domingo, 16 de febrero de 2014

Cámara de vigilancia IP HD.


Cámara Modelo IPG-63H13(38)PL-S 
Las nuevas cámaras de vigilancia ofrecen alta definición y funcionamiento en red. Los potentes procesadores de imagen hacen compresión hardware con cierta calidad,  por lo que no es imprescindible una LAN gigabit.

Mi intención es ver si este modelo, aparentemente muy sensible para ser un CMOS, puede ser útil tanto para allsky como para autoguiado.

Se trata de tecnología punta 100% china, sensor y procesador.
La placa, sin accesorios ni cables cuesta $50 por internet.

Un extracto mínimo de sus características:

Sensor Aptina AR0130 
CMOS 1/3'' alta sensibilidad.
Color 0.01Lux a F1.2 ,B/W 0.001 Lux a F1.2.
Resolución: 1280H x 960V (1.2Mp)
Pixel: 3.75μm x 3.75μm.
Color Array: Monocromo, RGB Bayer.
ADC 12-bit interno, salida raw paralelo.
Rango dinámico 83.5 dB
SNRmax: 44 dB
QE  50% a 60% en los canales RGB.

Procesador HiSilicon Hi3518C 
Sistema RTOS embebido, dual core 32 DSP, compresión hardware.  
Consumo 270mW
Compresión H.264
Servidor WEB , detección de movimiento, captura JPEG etc.


Montaje de la placa.
La placa viene sola, sin cables ni adaptador. Para hacer una prueba rápida he soldado los cables directamente a los conectores. La distancia entre pines es pequeña y requiere cuidado. Con todo solo hace falta soldar dos cables para la alimentación de 12v y cuatro para la red.
El adaptador a rosca C puede ser más problemático, ya que hay al menos dos distancias entre tornillos, afortunadamente tenía el adecuado, o mejor dicho casi, porque he tenido que rebajar la altura para conseguir el enfoque. 
Montaje del adaptador a rosca C.

Adaptador de 1 '1/4 a rosca C.

Primeras tomas de ejemplo.

Detalle macro, sin filtro IR pero con iluminación LED de muy baja potencia.

Captura de día añadiendo un filtro de corte IR.

Captura nocturna en cielo muy contaminado sin filtro IR. Objetivo C 12mm F1.2. 
Primeras Conclusiones.
La impresión general es muy positiva, sobre todo por la sensibilidad. La cámara se adapta automáticamente a cualquier ambiente para dar la mejor imagen. 
Llama la atención la diferencia de actualización de la imagen en función del movimiento de la escena. Cuando se mueve toda la escena, el vídeo se relentiza, en cambio, cuando solo se mueven algunas partes de la escena apenas hay retrasos.

El software de captura que me mandaron con la cámara es muy potente, aunuque claro está, enfocado a la vigilancia. Puede manejar muchas cámaras simultáneamente, hacer capturas programadas y mucho más. 
Me queda mucho que averiguar, lo más importante que aún no he conseguido reproducir el video capturado salvo con el mismo programa, debido a la compresión H264. Tambén me falta por saber como pedirle una imagen via web.


PRUEBAS CON TELESCOPIO SC 8' + reductor a f6.3
Lo siguiente son capturas sueltas sobre el video, sin ningún  apilado ni tratamiento adicional.
mulo M48, salen estrellas de magnitud 12. También se observan pixeles calientes.



 Así se ve M42 en el vídeo.  Parece que salen las mismas estrellas en BW que en color. 
video
Este video de M42 es orientativo en pequeño. A pantalla completa no representa el video real porque youtube lo ha comprimido. El original y otro de la Luna con la resolución nativa estan en el grupo de Yahoo ObservatorioRemoto.

La Luna con el SC8' a 6.3. Las atopistas de abajo son pelusas sobre el sensor.


Estas pruebas sobre telescopio confirman la impresión de que la cámara promete.
En la nebulosa, el vídeo está a 5 cuadros por segundo, en la Luna a 20. En ambos casos la exposición es automática con un máximo de 80msg. Aún hay bastantes parámetros que no he tocado porque aún no entiendo.

La sensibilidad parece buena, sensación que se confirma a la vista de la documentación del fabricante. Según las curvas de respuesta, este sensor CMOS sobrepasa el 50% de eficiencia en los canales RGB. En la versión BW su QE max. es del 78% en 550 nm.

El aspecto que veo más crítico es el retraso en la respuesta en función de la cantidad de información.  Me refiero al tiempo entre que movemos el telescopio y vemos el movimiento en el monitor. A máxima resolución, cuando solo hay estrellas sueltas, la respuesta es bastante rápida, quizás medio sg.  En el caso del video lunar, con la turbulencia haciendo crepitar toda la imagen, este retraso llega a los 5sg.  La caputura está realizada con una CPU Atom de hace cuatro años, tengo que ver con otra más rápida por si influye.
Afortunadamente el autoguiado no lo hacemos sobre la Luna, por lo que confío que sea viable.

A la vista de la documentación, hay opciones muy interesantes para su aplicación en el observatorio. Las principales son el bining y la capacidad de explorar fragmentos de imagen. Esto sería ideal para el guiado. Falta saber si están implementadas en el procesador Hi3518C, el encargado de manejar al sensor.





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