تلویزیون مدار بسته یا سامانه نظارت تصویری مجموعه‌ای است که به تصویربرداری توسط دوربین‌های ویدئویی و انتقال تصاویر برای نمایش محدود می‌پردازد. این سامانه‌ها از نظر چگونگی تهیه، مشاهده و ضبط اطلاعات به دو گروه الکترونیک آنالوگ و دیجیتال دسته‌بندی می‌شوند.
پیشینه
سامانهٔ تلویزیون مدار بسته برای نخستین بار در سال ۱۹۴۲ و در جریان فرایند تولید موشک‌های وی-۲ آلمان توسط شرکت زیمنس به‌کار گرفته شدند. کاربرد دیگر از دوربین مدار بسته برای نخستین 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 پژوهش
امروزه از این سامانه برای حفاظت و نظارت بر اماکن مهم، اماکن پرتردد و اماکن پرخطر استفاده می‌شود. موزه‌ها، فروشگاه‌ها، زندان‌ها، فرودگاه‌ها، ایستگاه‌های مترو و راه‌آهن و حتی بیمارستان‌ها و مدارس از دیگر اماکنی است که به این سامانه‌ها مجهز شده‌اند. با وجود این سامانه، امکان شناسایی و تعقیب راحت‌تر مجرمان فراهم خواهد بود. البته باید اذعان کرد که در برخی اماکن همچون فروشگاه‌ها ابزارهای نظارتی دیگری هم همچون گیت فروشگاهی یا به اصطلاح دزدگیر لباس استفاده می‌شود که نواقص این ابزار را برطرف می‌سازد. کارکرد دیگر سامانه‌های مداربسته، کارکرد نظارتی است. امروزه مدیران زیادی به وسیلهٔ این سامانه‌ها بر کار نیروهای خود نظارت دارند. همچنین کنترل ترافیک شهرها نیز بر اساس این کارکرد سامانه‌های مداربسته استوار است.
انواع سامانه
سامانه‌های آنالوگ که براساس یک سیگنال پیوسته کار می‌کنند، نسبت به سامانه‌های دیجیتال از قدمت بیشتری برخوردارند. اجزای اصلی یک سامانه مداربسته در این سامانه را، دوربین مداربسته آنالوگ، مانیتور، دی وی آر، وی‌سی‌آر (ویدئوی مخصوص ضبط تصاویر)، سوییچ‌های دستی و اتوماتیک (برای انتخاب دستی یا خودکار دوربین)، پن و تیلت‌ها (موتورهای حرکت دهنده دوربین)، مالتی‌پلکسرها یا کوادها (برای تبدیل یک مانیتور به چندین مانیتور) و کابل‌های کواکسیال (دارای مغزی و شیلد) تشکیل می‌دهند. هزینه ضبط تصاویر در این سامانه‌ها (بعلت نیاز به نوارهای ویدئویی و قیمت بسیار بالای وی‌سی‌آر) بسیار بیشتر از سامانه‌های دیجیتال است.
در سامانه‌های دیجیتال، تصویر در ابتدا به صورت دیجیتال برداشته شده یا توسط یک دیجیتایزر (دیجیتال‌کننده) به صورت دیجیتال به سامانه وارد می‌گردد. از اینجا به بعد، می‌توان 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 سامانه نیز استفاده می‌گردد.
استفاده از دوربین‌های ویدئویی برای انتقال سیگنال را به یک جای خاص، در مجموعه‌ای محدود از ناظران است. دوربین‌های مدار بسته، اغلب برای نظارت در مناطق استفاده می‌شود که ممکن است نیاز به نظارت مانند بانک‌ها، قمار خانه‌ها، فرودگاه‌ها، تأسیسات نظامی و فروشگاه‌ها تکیه دارد. تجهیزات Cctv تجهیزات دوربین‌های مدار بسته ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برای قسمت‌های مورد پردازش را مورد مشاهده قرار دهد. مثلاً مکان‌هایی که برای انسان مناسب تباشد سامانه‌های دوربین‌های مدار بسته ممکن است به‌طور مداوم کار کند یا تنها به عنوان ملزم به نظارت بر رویدادهای خاص باشد شکل پیشرفته تری از دوربین‌های 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 سامانه 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 فناوری ساخت
- دوربین‌های آنالوگ معمولی
- دوربین‌های آنالوگ HD
- دوربین‌های تحت شبکه IP
انواع دوربین‌های مداربسته
دوربین‌های مدار بسته صنعتی
این نوع دوربین مدار بسته را می‌توان خاص‌ترین نوع دوربین مدار بسته دانست؛ که ممکن است در تمامی شرایط محیطی ولی در حالت‌های خاص استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم این دوربین‌های مدار بسته توابع پردازش تصویری است که در طراحی آن‌ها لحاظ شده‌است. در مکان‌ها و شرایطی که نیاز به قابلیت‌های خاص از قبیل BLC , HLC, WDR, ATR , ATW و ... می‌باشد بیشتر سراغ دوربین‌های صنعتی می‌رویم. برروی این دوربین‌ها 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 قابلیت‌های دوربین همین انعطاف‌پذیری بالای آن است. برای شرایط نصب خاص می‌توان پایه‌های 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. دوربین‌های صنعتی مانند سایر تجهیزات الکترونیکی صنعتی دیگر می‌بایست 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 دوربین‌های صنعتی و در برخی برندها قابلیت‌های تکنیکال این دوربین‌ها 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 دوربین‌های دیگر می‌باشد اگر چه همین امر قیمت این دوربین‌ها را بالاتر می‌برد.
دوربین‌های مدار بسته دام
کاربرد اصلی این دوربین‌ها در مکان های مسقف می‌باشد. این دوربین‌ها دارای لنزهایی wide با فاصله کانونی کوچک (۳٫۶ یا ۴ میلی‌متر) و لنز های وریفوکال یا متغیر با فاصله کانونی (۲/۸ الی ۱۲ میلی متر)می باشد. این دوربین‌ها بیشتر مواقع بر روی سقف نصب می‌شوند.
انواع دوربین مداربسته دام
دوربین داخلی
دوربین مدار بسته دام داخلی در برابر رطوبت و گردوغبار مقاوم نیست و برای داخل ساختمان، فروشگاه و اداره طراحی‌شده است.
دوربین بیرونی
دوربین مدار بسته دام بیرونی در برابر رطوبت و گردوغبار مقاوم است و اجازه ورود آب و گردوغبار را به داخل دوربین نمی‌دهد. این دوربین ها مناسب نصب در اطراف ساختمان و محیط‌های بیرونی است.
دوربین‌های مدار بسته بولت
این دسته از دوربین‌ها ی مدار بسته برای محیط‌های خارجی طراحی شده‌اند. قاب ضد آب این دوربین‌ها را قادر می‌سازد تا در محیط‌های بیرونی و با شرایط جوی بد به راحتی کار کنند. همچنین همهٔ این دوربین‌ها قابلیت دید در شب (بااستفاده از مادون قرمز) دارند و می‌توانند 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 می‌باشد 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 می‌شود و تمامی برنامه‌ریزی‌ها و فرامین لازم از طریق کیبورد کوچک و خاص آن قابل اعمال است. هر تصویر را می‌توان مجموعه‌ای 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. می‌توان 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 پنهان‌سازی در پشت سطوح مختلف می‌باشند، برای این منظور سوراخ کوچکی روبروی لنز ایجاد می‌کنند و تصاویر محیط را مشاهده می‌نمایند. لنز این دوربین‌ها از نوع ثابت (به انگلیسی: FIX) می‌باشد.
دوربین‌های مداربسته مینیاتوری با توجه به کاربرد مخفی آن‌ها دارای قابلیت دید در شب IR نمی‌باشند. این دوربین‌ها 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 180 درجه و 360 درجه محیط به کار میرود. معمولاً مجهز به میکروفن و بلندگوی داخلی برای ارتباط صوتی دوطرفه در محیط هستند.
قدرت دید در شب دوربین چشم ماهی معمولاً بین 10 تا 15 متر است و بیشتر برای محیط‌های داخلی نصب می‌شوند.
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 دوربین‌ها معمولاً مجهز به سامانه تشخیص چهره انسان هستند.
دوربین‌های تحت شبکه
دوربین‌های تحت شبکه که معمولاً با عنوان دوربین‌های IP نیز معرفی می‌شوند را می‌توان متشکل از یک دوربین و یک کامپیوتر که با هم ترکیب شده‌اند توصیف کرد. بخش‌های 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 ذخیره‌سازی Firmware دوربین‌های تحت شبکه و همچنین برای ضبط تصاویر در خود دوربین و بدون نیاز به ابزار ذخیره‌سازی پشتیبان استفاده می‌شود.
کاربردها
فرایندهای صنعتی
که در فرایندهای صنعتی را تحت شرایط خطرناک برای انسان امروز هستند، اغلب توسط دوربین‌های مدار بسته تحت نظارت دارند استفاده از دوربین‌های گرمانمای اپراتورها اجازه می‌دهد برای اندازه‌گیری دمای پروسه.
نظارت بر ترافیک
بسیاری از بزرگراه‌ها که ترافیک شبکه‌های گسترده نظارت بر سامانه‌ها، با استفاده از تلویزیون مدار بسته برای تشخیص گرفتگی و تصادفات اطلاع می‌دهد. بسیاری از این دوربین با این حال، از طرف شرکت‌های خصوصی اوست، و انتقال اطلاعات را به راننده جی‌پی‌اس سامانه است.
ایمنی حمل و نقل
سامانه، cctv سامانه دوربین‌های مدار بسته ممکن است که در آن نصب شده که در آن اپراتور ماشین را می‌توان به‌طور مستقیم مشاهده افرادی که ممکن است با عملیات غیرمنتظره ماشین صدمه دیده می‌شود. به عنوان مثال، در قطار مترو، دوربین‌های مدار بسته ممکن است اجازه دهد که پیش از بسته شدن درب‌ها 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
دوربین‌های 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 عقیده‌اند که حریم خصوصی زیر سؤال میرود تا ثیر منفی بر آزادی معنوی می‌باشد و آن‌ها هم چنین عقیده دارند؛ که دور بین مدار بسته جرم جنایت را کاهش نمی‌دهد بعضی منتقدان ان را برادر بزرگ نظارت می‌دانند اشاره به رمان هزار و نهصد و هشتاد و چهار نوشتهٔ جورج اورول دارد.
بازاریابی و مدیریت فروش
دوربین‌های مداربسته تحت شبکه مجهز به قابلیت‌هایی 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 قابلیت‌ها به مدیر یک کسب و کار اجازه می‌دهد آمار دقیقی از مراجعه کنندگان به فروشگاه یا محل تجاری را به دست بیاورد، که برای برنامه‌ریزی فروش کاربرد دارد.
آمار استفاده از دوربین‌های مداربسته
انگلستان
در انگلستان ۴٫۲ میلیون دوربین مدار بسته وجود دارد، شهر لندن بیشتر از هر شهر دیگری در جهان دوربین مداربسته 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 پیش 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.