2017年5月22日 星期一

.安全監控系統鏡頭選購與故障處理分析

CCTV Surveillance Camera Lens Size Angle of View Comparison Video



來源: 中安網



鏡頭是攝影機的眼睛,其性能的優劣,直接關係到攝影機成像畫面是否清晰。因而若要實現攝影機的效能最大化,除了攝影機自身攝影組件,與電路設計優良外,還需為其選配一款適當的鏡頭。


安防監控系統鏡頭選用
1.鏡頭焦距:方案設計人員在考慮鏡頭指標時,需要根據監控目標的位置、距離、CCD規格,以及監控目標在監視器上的圖像效果等,綜合地來進行考慮,以選擇最合適的焦距的鏡頭。

比如,生產線監控,一般需要監看比較近的物體,而且對清晰度要求較高。這種情況,定焦鏡頭的效果一般要比變焦的好,所以通常會選擇短焦距定焦鏡頭。如2.8mm、4mm、6mm、8mm等。

又如監控室內目標時,選擇的焦距不會太大,一般會選擇短焦距的手動變焦鏡頭,如3.0-8.2mm、2.7-12.5mm等;

道路監控中,多車道監控要用焦距短一些的,如6-15mm;十字路口的紅綠燈車牌監控,要用相應長一些的焦距,如6-60mm;

城市治安監控,一般就要用到焦距更長一些的電動變焦鏡頭,如6-60mm、8-80mm、7.5-120mm等;

高速公路、鐵路、河道、環境檢測、森林防火、機場、邊海防等,一般要用到大變倍長焦距的電動變焦鏡頭,如10-220mm、13-280mm、10-330mm、15-500mm及10-1100mm等。


2.視場角範圍:視場角範圍計算是有公式的,知道鏡頭的焦距、CCD尺寸,視場角就可以推算出來。鏡頭有這樣的規律:焦距越大,監控得越遠,視場角就越小;焦距越小,監控距離就近,視場角就大,焦距和視場角是反比關係。

如在一些有手動變焦鏡頭需求的項目中,視場角範圍是最先需要考慮的,所以一般會根據視場角範圍,來確定所選焦距範圍。

電動變焦鏡頭,因為是可以根據現場環境,隨時用鍵盤控制變焦、聚焦的,所以視場角範圍不是太需要考慮。但是當電動變焦鏡頭的起始焦距過大(比如起始焦距超過20mm)時,是無法實現大範圍監控的。


3.鏡頭的光圈:鏡頭的通光量,以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量(F=f/D),以F標記。每個鏡頭上均標有其最大F值,F值越小,則光圈越大。

對於恆定光照條件的環境,可以選用固定光圈的鏡頭,這種一般為實驗室環境;對於光照度變化不明顯的環境,常會選用手動光圈鏡頭,即將光圈調到一個比較理想的數值後,固定下來就可以了;如果照度變化較大,需24小時的全天候室外監控,應選用自動光圈鏡頭。


監控鏡頭的應用場所
固定光圈鏡頭:定焦且固定光圈,主要用於環境光線固定的場所;

手動光圈鏡頭:定焦但光圈可調,主要用於環境光線固定,但明暗不定的場所;

自動光圈鏡頭:固定焦距,使用DC電壓驅動,用於環境光線變化性的固定範圍場所;

自動光圈鏡頭:固定焦距,使用視頻信號驅動用於環境光線變化性的固定範圍場所;

手動光圈變焦鏡頭:主要用於室內環境光線程度不定,且範圍大小不一的場所;

自動光圈變焦鏡頭:主要用於室外環境光線程度不定,且範圍大小不一的場所;

板機鏡頭(on-Board):以搭配紅外線攝影機為主,室內外均適用;

魚眼全景鏡頭:主要用於室內環境光線程度不定,且範圍大小特定的場所;

電動變焦鏡頭:可遙控焦距景深及光圈,主要用於室內外環境光線程度不定,而且景深範圍大小,可依要求調整的場所;

針孔鏡頭(Pin-Hole):主要用於隱匿監控,及環境光線不定且範圍特定的場所。


測試步調
1.清晰度多個監控攝影機進行測試時,應使用相同鏡頭,(推薦使作定焦、二可變鏡頭),以測試卡中心圓,出現在監視器螢幕的左右邊為準,清晰準確的數出,已給的刻度線共10組垂直線和10組水平線。

分別代表著垂直清晰度和水平清晰度,並相應的一組已給出了線數。如垂直350線水平800線,此時最好用黑白監視器。測試時可在遠景物聚焦,也可邊測邊聚焦。最好能兩者兼用,可看出此攝影機的差異(對遠近會聚)。

2.彩色還原性
測試此參數應選好的彩色監視器。首先遠距離觀察人物、服飾,看有無顏色失真,拿色彩鮮明的物體對比,看攝影機反應靈敏度,拿彩色畫冊放在攝影機前,看畫面勾勒得清晰程度,過淡或過濃,再次應對運動的彩色物體進行攝影,看有無彩色拖尾、延滯、模糊等。

測試條件如此攝影最代照度在50V時,應在50+10V照度情況下測量,即每攝影機最代照度基礎上加十伏,且光圈應保持最接近狀態。


3.照度
將攝影機置於暗室,暗室前後為有源220V白熾燈,處設調壓器,以調壓器調節電壓高,代來調節暗室內燈的明暗,電壓可以從0V調到250V。

室內光照也可從最暗調至最明,測試時把攝影機光圈均開至最大時,記錄下一個最低照度值(把有源燈用調壓器調暗,至看不清暗室內置畫面),再把光圈打至最小,再記錄下一個最低照度值,也可前後燈分別調壓明滅。

4.逆光補償
測試此參數有兩種方法:一種是在暗室內,把攝影機前側調壓燈打開,調至最亮時,然後在燈的下方放置一圖畫或文字,把攝影機迎光攝影,看圖像和文字能否看清,畫面刺不刺眼,並調節AL、AX拔檔開關,看有無變化,哪種效果最好。

另一種是在陽光充足的情況下,把攝影機向窗外照,此時看圖像和文字能否看清楚。


5.球型失真
看球型失真,把測試卡置於攝影機前端,使整個球體出現在螢幕上,看圓球形有無橢圓,把攝影機前移,看圓中心有無放大,再遠距離測試邊、角、框有無弧形失真等。

6.耗電量最低工作電壓,使用萬用表測量電流,使用小穩壓器調節電壓看。

鏡頭常見故障處理
監控系統高性能的實現,有賴於攝影機和鏡頭的完美搭配,而在監控項目中,如果用戶或施工人員的專業技術不足,攝影機及鏡頭選購安裝,存在不合理,將直接會影響到系統的整體效果。

總結了鏡頭安裝過程中,幾點常見但容易被忽視的問題,供大家參考。


1.攝影機與鏡頭成像尺寸不匹配
鏡頭成像尺寸大於攝影機晶片尺寸,可以正常成像,但鏡頭的視場角會小於標稱的視場角;但如果鏡頭成像尺寸,小於攝影機晶片尺寸,監控畫面四周會出現暗角。

2.攝影機與鏡頭接口不匹配
接口的不匹配,影響鏡頭的第二組點到攝影機晶片的距離,實際焦距也就不是鏡頭標稱的焦距,導致無法聚焦。標準槍式攝影機接口與鏡頭接口,應同為C接口或CS接口;C接口鏡頭安裝到CS接口攝影機上,必須加轉接環;CS接口鏡頭不可以安裝到C接口攝影機上。

常見槍式攝影機接口,通常設計成CS接口,既可以接CS接口鏡頭,也可以加轉接環,接C接口鏡頭。

3.攝影機與鏡頭光圈工作驅動方式,或者電壓不匹配
自動光圈鏡頭,通常分為DC驅動和視頻驅動,二者工作電壓並不完全相同,這種不匹配會導致鏡頭光圈,無法正常打開,自然也就無法成像。

提醒大家,使用自動光圈鏡頭時,應把攝影機上的光圈轉換器,打到鏡頭標稱的驅動方式一側,並且保證攝影機的輸出電壓在光圈的工作電壓之內。

4.連線問題,錯接或者接口鬆動
監控攝影機和鏡頭,以及顯示器之間,會有各種連線(如果是帶雲台、控制器的設備連線更多),這些連線如果接錯或者鬆動,也會造成系統不能正常工作,這裡也提醒大家安裝之前要仔細閱讀設備的使用說明書。


                                                                                                                                                                                                                 

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