視頻監控系統設備的選擇需要注意哪些?
在視頻監控系統中,由于設備(bei)選擇不當,導致圖(tu)像質量下降或(huo)是大量資金 浪費的(de)(de)(de)現象屢見不鮮。合理選擇視頻監(jian)(jian)控設備(bei)、集(ji)成(cheng)較高(gao)性能價(jia)格(ge)比的(de)(de)(de)系統,是安全防范行業同仁一直(zhi)追求的(de)(de)(de)目標。文章從實際應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)角度(du)介紹了如何合理選擇視頻監(jian)(jian)控系統的(de)(de)(de)前端設備(bei),為系統的(de)(de)(de)集(ji)成(cheng)提供了可借鑒的(de)(de)(de)經(jing)驗。
視頻(pin)監控(kong)系(xi)統(tong)前(qian)端設備(bei)主要(yao)包括(kuo):攝像機、鏡頭、云臺(tai)、防護罩、支架、控(kong)制解碼器、射燈等。目前(qian),這些設備(bei)生產廠家很多,其品(pin)牌、型號、功能各異。因此,合理選擇這些設備(bei),對提高視頻(pin)監控(kong)系(xi)統(tong)圖像質(zhi)量頗(po)為重要(yao)。下面結(jie)合工程實際談些體(ti)會。
1 攝像機的選(xuan)擇
攝(she)(she)(she)像機是視(shi)頻監(jian)(jian)控系(xi)統核心設備,根據(ju)用(yong)戶要求,合(he)理(li)選(xuan)擇非常重(zhong)(zhong)要。現在安全(quan)防范用(yong)的視(shi)頻監(jian)(jian)控系(xi)統一般(ban)都采用(yong)CCD攝(she)(she)(she)像機,因(yin)為它與真空(kong)管(guan)攝(she)(she)(she)像機相比具有體積小、重(zhong)(zhong)量(liang)輕;惰(duo)性(xing)小;靈(ling)敏(min)度(du)(du)高(gao);圖像均勻性(xing)好;抗沖擊性(xing)好;壽命長(chang)等(deng)優點。在實際工程中,如果監(jian)(jian)視(shi)目(mu)標(biao)照度(du)(du)不高(gao),而用(yong)戶對監(jian)(jian)視(shi)圖像清晰度(du)(du)要求較高(gao)時,宜選(xuan)用(yong)黑(hei)白CCD攝(she)(she)(she)像機;如果用(yong)戶要求彩色監(jian)(jian)視(shi)時,應考慮加(jia)輔(fu)助照明(ming)裝(zhuang)置,或選(xuan)用(yong)彩色�黑(hei)白自(zi)動(dong)轉換的CCD攝(she)(she)(she)像機,這種攝(she)(she)(she)像機當監(jian)(jian)視(shi)目(mu)標(biao)照度(du)(du)不能滿(man)足彩色攝(she)(she)(she)像要求時自(zi)動(dong)轉為黑(hei)白攝(she)(she)(she)像。
在確定用黑白攝像機還是用彩色攝像機之(zhi)后,進而要考(kao)慮的問題是攝像機的技術指標(biao)(biao)。主要考(kao)慮的指標(biao)(biao)如(ru)下所述(shu)。
1.1 分辨率(lv)(清(qing)晰(xi)度(du))
表示攝像(xiang)機分(fen)辨圖像(xiang)細節的能力(li),通常用視頻線(TVL)表示。它取(qu)決于CCD芯片(pian)的像(xiang)素數、鏡頭的分(fen)解力(li)和攝像(xiang)系統的帶寬。
黑(hei)白攝(she)像機水平清(qing)(qing)晰度(du)一般要選擇450TVL左右的,考(kao)慮(lv)到施工等(deng)因素,系(xi)統的最終清(qing)(qing)晰度(du)能滿足我國行業標準GB/T16676-1996中(zhong)規(gui)定的380TVL。
彩色攝(she)像(xiang)機水(shui)平清(qing)晰(xi)度一般要選擇(ze)大于350TVL的,因為(wei)人眼對彩色難于分(fen)辨更細,這樣(yang)選擇(ze)也能滿(man)足GB/T16676-1996中對彩色監(jian)視系統270TVL的要求。
1.2 靈敏度
在鏡(jing)頭光(guang)圈(quan)大(da)小一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)情況下,獲取(qu)規定信號電平所需要(yao)的(de)(de)(de)最(zui)低靶面(mian)(mian)照(zhao)度。例(li)如:使用F1.2的(de)(de)(de)鏡(jing)頭,當被攝(she)(she)物體(ti)表(biao)面(mian)(mian)照(zhao)度為(wei)0.04Lx時,攝(she)(she)像機(ji)輸出信號的(de)(de)(de)幅值為(wei)350mV,即最(zui)大(da)幅值的(de)(de)(de)50%,則(ze)稱此攝(she)(she)像機(ji)的(de)(de)(de)靈敏(min)度為(wei)0.04Lx/F1.2。如果被攝(she)(she)物體(ti)表(biao)面(mian)(mian)照(zhao)度再(zai)低,監視器屏幕上將是一(yi)(yi)幅很(hen)難分(fen)辨(bian)層(ceng)次的(de)(de)(de)灰暗圖像。根據經驗一(yi)(yi)般所選攝(she)(she)像機(ji)的(de)(de)(de)靈敏(min)度為(wei)被攝(she)(she)物體(ti)表(biao)面(mian)(mian)照(zhao)度的(de)(de)(de)1/10時較為(wei)合適。
1.3 信噪比
即信(xin)號電壓與(yu)噪(zao)聲電壓的(de)比(bi)值(zhi)。CCD攝像(xiang)(xiang)機信(xin)噪(zao)比(bi)的(de)典(dian)型值(zhi)在45~55dB之間(jian)。一般的(de)視頻監控(kong)系(xi)(xi)統中(zhong)要選50dB左右(you)的(de),這樣不(bu)僅能滿(man)足行(xing)業標準中(zhong)規定系(xi)(xi)統信(xin)噪(zao)比(bi)不(bu)小于(yu)38dB的(de)要求,更重要的(de)是當環境照度不(bu)足時(shi),信(xin)噪(zao)比(bi)越高的(de)攝像(xiang)(xiang)機圖(tu)像(xiang)(xiang)就越清(qing)晰。
1.4 工作溫(wen)度
-10~+50℃是(shi)絕大多(duo)數攝像機生(sheng)產廠家的(de)溫度指標(biao)。視(shi)使用地區的(de)溫度變化加防護或特別防護。
1.5 電(dian)源電(dian)壓
國外(wai)攝像(xiang)(xiang)機交流(liu)電壓(ya)(ya)適應(ying)范圍一(yi)般(ban)(ban)是(shi)198~264V抗(kang)電源電壓(ya)(ya)變化(hua)能(neng)力較(jiao)強;國內攝像(xiang)(xiang)機交流(liu)電壓(ya)(ya)適應(ying)范圍一(yi)般(ban)(ban)是(shi)200~240V,抗(kang)電源電壓(ya)(ya)變化(hua)能(neng)力較(jiao)弱(ruo),在系統中使用時一(yi)般(ban)(ban)需穩(wen)壓(ya)(ya)電源。
2 鏡頭的(de)選擇
鏡(jing)頭種類繁(fan)多,分類方式就有好幾種,我們只(zhi)從控制方式上談(tan)(tan)談(tan)(tan)如何選(xuan)擇(ze)攝像機鏡(jing)頭。
2.1 手(shou)動光圈定焦鏡頭
這種(zhong)鏡(jing)頭用(yong)(yong)于監視固(gu)定目(mu)標,且光(guang)照度變化較(jiao)小的場合。這種(zhong)鏡(jing)頭價(jia)格比較(jiao)便宜。所需焦(jiao)距(ju)大小可用(yong)(yong)下式估算。
f=A·L/H
式(shi)中:f—鏡頭焦距
A—攝像機成像面高度(du)
L—被攝物體到鏡頭(tou)距離(li)
H—被攝物體高度
焦(jiao)距越大(da),視場角越小,監(jian)視范圍越窄;焦(jiao)距越小,視場角越大(da);監(jian)視范圍越寬。
2.2 自(zi)動光圈定焦(jiao)鏡頭
當進入鏡頭(tou)(tou)的(de)光通(tong)量變化(hua)(hua)時(shi),攝像機CCD成像面上(shang)產生的(de)電(dian)(dian)荷也相應變化(hua)(hua),使視頻信號電(dian)(dian)平(ping)發生變化(hua)(hua),產生一個控(kong)制信號,驅動鏡頭(tou)(tou)內的(de)微型(xing)電(dian)(dian)機正(zheng)向或(huo)反向轉動,從而調整(zheng)光圈(quan)的(de)大小。當視場照度變化(hua)(hua)在100倍以上(shang)時(shi),選這(zhe)種鏡頭(tou)(tou)。但(dan)需注意的(de)是(shi):如果(guo)視場照度不均勻(yun),特別是(shi)監視目標與背(bei)景光反差較大時(shi),采(cai)用這(zhe)種鏡頭(tou)(tou)攝像效果(guo)不理想。
2.3 自動(dong)(dong)光(guang)圈電動(dong)(dong)變焦(jiao)鏡頭(tou)
此鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)與自動光圈(quan)定焦(jiao)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)相比增(zeng)加了(le)兩個(ge)微型(xing)電(dian)機(ji),其中一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)與鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)變焦(jiao)環(huan)嚙合,受控(kong)轉動時,可(ke)改變鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)焦(jiao)距;另一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)與鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)聚焦(jiao)環(huan)嚙合,受控(kong)轉動時完成(cheng)鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)聚焦(jiao)。由于增(zeng)加了(le)兩個(ge)微型(xing)電(dian)機(ji),這(zhe)種鏡(jing)(jing)頭(tou)(tou)的(de)(de)價格較貴。
2.4 電動(dong)三可變鏡(jing)頭
與自(zi)動(dong)光圈變焦鏡頭(tou)相比只是對光圈的調(diao)整由(you)自(zi)動(dong)控(kong)(kong)制方式改為遙控(kong)(kong)器控(kong)(kong)制。它也含三個微型電(dian)機,通(tong)過一(yi)組6芯控(kong)(kong)制線與控(kong)(kong)制器相連。目前這種鏡頭(tou)應用較多(duo)。
在選(xuan)擇鏡頭(tou)時,除根據不同場合、不同要求選(xuan)擇不同控制方式的鏡頭(tou)外,還要考慮下面(mian)問題。
(1)鏡頭(tou)尺(chi)寸要與攝(she)像(xiang)(xiang)機(ji)成(cheng)像(xiang)(xiang)面尺(chi)寸一致(zhi)。例如(ru):1/3″攝(she)像(xiang)(xiang)機(ji)要選(xuan)1/3″鏡頭(tou)。在難(nan)以一致(zhi)時,可用(yong)大尺(chi)寸鏡頭(tou)配小尺(chi)寸攝(she)像(xiang)(xiang)機(ji);反(fan)之(zhi)不(bu)行(xing)。
(2)鏡(jing)頭接口與攝(she)像機(ji)接口要一致(zhi),不一致(zhi)時要加連(lian)接圈(quan)。例如:C型(xing)鏡(jing)頭安裝在CS型(xing)攝(she)像機(ji)上時,必(bi)須在C型(xing)鏡(jing)頭上加連(lian)接圈(quan),如果不加連(lian)接圈(quan)就可能碰壞CCD成像面的(de)保(bao)護(hu)玻璃,造(zao)成CCD攝(she)像機(ji)的(de)損壞。
3 云臺、防護罩、支(zhi)架、控制解(jie)碼(ma)器(qi)的選擇
3.1 云臺
云臺(tai)可(ke)以(yi)(yi)簡單理解成安(an)裝攝像機(ji)的(de)底座,只是這(zhe)個底座可(ke)以(yi)(yi)全(quan)方(fang)位(水平和垂(chui)直兩個方(fang)向)或(水平方(fang)向)轉動。因此,云臺(tai)的(de)使(shi)用擴大了攝像機(ji)的(de)視(shi)野(ye)。在視(shi)頻監(jian)控系統中,需(xu)要巡(xun)回監(jian)視(shi)的(de)場所(如大廳等)都要使(shi)用云臺(tai)。選用云臺(tai)時要注意以(yi)(yi)下幾點。
(1)所選云(yun)臺(tai)(tai)(tai)的負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)能力(li)要大于(yu)實際(ji)負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)的1.2倍。就是(shi)(shi)說(shuo)云(yun)臺(tai)(tai)(tai)上(shang)所有設(she)備(bei)重量之和應小于(yu)云(yun)臺(tai)(tai)(tai)的負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)能力(li),如(ru)果讓云(yun)臺(tai)(tai)(tai)滿負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)或是(shi)(shi)超(chao)負(fu)(fu)荷(he)(he)(he)(he)運行,雖(sui)能免強工(gong)作,但啟動時惰性大,特別是(shi)(shi)垂直轉動時更困難,極大的影響了(le)巡視(shi)效果。
(2)云臺轉動停(ting)止時應有較好的(de)自鎖性能,剎車時回程角應小于1。
(3)室內云臺在最(zui)大負荷(he)時,噪聲應小于50dB。
3.2 防護罩
用(yong)于(yu)保(bao)護(hu)攝像(xiang)機(ji)的(de)(de)裝置叫防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)。有(you)室(shi)內(nei)、室(shi)外之分(fen),室(shi)內(nei)防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)主(zhu)要(yao)(yao)作用(yong)是(shi)防(fang)(fang)(fang)(fang)塵(chen);而室(shi)外防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)除防(fang)(fang)(fang)(fang)塵(chen)之外,更主(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)作用(yong)是(shi)保(bao)護(hu)攝像(xiang)機(ji)在(zai)較惡劣自然環境(如雨(yu)、雪、低(di)溫、高(gao)溫等)下(xia)工作。這不(bu)僅(jin)要(yao)(yao)求(qiu)嚴格的(de)(de)密封(feng)結構,還要(yao)(yao)有(you)雨(yu)刷、噴淋(lin)裝置等,同時具有(you)升溫和降(jiang)溫功能。由此決定了室(shi)外防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)的(de)(de)價格遠高(gao)于(yu)室(shi)內(nei)防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)。選擇防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)時還應注意的(de)(de)是(shi):防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)的(de)(de)標稱尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)與攝像(xiang)機(ji)標稱尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)一致,即1/3″攝像(xiang)機(ji)選用(yong)1/3″防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)。若難于(yu)一致時,可用(yong)大尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)防(fang)(fang)(fang)(fang)護(hu)罩(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)配小尺(chi)(chi)(chi)寸(cun)攝像(xiang)機(ji);反(fan)之不(bu)行(xing)。
3.3 支架
用(yong)于固定攝像機(ji)的部件,有壁裝、吊(diao)裝等(deng)型式。支架的選擇比較簡單(dan),只要其(qi)負荷能(neng)力(li)大于其(qi)上(shang)所裝設備總(zong)重量即(ji)可,否則(ze)易造成(cheng)支架變形(xing),云臺(tai)轉動時產生抖動,影響監視(shi)圖像質量。
3.4 控(kong)制解(jie)碼(ma)器
在(zai)(zai)有云(yun)臺(tai)、電動鏡頭(tou)和室外防護罩(zhao)的(de)視頻監控(kong)系統中(zhong),必須(xu)配有控(kong)制解碼(ma)(ma)器(qi)。這樣在(zai)(zai)控(kong)制室中(zhong)操縱鍵盤相應按鍵即可完成對前端設(she)備各動作及功能(neng)的(de)控(kong)制。控(kong)制解碼(ma)(ma)器(qi)必須(xu)與(yu)系統主機同一(yi)品牌,這是因為(wei)不同廠家生產的(de)控(kong)制解碼(ma)(ma)器(qi)與(yu)系統主機的(de)通信協(xie)議、編碼(ma)(ma)方式一(yi)般都(dou)不相同,除非(fei)某控(kong)制解碼(ma)(ma)器(qi)在(zai)(zai)說(shuo)(shuo)明(ming)書(shu)中(zhong)特別(bie)說(shuo)(shuo)明(ming)該(gai)設(she)備與(yu)某個(ge)品牌的(de)主機兼容,否則絕不可選用。
4 射燈的選擇
目(mu)前(qian)絕(jue)大(da)多數(shu)視(shi)頻監控系(xi)統(tong)均(jun)配(pei)(pei)置隨(sui)攝像機(ji)轉動的(de)射(she)(she)燈(deng)以輔助照明(ming),其最大(da)好處是(shi)(shi)靈活(huo)、方便,且(qie)價格(ge)不(bu)貴。黑(hei)白視(shi)頻監控系(xi)統(tong)宜(yi)配(pei)(pei)置高(gao)壓水銀燈(deng);彩色視(shi)頻監控系(xi)統(tong)宜(yi)配(pei)(pei)置碘鎢燈(deng)。當需夜(ye)間隱蔽監視(shi)時應用(yong)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)射(she)(she)燈(deng)。紅(hong)(hong)(hong)外(wai)射(she)(she)燈(deng)一種是(shi)(shi)在普(pu)通照明(ming)燈(deng)前(qian)加濾光(guang)片,另一種是(shi)(shi)由紅(hong)(hong)(hong)外(wai)發光(guang)二極(ji)管陣列構成(cheng)。前(qian)者(zhe)耗能較大(da),且(qie)常產(chan)生“紅(hong)(hong)(hong)暴(bao)”(由于(yu)濾光(guang)不(bu)凈,有(you)少量(liang)紅(hong)(hong)(hong)光(guang)被人眼看到(dao));后(hou)者(zhe)極(ji)少產(chan)生“紅(hong)(hong)(hong)暴(bao)”,但照射(she)(she)距(ju)離較近。另外(wai),還需提(ti)醒(xing)的(de)是(shi)(shi):紅(hong)(hong)(hong)外(wai)射(she)(she)燈(deng)對彩色視(shi)頻監控系(xi)統(tong)不(bu)起(qi)作用(yong),這(zhe)是(shi)(shi)由于(yu)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)被彩色攝像機(ji)中的(de)彩色濾色器(qi)濾掉的(de)緣(yuan)故。
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