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    1、摄像机的选择

        摄像部分的主体是摄像机,其功能为观察、收集信息。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。光导管摄像机目前已被淘汰,由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。其主要性能及技术参数要求如下:

        1)色彩:摄像机有黑白和彩色两种,通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高,且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏,更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色,便于及时获取、区分现场的实时信息。

        2)清晰度:有水平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制,有一个最高的限度,由于我国电视信号均为PAL制式,PAL制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度,用电视线TVL表示。

        目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线,彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。

        3)照度:单位被照面积上接受到的光通量称为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在lm2面积上时的照度。摄像机的灵敏度以最低照度来表示,这是摄像机以特定的测试卡为摄取标,在镜头光圈为0.4时,调节光源照度,用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%,此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。

        目前一般选用黑白摄像机的最低照度,当相对孔径为F/1.4时,最低照度要求选用小于0.1Lux;选用彩色摄像机的最低照度,当相对孔径为F/1.4时,最低照度要求选用小于0.2Lux。

        4)同步:要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言,使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电,使摄像机场同步信号与市电的相位锁定,以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。

        对外同步而言,要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步,电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号,复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。

        系统只有在同步的情况下,图像进行时序切换时就不会出现滚动现象,录、放像质量才能提高。

        5)电源:摄像机电源一般有交流220V,交流24V,直流12V,可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时,往往达不到摄像机电源同步的要求,必须采用外同步方式,才能达到系统同步切换的目的。

        6)自动增益控制(AGC):在低亮度的情况下,自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。

        7)自动白平衡:当彩色摄像机的白平衡正常时,才能真实地还原被摄物体的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。

        8)电子亮度控制:有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度,利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间,从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。使用电子亮度控制时,被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。

        9)逆光补偿:在只能逆光安装的情况下,采用普通摄像机时,被摄物体的图像会发黑,应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。

    2、镜头选择

    镜头按功能和操作分类:

    1)摄取静态目标的摄像机,可选用固定焦距镜头,当有视角变化要求的动态目标摄像场合,可选用变焦距镜头。镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。

     F=A × L/B

    式中  F——焦距(mm);

          A——像场、宽(mm);

          L——镜头到监视目标的距离;

          B——视场高(L、B采用相同的度量单位)。

        2)选择镜头焦距时,必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸,有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式,这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比,而四种模式摄像机对应于某一个镜头,则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3"摄像机使用12mm焦距的镜头相同。以此类推。

    3)对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景,一般对应采用带全景云台的摄像机,并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。

    4)使用电荷耦合器件(CCD)时,一般均应选择自动光圈镜头,对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头,电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°的广角镜头。

    5)随着小型化需要,镜头尺寸需缩小,除通常摄像机镜头的标准C接口外,引入了Cs接口。由于Cs接口比C接口短5mm,减小了镜头与敏感件的间距,故Cs接口系统体积小、轻,且Cs接口镜头价格较便宜。Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头,也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。而C接口摄像机只能配用C接口镜头,不能使用Cs接口的镜头。

    6)摄像机镜头应从光源方向对准监视目标,避免逆光。镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角,焦距越小,视野越大,焦距越大,视野越小。若要考虑清晰度,可采用电动变焦距镜头,根据需要随时调整。

    7)通光量:镜头的通光量是用镜头的焦距和通光孔径的比值(光圈)来衡量的,一般用F表示。在光线变化不大的场合,光圈调到合适的大小后不必改动,用手动光圈镜头即可。在光圈线变化大的场合,如在室外,一般均需要自动光圈镜头。

    三、传输系统

    监视现场和控制中心总有一定距离,从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号,同时从控制中心的控制信号要传送到现场,所以传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。

    1、视频信号传输

    一般采用同轴电缆传输视频基带信号,也可采用光缆传送电视信号以及用平衡电缆对也就是利用电话电缆传送。由于电缆对外界的静电场和电磁波有屏蔽作用,可减少串扰,传输损失也较小。但当电缆作为长距离传送媒体时,会发生对地不平衡低频地电流的影响,有时也会有高频干扰。信号传输带宽为50Hz~4MHz,当传输距离在200m以内时,用同轴电缆传送,其衰减的影响一般可不予考虑;当传输距离大于200m时,电缆衰减量较大,为了能把整个带宽内不同频率的信号进行传输,必须使用电缆补偿放大器。某些场合,布线非常困难时,可以采用无线传输如微波定向传输,但它要占用频率资源,需经无线电管理委员会核准。

    2、控制信号传输

    对于监控,常用的控制方式有直接控制、编码控制、同轴视控。目前直接控制由于线缆过多,很少采用。编码控制是将全部控制命令数字化(调制)后再传输,到控制设备后再解调,还原成直接控制量,可节约线缆。这种方式传输距离长,目前工程中采用较多。同轴视控就是控制信号与视频信号共用一条同轴电缆,利用频率分割或视频信号消隐期传输控制信号的方式传输,但价格较贵。

    3、管槽敷设

    为防止电磁干扰和外电源及变频电流等干扰,电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架,同时?;は呃?。


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