電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備如何進(jìn)行選擇

責(zé)任編輯:Zane

2012-03-15 10:27:33

摘自:安防展覽網(wǎng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括:攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架、控制解碼器、射燈等。還需提醒的是:紅外射燈對(duì)彩色電視監(jiān)控系統(tǒng)不起作用,這是由于紅外光被彩色攝像機(jī)中的彩色濾

電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括:攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架、控制解碼器、射燈等。目前,這些設(shè)備生產(chǎn)廠家很多,其品牌、型號(hào)、功能各異。因此,合理選擇這些設(shè)備,對(duì)提高電視監(jiān)控系統(tǒng)圖像質(zhì)量頗為重要。下面結(jié)合工程實(shí)際談些體會(huì)。

1、攝像機(jī)的選擇

攝像機(jī)是電視監(jiān)控系統(tǒng)核心設(shè)備,根據(jù)用戶要求,合理選擇非常重要?,F(xiàn)在安全防范用的電視監(jiān)控系統(tǒng)一般都采用CCD攝像機(jī),因?yàn)樗c真空管攝像機(jī)相比具有體積小、重量輕;惰性??;靈敏度高;圖像均勻性好;抗沖擊性好;壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際工程中,如果監(jiān)視目標(biāo)照度不高,而用戶對(duì)監(jiān)視圖像清晰度要求較高時(shí),宜選用黑白CCD攝像機(jī);如果用戶要求彩色監(jiān)視時(shí),應(yīng)考慮加輔助照明裝置,或選用彩色�黑白自動(dòng)轉(zhuǎn)換的CCD攝像機(jī),這種攝像機(jī)當(dāng)監(jiān)視目標(biāo)照度不能滿足彩色攝像要求時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為黑白攝像。

在確定用黑白攝像機(jī)還是用彩色攝像機(jī)之后,進(jìn)而要考慮的問(wèn)題是攝像機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。主要考慮的指標(biāo)如下所述。

1.1分辨率(清晰度)

表示攝像機(jī)分辨圖像細(xì)節(jié)的能力,通常用電視線(TVL)表示。它取決于CCD芯片的像素?cái)?shù)、鏡頭的分解力和攝像系統(tǒng)的帶寬。

黑白攝像機(jī)水平清晰度一般要選擇450TVL左右的,考慮到施工等因素,系統(tǒng)的最終清晰度能滿足我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T16676-1996中規(guī)定的380TVL。

彩色攝像機(jī)水平清晰度一般要選擇大于350TVL的,因?yàn)槿搜蹖?duì)彩色難于分辨更細(xì),這樣選擇也能滿足GB/T16676-1996中對(duì)彩色監(jiān)視系統(tǒng)270TVL的要求。

1.2靈敏度

在鏡頭光圈大小一定的情況下,獲取規(guī)定信號(hào)電平所需要的最低靶面照度。例如:使用F1.2的鏡頭,當(dāng)被攝物體表面照度為0.04Lx時(shí),攝像機(jī)輸出信號(hào)的幅值為350mV,即最大幅值的50%,則稱此攝像機(jī)的靈敏度為0.04Lx/F1.2。如果被攝物體表面照度再低,監(jiān)視器屏幕上將是一幅很難分辨層次的灰暗圖像。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般所選攝像機(jī)的靈敏度為被攝物體表面照度的1/10時(shí)較為合適。

1.3信噪比

即信號(hào)電壓與噪聲電壓的比值。CCD攝像機(jī)信噪比的典型值在45~55dB之間。一般的電視監(jiān)控系統(tǒng)中要選50dB左右的,這樣不僅能滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定系統(tǒng)信噪比不小于38dB的要求,更重要的是當(dāng)環(huán)境照度不足時(shí),信噪比越高的攝像機(jī)圖像就越清晰。

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1.4工作溫度

-10~+50℃是絕大多數(shù)攝像機(jī)生產(chǎn)廠家的溫度指標(biāo)。視使用地區(qū)的溫度變化加防護(hù)或特別防護(hù)。

1.5電源電壓

國(guó)外攝像機(jī)交流電壓適應(yīng)范圍一般是198~264V抗電源電壓變化能力較強(qiáng);國(guó)內(nèi)攝像機(jī)交流電壓適應(yīng)范圍一般是200~240V,抗電源電壓變化能力較弱,在系統(tǒng)中使用時(shí)一般需穩(wěn)壓電源。

2、鏡頭的選擇

鏡頭種類繁多,分類方式就有好幾種,我們只從控制方式上談?wù)勅绾芜x擇攝像機(jī)鏡頭。

2.1手動(dòng)光圈定焦鏡頭

這種鏡頭用于監(jiān)視固定目標(biāo),且光照度變化較小的場(chǎng)合。這種鏡頭價(jià)格比較便宜。所需焦距大小可用下式估算。

f=A·L/H

式中:f—鏡頭焦距

A—攝像機(jī)成像面高度

L—被攝物體到鏡頭距離

H—被攝物體高度

焦距越大,視場(chǎng)角越小,監(jiān)視范圍越窄;焦距越小,視場(chǎng)角越大;監(jiān)視范圍越寬。

2.2自動(dòng)光圈定焦鏡頭

當(dāng)進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí),攝像機(jī)CCD成像面上產(chǎn)生的電荷也相應(yīng)變化,使視頻信號(hào)電平發(fā)生變化,產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)鏡頭內(nèi)的微型電機(jī)正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),從而調(diào)整光圈的大小。當(dāng)視場(chǎng)照度變化在100倍以上時(shí),選這種鏡頭。但需注意的是:如果視場(chǎng)照度不均勻,特別是監(jiān)視目標(biāo)與背景光反差較大時(shí),采用這種鏡頭攝像效果不理想。

2.3自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭

此鏡頭與自動(dòng)光圈定焦鏡頭相比增加了兩個(gè)微型電機(jī),其中一個(gè)電機(jī)與鏡頭的變焦環(huán)嚙合,受控轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可改變鏡頭的焦距;另一個(gè)電機(jī)與鏡頭的聚焦環(huán)嚙合,受控轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)完成鏡頭的聚焦。由于增加了兩個(gè)微型電機(jī),這種鏡頭的價(jià)格較貴。

2.4電動(dòng)三可變鏡頭

與自動(dòng)光圈變焦鏡頭相比只是對(duì)光圈的調(diào)整由自動(dòng)控制方式改為遙控器控制。它也含三個(gè)微型電機(jī),通過(guò)一組6芯控制線與控制器相連。目前這種鏡頭應(yīng)用較多。

在選擇鏡頭時(shí),除根據(jù)不同場(chǎng)合、不同要求選擇不同控制方式的鏡頭外,還要考慮下面問(wèn)題。

(1)鏡頭尺寸要與攝像機(jī)成像面尺寸一致。例如:1/3″攝像機(jī)要選1/3″鏡頭。在難以一致時(shí),可用大尺寸鏡頭配小尺寸攝像機(jī);反之不行。

(2)鏡頭接口與攝像機(jī)接口要一致,不一致時(shí)要加連接圈。例如:C型鏡頭安裝在CS型攝像機(jī)上時(shí),必須在C型鏡頭上加連接圈,如果不加連接圈就可能碰壞CCD成像面的保護(hù)玻璃,造成CCD攝像機(jī)的損壞。

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3、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架、控制解碼器的選擇

3.1云臺(tái)

云臺(tái)可以簡(jiǎn)單理解成安裝攝像機(jī)的底座,只是這個(gè)底座可以全方位(水平和垂直兩個(gè)方向)或(水平方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,云臺(tái)的使用擴(kuò)大了攝像機(jī)的視野。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中,需要巡回監(jiān)視的場(chǎng)所(如大廳等)都要使用云臺(tái)。選用云臺(tái)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。

(1)所選云臺(tái)的負(fù)荷能力要大于實(shí)際負(fù)荷的1.2倍。就是說(shuō)云臺(tái)上所有設(shè)備重量之和應(yīng)小于云臺(tái)的負(fù)荷能力,如果讓云臺(tái)滿負(fù)荷或是超負(fù)荷運(yùn)行,雖能免強(qiáng)工作,但啟動(dòng)時(shí)惰性大,特別是垂直轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更困難,極大的影響了巡視效果。

(2)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)應(yīng)有較好的自鎖性能,剎車時(shí)回程角應(yīng)小于1。

(3)室內(nèi)云臺(tái)在最大負(fù)荷時(shí),噪聲應(yīng)小于50dB。

3.2防護(hù)罩

用于保護(hù)攝像機(jī)的裝置叫防護(hù)罩。有室內(nèi)、室外之分,室內(nèi)防護(hù)罩主要作用是防塵;而室外防護(hù)罩除防塵之外,更主要的作用是保護(hù)攝像機(jī)在較惡劣自然環(huán)境(如雨、雪、低溫、高溫等)下工作。這不僅要求嚴(yán)格的密封結(jié)構(gòu),還要有雨刷、噴淋裝置等,同時(shí)具有升溫和降溫功能。由此決定了室外防護(hù)罩的價(jià)格遠(yuǎn)高于室內(nèi)防護(hù)罩。選擇防護(hù)罩時(shí)還應(yīng)注意的是:防護(hù)罩的標(biāo)稱尺寸與攝像機(jī)標(biāo)稱尺寸一致,即1/3″攝像機(jī)選用1/3″防護(hù)罩。若難于一致時(shí),可用大尺寸防護(hù)罩配小尺寸攝像機(jī);反之不行。

3.3支架

用于固定攝像機(jī)的部件,有壁裝、吊裝等型式。支架的選擇比較簡(jiǎn)單,只要其負(fù)荷能力大于其上所裝設(shè)備總重量即可,否則易造成支架變形,云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng),影響監(jiān)視圖像質(zhì)量。

3.4控制解碼器

在有云臺(tái)、電動(dòng)鏡頭和室外防護(hù)罩的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,必須配有控制解碼器。這樣在控制室中操縱鍵盤相應(yīng)按鍵即可完成對(duì)前端設(shè)備各動(dòng)作及功能的控制。控制解碼器必須與系統(tǒng)主機(jī)同一品牌,這是因?yàn)椴煌瑥S家生產(chǎn)的控制解碼器與系統(tǒng)主機(jī)的通信協(xié)議、編碼方式一般都不相同,除非某控制解碼器在說(shuō)明書(shū)中特別說(shuō)明該設(shè)備與某個(gè)品牌的主機(jī)兼容,否則絕不可選用。

4、射燈的選擇

目前絕大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)均配置隨攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的射燈以輔助照明,其最大好處是靈活、方便,且價(jià)格不貴。黑白電視監(jiān)控系統(tǒng)宜配置高壓水銀燈;彩色電視監(jiān)控系統(tǒng)宜配置碘鎢燈。當(dāng)需夜間隱蔽監(jiān)視時(shí)應(yīng)用紅外射燈。紅外射燈一種是在普通照明燈前加濾光片,另一種是由紅外發(fā)光二極管陣列構(gòu)成。前者耗能較大,且常產(chǎn)生“紅暴”(由于濾光不凈,有少量紅光被人眼看到);后者極少產(chǎn)生“紅暴”,但照射距離較近。另外,還需提醒的是:紅外射燈對(duì)彩色電視監(jiān)控系統(tǒng)不起作用,這是由于紅外光被彩色攝像機(jī)中的彩色濾色器濾掉的緣故。

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