配件还包括电源，一般用的都是24伏2到3安电流的变压器供电。
　　高速球有几个主要的硬件部件，首先是电机，然后是滑环，然后是电源部分和控制主板。传动的皮带也很重要。
　　二、高速球功能特点
　　（一）高速球有几个最基本的功能
　　第一是运行速度快、第二是运行平稳、第三是定位精确。
　　1、高速功能：要求预置位速度强调快，基本达到250度/秒以上；第二手控速度强调平稳，控制灵敏灵活，不能过快，不能生硬，支持变速。
　　2、预置位功能：必须带有64个以上的预置位，同时要求预置位必须准确，断电后也能记忆该预置位。
　　3、巡航扫描：必须可以设置高速球能在各个预置位之间巡航扫描功能。
　　（二）高速球还有有些高级功能
　　1、轨迹记忆功能：要求高速球能记忆多条任意的轨迹路线，同时能将轨迹路线通过设置进行调用。
　　2、菜单显示功能：能够显示一个完善的操作菜单，通过菜单进行对运行速度、预置位停留时间、运行模式等的修改，通过菜单能进行摄像机参数的修改，以及编程，自动跟踪、隐私遮蔽等功能。
　　3、自带报警输入输出：在高速球上加一个报警输入输出模块。
　　4、网络高速球，光纤高速球：在高速球里再集成网络视频服务器模块或者光端机模块。
　　三、高速球应用注意事项
　　（一）高速球并不适用于任何场合
　　当然，高速球并不适用于任何场合，高速快球受其自身构造的因素影响，在一些场合也并不适用。
　　目前市场上绝大部分高速快球，其CCD尺寸均为1/4”，这就决定了其光电转化效率要低于1/3”CCD的枪式摄像机；另外，由于高速球机的体积有限，而其又要容纳较大变倍的光学变倍镜头，这就决定了其光学变倍镜头的尺寸较小。再加上几乎所有的快球，其光学镜头均由若干组透镜组成，通过光线在这些透镜组之间的折射、反射等，从而达到相应的光学变倍倍数。显然，光线在镜头组中进行折射、反射时，会损耗一部分能量，因此最终进入CCD的光线也就较弱，这也会影响到光电转换的效率。所以，对于照度不充足的场合，或要求昼夜均能清晰成像且在夜间无充足照明的场合，智能高速快球并不适用。比如：一些需要较大焦距(远焦200mm以上)，和照度较差的环境中，如果配置云台+高性能或大变焦镜头的摄像机，其效果就会优于高速智能快球。因此，对高速快球的应用也需根据实际的监控环境做出适当的判断。
　　（二）选型避免一味追求高性能、全角度、高速旋转
　　在高速球选型方面，需要根据实际需要来选择，而避免一味地追求其高性能、全角度、高速旋转等性能。
　　例如当设计方案时，某监控点需要安装一快球，根据实际的安装和使用环境，确认该快球采用的是壁装或立柱安装时，则可选用非全角度(全角度即水平方向360度，垂直方向180度旋转)旋转的快球。试想，当壁装的快球，其水平旋转大于180度或垂直选装大于90度时，后端监视屏幕中出现的画面是什么？――将是墙壁或地面，而这类画面对监控来说，毫无意义。这类安装方式，完全可以选择水平350度、垂直90度旋转的经济型快球。
　　恰当地选择快球，不仅可以达到同等监看效果的目的，同时也能够大幅降低系统成本。例如，从快球的构造来说，2种快球的旋转角度相差仅10度，但其成本由于旋转电机的不同，其价格可相差40%以上。因此，在快球的选择中，还需要考虑到监看距离、监看目标的特性，可以根据不同的监看距离选择不同光学变倍的设备。
　　四、束语
　　随着社会对城市治安监控和交通监控的重视，鉴于高速球有其他摄像机不可具备的优势，在今后这种摄像机必将会有大量的应用。尽管目前高速球的成本相对较高，但是随着技术的发展，以及上游厂商元器件成本的下降，高速球的成本一定会有所降低，产品会有大面积的普及应用。