2.3.1摄像机的选择
摄像机是视频监控系统的核心设备,根据用户要求,合理选择非常重要。现在安全防范视频监控系统一般都采用CCD摄像机,因为CCD摄像机与真空管摄像机相比具有体积小重量轻、灵敏度高、图像均匀性好、抗冲击性好和寿命长等优点。在实际工程中,如果监视目标照度不高,而用户对监视图像清晰度要求较高时,宜选用黑白CCD摄像机。如果用户要求彩色监视时,应该考虑加辅助照明装置,或选用彩色黑白自动转换的CCD摄像机,这种摄像机当监视目标照度不能满足彩色摄像要求时自动转换为黑白摄像。
在确定选用黑白摄像机还是用彩色摄像机之后需要考虑摄像机的技术指标。主要指标如下
I)分辨率(清晰度)
分辨率表示摄像机分辨图像细节的能力,通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分辨率和摄像系统的带宽。
黑白摄像机水平清晰度一般要选择TVL左右的,考虑到施工等因素,系统的最终清晰度能满足我国行业标准GB/T-中规定的TVL
彩色摄像机水平清晰度一般要选择大于TVL的,因为人眼对彩色难于分辨得更细这样选择也能满足GB/T-中对彩色监视系统TVL的要求。
2)灵敏度
灵敏度是在镜头光圈大小一定的情况下,获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如:使用F12的镜头,当被摄物体表面照度为0.04lx时,摄像机输出信号的幅值为mV,即最大幅值的50%,则称此摄像机的灵敏度为0.04lx/F1.2。如果被摄物体表面照度再低,监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适。
3)信噪比
信噪比即信号电压与噪声电压的比值。CCD摄像机信噪比的典型值在45~55dB之间一般的电视监控系统中要选50dB左右的,这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求,更重要的是当环境照度不足时,信噪比越高的摄像机图像越清晰。
4)工作温度
-10~+50℃是绝大多数摄像机生产厂家的温度指标。根据使用地区的温度变化加装防护或特别防护。
5)电源电压
国外摄像机交流电压适应范围一般是~V,抗电源电压变化能力较强。国内摄像机交流电压适应范围一般是~V,抗电源电压变化能力较弱,在系统中使用时一般需要稳压电源。
2.3.2镜头的选择
镜头种类繁多,分类方式有好几种,这里仅从控制方式上讲解如何选择摄像机镜头。1)手动光圈定焦镜头
这种镜头用于监视固定目标,而且光照度变化较小的场合。这种镜头价格比较低。2)自动光圈定焦镜头
当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD成像面上产生的电荷也相应变化,使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,驱动镜头内的微型电机正向或反向转动,从而调整圈的大小。当视场照度变化在倍以上时,选这种镜头。但需注意的是,如果视场照度不均匀,特别是监视目标与背景光反差较大时,选用这种镜头摄像效果不理想。
3)自动光圈电动变焦镜头
此自动光圈电动变焦镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环啮合,受控转动时可改变镜头的焦距;另一个电机与镜头的聚焦环啮合,受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机,这种镜头的价格较贵
4)电动三可变镜头
与自动光圈变焦镜头相比,电动三可变镜头只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控控制。它也含3个微型电机,通过一组6芯控制线与控制器相连。目前这种镜头应用较多。
在选择镜头时,除根据不同场合、不同要求选择不同控制方式的镜头外,还要考虑下面的问题:
·镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致,例如,1/3寸摄像机要选1/3寸镜头。在难以
一致时,可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机,反之不行。
·镜头接口与摄像机接口要一致,不一致时要加连接圈。例如,C型镜头安装在CS型摄像机上时,必须在C型镜头上加连接圈,如果不加连接圈就可能碰坏CCD成像面的保护玻璃,造成CCD摄像机的损坏
2.3.3云台、防护罩、支架、控制解码器的选择
1.云台
云台可以简单地理解成安装摄像机的底座,只是这个底座可以全方位(水平和垂直两个方向)或(水平方向)转动。因此,云台的使用扩大了摄像机的视野。在监控系统中需要巡回监视的场所(如大厅等)要使用云台。选用云台时要注意以下几点。
(1)所选云台的负荷能力要大于实际负荷的1.2倍。就是说云台上所有设备重量之和应小于云台的负荷能力,如果让云台满负荷或是超负荷运行,虽能勉强工作,但启动时惰性大,特别是垂直转动时困难,会极大影响巡视效果。
(2)云台转动停止时应有较好的自锁性能,刹车时的回程角度应小于1°。(3)最大荷时噪声应小于50dB
2.防护罩
用于保护摄像机的装置叫作防护罩。它有室内、室外之分,室内防护罩的主要作用是尘。而室外防护罩除防尘之外,更主要的作用是保护摄像机在较恶劣的自然环境(如面雪、低温、高温等)下工作,这不仅要求有严格的密封结构,还要有雨刷、喷淋装置句同时具有升温和降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应注意的是:防护罩的标称尺寸应与摄像机标称尺寸一致,即1/3寸摄像机选用13寸护罩。若难于一致时,可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机,反之不行。
3.支架
它是用于固定摄像机的部件,有壁装、吊装等形式。支架的选择比较简单,只要其负营能力大于其所装设备总重量即可,否则易造成支架变形、云台转动时产生抖动、影响监视图像质量。
4.控制解码器
在有云台、电动镜头和室外防护罩的视频监控系统中,必须配备有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘上的相应按键即可完成对前端设备各动作及功能的控制。控制解码器必须与系统主机为同一品牌,这是因为不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通信协议、编码方式一般不相同,除非某控制解码器在说明书中特别说明该设备与某个品牌的主机兼容,否则绝不可选用。
5.射灯
目前绝大多数监控系统均配置随摄像机转动的射灯以辅助照明,其最大的好处是灵活方便,且价格不贵。黑白电视监控系统宜配置高压水银灯,彩色电视监控系统宜配置碘钨灯。当需夜间隐蔽监视时应用红外射灯。有一种红外射灯是在普通照明灯前加滤光片,另一种则由红外发光二极管阵列构成。前者耗能较大,且常产生“红暴”(由于滤光不净,有少量红光被人眼看到);后者极少产生“红暴”,但照射距离较近。另外,还需提醒的是,红外射灯对彩色电视监控系统不起作用,这是由于红外光被彩色摄像机中的彩色滤色器滤掉的缘故。