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摄像机镜头分类/选购/计算/调试终结篇1、镜头的分类 按结构上分:固定光圈定焦镜头:简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环,左右旋转该环可使成像在CCD靶面上的图像最清晰。没有光圈调整环,光圈不能调整,进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变,只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单,价格便宜。 手动光圈定焦镜头:手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环,光圈范围一般从F1.2或F1.4到全关闭,能方便地适应被被摄现场地光照度,光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀,价格较便宜。 自动光圈定焦镜头:在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机,并从驱动电路引出3或4芯屏蔽线,接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD靶面产生的电荷发生相应的变化,从而使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,传给自动光圈镜头,从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动,完成调整大小的任务。 手动光圈定焦镜头:焦距可变的,有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其可变比一般为23倍,焦距一般为3.68mm。实际应用中,可通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后,在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此,工程完工后,手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。 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合,当其转动时可以控制镜头的焦距;另一电机与镜头的对焦环合,当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是,由于增加了两个电机且镜片组数增多,镜头的体积也相应增大。 6电动三可变镜头 与自动光圈电动变焦镜头相比,只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。2、场合上分: 按视场大小分为:小视场镜头,普通镜头(约50度左右),广角镜头和特广角镜头(100120度) 标准镜头:视角约50度,也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角,所以又称为标准镜头。5mm相机的标准镜头的焦距多为40mm,50mm或55mm。120相机的标准镜头焦距多为80mm或75mm。CCD芯片越大则标准镜头的焦距越长。 广角镜头:视角90度以上,适用於拍摄距离近且范围大的景物,又能刻意夸大前景表现强烈远近感即透视。35mm相机的典型广角镜头是焦距28mm,视角为72度。120相机的50,40mm的镜头便相当于35mm相机的35,28mm的镜头 长焦距镜头:适于拍摄距离远的景物,景深小容易使背景模糊主体突出,但体积笨重且对动态主体对焦不易。35mm相机长焦距镜头通常分为三级,135mm以下称中焦距,135500mm称长焦距,500mm 以上称超长焦距。120相机的150mm的镜头相当于35mm相机的105mm镜头。由於长焦距的镜头过于笨重,所以有望远镜头的设计,即在镜头后面加一负透镜,把镜头的主平面前移,便可用较短的镜体获得镜体获得长焦距的效果。 反射式望远镜头:是另一种超望远镜头的设计,利用反射镜面来构成影像,但因设计的关系无法装设光圈,仅能以快门来调整曝光。 微距镜头(marco lens):除作极近距离的微距摄影外,也可远摄。3、接口类型来分 C型镜头:法兰焦距是安装法兰到入射镜头的平行光的汇聚点之间的距离。法兰焦距为17.526mm 或0.690in。安装罗纹为:直径1in,32牙.in。镜头可以用在长度为0.512in (13mm)以内的线阵传感器。但是,由于几何变形和市场角特性,必须鉴别短焦镜头是否合用。如焦距为12.6mm的镜头不应该用长度大于6.5mm的线阵。 如果利用法兰焦距尺寸确定了镜头到列阵的距离,则对于物方放大倍数小于20倍时需增加镜头接圈。接圈加在镜头后面,以增加镜头到像的距离,以为多数镜头的聚焦范围位510 。镜头接长距离为焦距/物方放大倍数。 CS型镜头:With a 5 mm adapter ring, a C lens can be used on a CS-mount camera. U型镜头:一种可变焦距的镜头,其法兰焦距为47.526mm或1.7913in,安装罗纹为M421。主要设计作35mm照片应用(如国产和进口的各种135相机镜头),可用于任何长度小于1.25in(38.1mm)的列阵。建议不要用短焦距镜头。 4 42mm 镜头 3 L型镜头 固定焦距宽视场镜头,最初设计作照相放大作用(如国产各种放大机镜头),且在2.25in(63.5mm)视场内具有良好的特性。法兰焦距是具体镜头的函数。安装螺纹为M391.0。可用于长度为1.25in(35.1)以内的列阵,且不受限制。 特殊镜头:如显微放大系统。 要特别注意CS和C的差别,不同类型的camera 和 不同类型的Len连接时,要定制转接环。国外很贵,一个约$50,不如自己加工。 光学镜头的主要参数和评价 主要参数有焦距,视场,物距,光圈,快门等。 对于镜头最完善的评价莫过于MTF (Modulation Transfer Function)。但是由于像差(标定的原因),镜头的每个范围都有一个MTF值。这些范围指的是:(1)近轴部分,(2)离轴部分,(3)当光学系统存在不对称畸变时,上述两部分在不同方向上的子部分。每个部分对于不同的辐射能量波长范围,都有各自相应的MTF值。 MTF 是评价成像系统的最常用、最优的指标,也是指导机器视觉系统集成的最优指标。r:摄像机镜头分类/选购/计算/调试终结篇(二)摄像机镜头选购摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标,因此,摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量,又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。1、选择镜头的技术依据 ()镜头的成像尺寸应与摄象机靶面尺寸相一致,如前所述,有英寸、英寸、英寸、英寸、英寸、英寸等规格。 ()镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对拥护而言,需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率,以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位,计算公式为:镜头分辨率画幅格式的高度。由于摄象机靶面大小已经标准化,如英寸摄象机,其靶面为宽6.4mm高4.8mm,英寸摄象机为宽4.8mm高3.6mm。因此对英寸格式的靶面,镜头的最低分辨率应为对线mm,对英寸格式摄象机,镜头的分辨率应大于对线,摄象机的靶面越小,对镜头的分辨率越高。()镜头焦距与视野角度首先根据摄象机到被监控目标的距离,选择镜头的焦距,镜头焦距f确定后,则由摄象机靶面决定了视野。 ()光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量,以为标记,每个镜头上均标有其最大的值,通光量与值的平方成反比关系,值越小,则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。 2、变焦镜头(zoom lens) 变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化,因此可以使被监控的目标放大或缩小,所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有倍(6.036mm,F1.2)、倍(4.536mm,F1.6)、倍(8.080mm,F1.2)、倍(6.072mm,F1.2)、倍(10200mm,F1.2)等档次,并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数,除光学放大外还可施以电子数码放大。在电动伸缩镜头中,光圈的调整有三种,即:自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整,则只有电动调整和预置两种,电动调整是由镜头内的马达驱动,而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位,这样可以免除成像必须逐次调整的过程,可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中,大部分采用带预置位的伸缩镜头。 另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能,它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。 3、镜头与摄像机CCD尺寸的关系 1/2镜头既可用于1/2摄像机,也可用于1/3摄像机,但视角会减少25%左右。1/3镜头不能用于1/2摄像机,只能用于1/3摄像机。 4、不同种类镜头的应用范围 手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头,适用于光照条件相对稳定的条件下,手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标,应采用自动光圈镜头,比如在户外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号。手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。 定焦距(光圈)镜头,一般与电子快门摄像机配套,适用于室内监视某个固定目标的场所作用。定焦距镜头一般又分为长焦距镜头,中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头;焦距小于成像尺寸的称为短距镜头,短焦距镜头又称广角镜头,该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头,短焦距镜头主要用于环境照明条件差,监视范围要求宽的场合,焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头,长焦距镜头又称望远镜头,这类镜头的焦距一般在150mm以上,主要用于监视较远处的景物。 手动光圈镜头,可与电子快门摄像机配套,在各种光线下均可使用。 自动光圈镜头,(EF)可与任何CCD摄像机配套,在各种光线下均可使用,特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面,一般都配自动光圈镜头。 电动变焦距镜头,可与任何CCD摄像机配套,在各种光线下均可使用,变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦,光圈开度,改变焦距大小的。 5、镜头的主要性能指标有以下几个: 1 焦距:焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。 2 光阑系数:即光通量,用F表示,以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值,例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系,F值越小,光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等,其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一数值是后一数值的根号2倍,因此光圈指数越小,则通光孔径越大,成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用,手动光圈适合亮度变化不大的场合,它的进光量通过镜头上的光圈环调节,一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整,用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。 3 自动光圈镜头:自动光圈镜头目前分为两类:一类称为视频(VIDEO)驱动型,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型,利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头,通常还有两项可调整旋钮,一是ALC调节(测光调节),有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择,一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度),可将输出图像变得明亮或者暗淡。 4 变倍镜头:变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种,手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时,摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大,既可以看大范围的情况,也可以聚焦某个细节,再加上云台可以上下左右的转动,可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率,如果再知道基准焦距,就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头,基准焦距为8.5毫米,那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调,视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V16V,最大电流为30毫安。所以在选控制器时,要充分考虑传输线缆长度,如果距离太远,线路产生的电压下降会导致镜头无法控制,必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。:摄像机镜头分类/选购/计算/调试终结篇(三)摄像机镜头的计算 在实际应用中,经常听到有用户提出诸如某摄像机能够“看多远”之类的问题,比如100m、500m甚至1km远外的物体还能否在监视器上清晰地显示出来。有了前面关于镜头的成像尺寸、焦距及视场角等概念后,这个问题就不难解释了,即“看多远”问题与许多因素有关。比如说,用某定焦镜头可以看清100m远处的钞票的面值。一般来说,镜头焦距越长,“看”得就越远,但同时视场角却变小,结果观看的范围变窄了。举个简单的例子,若用标准镜头刚好看清远处某人的基本特征(是男或是女),则换用长焦距镜头则可能看清其面部特征(是否有痣或疤),但却无法看见该人穿的是什么裤子和鞋(这部分已经“涨”出了画面),而换用广角镜头则只可能看到画面中有人(连男女都分辨不出),但却可看清该人在整个监视场景中的所处的位置,周围还有什么别的人物或参照物。因此,关于“看多远”的较为科学的说法应该是“在屏幕上成的像大小可对应于实际观测距离处多高或多宽的景物”。例如,用8mm镜头观测10m远处的景物,如果该处有10个人站成一排则刚好可横向充满整个监视器屏幕。一般情况下,为了能够较为清楚的探测到监视范围内的目标并实现自动跟踪,一般要求在CCD靶面上的目标至少占有三行电视线。若要能分辨出人物,则一般应要求人物的面部成像在356mm(14in)监视器上占到12.7mm(0.5in)以上。在实际应用中,经常会有用户提出该摄像机能看清楚多么远的物体或该摄像机能看清楚多宽的场景等问题,这实际上要由所选用的镜头的焦距来决定,另外还与所选择的摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。光学系统的焦距是指光组主点到焦点的距离。而镜头的焦距实际上就是构成镜头的组合光组的焦距,它决定了摄取图象的大小,用不同焦距的镜头对同一位置的物体摄像时,配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之,配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。理论上,任何一种镜头均可拍摄很远处的物体,并在摄像机的成像靶面上成一个很小的像,但受象素的限制,当成像小到小于图像传感器的一个象素大小时,便不再能形成被摄物体的像,即便成像有几个象素大小,该像也难以辨别为何物。当已知被摄物体的大小及该物体到镜头的距离,则可根据下面的两式估算所选配镜头的焦距:f=h*D/Hf=v*D/Vf镜头的焦距h、vCCD感光靶面的水平尺寸和垂直尺寸D镜头中心到被摄物体的距离H、V被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸基本知识2. 2. 1、接口镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。图2-4画出了这两种镜头的接口部位示意图。其中上半部为CS型镜头,下半部为C型镜头。在电视监控系统中常用的镜头是C型安装镜头(in32牙螺纹座),这是一种国际公认的标准。这种镜头安装部位的口径是25. 4mm(in),从镜头安装基准面到焦点的距离是17. 526 mm。大多数摄像机的镜头接口则做成CS型,因此将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈,而将CS镜头安装到CS接口的摄像机时就不需接圈。在实际应用中,如果误对CS型镜头加装接圈后安装到CS接口摄像机上,会因为镜头的成像面不能落到摄像机的CCD靶面上而不能得到清晰的图像,而如果对C型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄像机上,则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的保护玻璃,造成CCD摄像机的损坏,这一点在实用中需特别注意。2. 2. 2镜头的种类镜头的种类有许多种,每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同,这些镜头的价格相差非常大,如电动变焦镜头要比普通定焦镜头的价格高约10倍,因此,只有正确了解各种镜头的特性,才能更加灵活地选择镜头。A、固定光圈定焦镜头固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头,该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环(环上标有若干距离参考值),左右旋转该环可使成在 CCD靶面上的像最为清晰,此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。由于是固定光圈镜头,因此在镜头上没有光圈调整环,也就是说该镜头的光圈是不可调整的,因而进入镜头的光通量是不能通过简单地改变镜头因素而改变,而只能通过改变被摄现场的光照度来调整,如增减被摄现场的照明灯光等。这种镜头一般应用于光照度比较均匀的场合,如室内全天以灯光照明为主的场合,在其他场合则需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用(当然,目前市面上绝大多数的CCD摄像机均带有自动电子快门功能),通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。B、手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环,其光圈调整范围一般可从F1. 2或F1. 4到全关闭,能很方便地适应被摄现场的光照度,然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的,一旦摄像机安装完毕,位置固定下来,再频繁地调整光圈就不那么容易了,因此,这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合,而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用,如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合,通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。C、自动光圈定焦镜头自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变,它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机,并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头,至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动,从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器(视频驱动型)与不含放大器(直流驱动型)两种规格。D、手动变焦镜头顾名思义,手动变焦镜头的焦距是可变的,它有一个焦距调整环,可以在一定范围内调整镜头的焦距,其变比一般为23倍,焦距一般在3. 68 mm。在实际工程应用中,通过手动调节镜头的变焦环,可以方便地选择监视现场的视场角,如:可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现场的环境情况不十分了解时,采用这种镜头显然是非常重要的了。对于大多数电视监控系统工程来说,当摄像机安装位置固定下来后,再频繁地手动变焦是很不方便的,因此,工程完工后,手动变焦镜头的焦距一般很少再去调整,而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一般用在要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却受到工程人员的青睐,因为在施工调试过程中使用这种镜头,通过在一定范围的焦距调节,一般总可以找到一个可使用户满意的观测范围(不用反复更换不同焦距的镜头),这一点在外地施工中尤为显得方便。E、自动光圈电动变焦镜头此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机,其中一个电动机与镜头的变焦环啮合,当其受控而转动时可改变镜头的焦距(Zoom);另一个电动机与镜头的对焦环啮合,当其受控而转动时可完成镜头的对焦(Focus)。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能,因而此种镜头也称作电动两可变镜头。自动光圈电动变焦镜头一般引出两组多芯线,其中一组为自动光圈控制线,其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的控制线完全相同;另一组为控制镜头变焦及对焦的控制线,一般与云台镜头控制器及解码器相连。当操作远程控制室内云台镜头控制器及解码器的变焦或对焦按钮时,将会在此变焦或对焦的控制线上施加一个或正或负的直流电压,该电压加在相应的微型电动机上,使镜头完成变焦及对焦调整功能。r:摄像机镜头分类/选购/计算/调试终结篇(四)摄像机镜头的调试经验 在监控系统中调试摄像机时,怎么才能调试好摄像机的清晰度呢?本人把多年来的经验分享给大家。在调试摄像机时,要有一台监视器,最好是9“的彩色监视器(主要是携带方便),视频跳线一个根(5米),一个电源插板。(如果是两个人用对讲机也行,但要两个人配合默契才行,这样本人觉得调不好)接下来就是调试了,如果是自动光圈镜头,只用调聚焦就ok了,如果是手动变焦镜头,先要调好光圈,然后是变焦,再然后是聚焦了。调聚焦是先调后焦(即摄像机上的焦距),然后在调镜头上的焦距。那么什么样的图像清晰度才是摄像机最佳的清晰度呢?教给大家一个最简单实用的方法:在图像中,选一个目标,什么样的目标?比如说地板砖的缝隙、物体的棱角等比较细的地方,调节摄像机使地板砖的缝隙等目标没有重影就ok了,大家可以试试,对了顺便说一下,在调摄像机最好是在上午的10:00-11:00和下午的3:004:30,因为这时候光线比较合适。监控系统中的各种干扰解决大全实用哦,不看后悔!1. 木纹状的干扰 这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:(1)视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是75以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。(2)由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。 这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。 (3)系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。2. 较深较乱的大面积网纹干扰严重时图像全部被破坏,形不成图像和同步信号,这种故障是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。3. 若干条间距相等的竖条干扰干扰信号的频率基本上是行频的整数倍,这是由于视频传输线的特性阻抗不是75而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时(一般为 150米以内),使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。4. 由传输线引入的空间辐射干扰这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开辐射源时,对前端及中心设备加强屏蔽,对传输线的管路采用钢管并良好接地。监控摄像机如何才能提高抗干扰能力:由于监控摄像机一般采用最常用的传输方式是视频基带传输(基带传输是指不需经过频率变换等任何处理而直接传送电视信号的方式)。这种传输方式的优点是传输系统构架简单,在一定范围内,失真小、噪声低(系统信噪比高);缺点是传输距离不能太远,必须在线缆特性要求的范围内传输,并且一根视频同轴电缆同时只能传送一路电视信号。 由于这种传输方式具有稳定性高,系统中使用的设备简单,布线方便等优点,因而在现实生活中得到了广泛的应用。但是线缆高带宽和实际低频率的使用,造成信号在电缆中传输时,其振幅及相位在低频段与高频段的差别就会很大,特别是在相位失真太大时,便难以用简单的电路进行补偿的。以及基带传输低频部分很容易受到强电、发射塔、基站、电动机、变频器等干扰源的干扰。 比如工程中常见的干扰源: 1、广播干扰: 电缆在空中架设时,这时电缆本身就相当于一根很长的天线。由于天线效应的结果,电缆中会产生相当大的广播干扰电压,并在电缆外皮上产生干扰电流,这一电流通过电缆两端接地点与地构成回路,于是在终端负载上就会产生广播干扰信号的电压,使干扰信号混入视频信号中。这种干扰信号在图像上表现为较密的横纹、竖纹、斜纹等,严重时甚至会淹没整个视频图象。 2、高频干扰: 电缆屏蔽层对于频率越低的信号其屏蔽效果越差,由于这种原因而引入的高频干扰信号有载波电话,电台的信号等。它们在图像上造成水平条纹的干扰。 3、电源干扰: 当系统需要始端与末端同时接地时,由于两端接地电位不同及电缆外皮电阻的存在,在两地之间引起50Hz的地电位差,从而产生干扰信号电压。当干扰信号被叠加在视频信号上时,使正常图像上出现很宽的横暗带等。 4、谐波干扰: 谐波干扰主要表现在大电流或高电压的电力线周围,是电力电缆向四周的辐射信号,其频率为2500Hz和125000Hz,主要干扰视频信号的低频段。 5、传输线路干扰: 视频线缆质量不好,屏蔽性能差(屏蔽层稀疏或非铜介质屏蔽层等),线缆电阻过大,而造成的视频信号严重衰减等。 6、不洁净电源干扰: 比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等,都会对电源产生污染。不洁净电源使摄像机和其它有源设备工作不稳定,进而形成干扰。 以上几个部分使得现场的视频图像受到强烈干扰,我们用SHWIT品牌多款的视频抗干扰器能够很好的解决以上多种干扰。具体解决方法如下: 1、移频:采用移频技术将视频信号(0-6MHZ)移频至一个49-300MHZ范围内;视频信号经过抗干扰器发送端进行远距离传输,在接收端将信号还原成正常的视频信号输出。由于提高了频率,所以在远距离传输的同时有效躲避了多种干扰信号; 2、编码:视频信号进入抗干扰器后进行数字编码处理,到达监控中心设备前再进行解码处理。从而避免干扰源对视频信号的干扰和视频信号自身的串扰及衰减; 3、增强: 由于所有的信号传输距离越远信号衰减越大,因此我们必须在发送端对信号载体能力进行加强,以便于它可以传输的更远; 4、自适应:在设备内部含有对信号强度的自动调整和适应功能,因此设备具有0距离到其最远距离的传输自动适应能力; 5、免调试: 一个好的设备不应该有很多的调试部分,因此我们的设备在出厂时已经具备了90%的市场适应性,基本上是连接上就可以使用,无需多余的调试; 6、安全性: 宽电压(12V24V)的设计理念,避免瞬间电源电压的突增或突降烧坏设备,用以保护设备以及操作人的安全; 7、稳定性: 设备出厂前的长时间的老化和测试试验,以及对工程的监视结果统计,本产品可以实现全天候的连续使用,并能够满足长期稳定的工作要求。视频服务器(DVS)与数字硬盘录象机DVR的应用视频服务器(DVS)的应用,相比数字硬盘录象机(DVR)应用,一个显着的特点就是其系统基于网络进行架构,将视频系统的采集压缩、传输、存储、检索、交换、显示、管理等功能模块进行网络化,甚至DVR本身也可以作为系统的一个节点。DVS可以带也可以不带本地的硬盘,带本地硬盘的DVS,是对视频数据安全性的一个折中考虑,因为网络的带宽和稳定性还没能达到足够的安全程度,会有部分视频信息丢失的可能性,本地硬盘存储是一个很好的解决方案,一般容量要比DVR的配置要少,也有人因此将DVS看作为DVR的一个分支,或者是DVR的简化版,但其应用的倾向性仍然有很多不同之处,简单地分析,DVR更多考虑保证本地存储的可靠性,而DVS更多考虑网络的传输效率和质量,以及与外部系统的通讯规范,这两种应用模式有时会有冲突;另外,DVR可以单机运行而自成一体,而DVS无法与其系统割裂开来单独实现,是网络监控系统的前端设备,既然是系统的一部分,其通讯、控制协议与系统平台的接入协议,要考虑平台厂商的标准,必须进行系统集成才能有效运行,这一点与DVR也有很大不同;值得一提的是,DVR有时也会承担DVS的角色,DVR还是DVS,其功能应该随应用方案需求的变化而变化,一般来讲,在方案设计时应赋予比较清晰的定位。由于数字硬盘录象机DVR占据了安防市场主流的应用模式,目前视频服务器的产品销售量并不是很大,在企业级的安防市场,DVS一直是不温不火。这几年随着网络监控的兴起,尤其是随着“平安城市”的建设力度逐渐加大,视频服务器产品及其应用开始升温,人们对于视频服务器的关注程度也越来越高,各种DVS产品如雨后春笋般地呈现出来,预示着DVS应用开始进入一个上升期。 电信级运营助力DVS 目前主流的DVR/DVS厂商均将自己定位在设备供应商之列,即便自己有一些网络解决方案,都还不能进入电信级的平台运营,而这一块正是传统的电信解决方案供应商的势力范围。DVS的特点在“全球眼”的电信平台中得到充分的体现,以海康威视为例,作为国内一流的安防产品设备厂商,海康威视的DVS产品为主要的电信“全球眼”平台以及网通的“宽世界“平台接入及控制协议作了定制开发,可以在这些平台上无缝接入,同时,反过来,一些尚未具备海康威视DVS接入功能的平台厂商,也纷纷向海康威视抛出了橄榄枝,设备厂商与平台厂商合作共赢,共图发展。这一现象非常类似前几年PCDVR软件开发商与海康威视的合作关系,各自的分工、专业不同,集中精力发挥自己所长而补不足,各自都取得了自己的发展空间。电信的“全球眼”平台的前端协议标准已经发展到了2.0版本,3.0版本正在制定中,出于视频监控从网络技术上考虑为隶属于视频交换范畴,标准中采用了SIP协议作为平台的主控协议,便于视频的定位、认证、控制、交换、传输、计费、管理等业务处理。视频服务器产品的发展,必须符合这些新兴市场发展的需求,否则就会错失良机。从目前的情况来看,DVS的主要应用市场就是电信级的监控系统,在企业级的监控应用中,DVS尚未取得太大的突破,仍以DVR应用为主。 因此,DVS的发展,必须能够符合上述网络化监控发展的需求和方向,必须要能实现如多码流、本地硬盘存储、心跳、DDNS、Web、U PNP、视频加密防伪、电信级认证、语音对讲、帧率自适应、H.264/JPEG、无线/3G应用、报警处理方式(Mail、短信)、智能识别等等功能,并符合行业的规范和标准,在产品的性能上,要能保证图像的质量,网络传输的低延时和带宽波动平稳性,产品可靠稳定,具备很强的定制能力。是否具备很强的客户定制能力,满足客户特定需求的能力,是衡量一个DVS产品非常重要的指标。 从具体的产品的开发设计的角度讲,DVS产品的应采用更高集成度的芯片开发,以便于降低成本和功耗,提升产品的功能和性能,同时将产品质量提高一个数量级。目前很多DVS仍然采用了多芯片的设计方案,比如采用RISCASIC或RISCDSP架构,在系统的可靠性、成本、质量、灵活性、功耗没有达到更高层次的优化,海康威视采用最新的Ti Davinci技术,采用一颗高集成的ARMDSP架构的高速多媒体处理器芯片,有效地提升了前述指标,保证DVS方案有足够的灵活性,同时,具有强大的多媒体运算能力,为未来的应用预备了足够的空间。 DVS的发展 我们可以看到的一个趋势是DVS的IP化倾向。随着安防行业的数字化技术浪潮之后,大多数的录像设备基本上都采用的数字硬盘录像机,在整个监控系统中,我们看到摄像机仍然采用了模拟信号传输,给整个系统的构建带来诸多的不便。从技术发展的方向上看,监控系统必将走向全数字化,摄像机前端应该采用全数字处理和传输技术,这将会是一场安防产业的一次新的技术浪潮,但由于现有的技术发展、系统升级需要一个过程,单通道的DVS,采用非常紧凑的体积,可以方便地在模拟摄像机与数字监控系统之间搭建一座桥梁,随时可以将原来的模拟摄像机数字化、IP化。为此,海康威视推出了摄像机专用的IP模块,具有DVS全部的功能,但其体积比一张名片还要小,软件接口与DVS系列完全兼容,可以内嵌至传统的模拟摄像机内,也可以单独外挂实现。采用这样的IP模块,可以很方便地快速安装、部署一个网络监控系统。 不得不提的是,DVS发展的另外一个重要的特征,将会是智能化,智能化监控能够大幅降低监控人员的工作负荷,降低各类报警事件的漏报和误报概率,因此,智能化必将随着网络化监控热潮到来,虽然还不是非常成熟,需要一个完善的过程,但这一进程的发展,没有人能够阻挡。因此,RISCDSP处理器架构的DVS,更具充分的活力和潜力,而将DSP和RISC处理器合一的芯片,则更加具备产品化的优越的潜质。在此领域,海康威视将采取对外合作的方式,大幅度引入先进的图像处理和智能识别技术,推动安防技术智能化发展的速度。 DVS的发展,不仅是单一设备的发展,也伴随着相关安防产品和技术的发展,这些相关技术和产品的发展,共同推动DVS的发展进程。我们可以在一个典型的网络监控系统中看到,IP矩阵及解码器、网络存储、数字键盘及其软件平台,尤其是网络化的软件管理平台,将会发挥关键的作用,其重要性和影响力将会在日益突出。DVS代表了网络监控发展的一个阶段,但DVS也不会是网络监控的终结产品,更具备网络化特征和更高集成度的产品,IP摄像机,将会是DVS发展的下一个重要的里程碑,IP摄像机将会高度集成图像采集、图像处理、视频编码、智能分析、网络传输和存储等诸多先进的技术,能够更加贴进用户的需求。摄像机电源的选择和配置问题摄像机虽然标明DC12V/AC24V的摄像机电源都能通用,但选择AC24V监控电源更好些,因为同样的传输距离,电压越高,损耗越小。电压高了,负载就能得到比较充足的电压。同时,由于采用交流24V,在调试摄像机的时候,可以选择电源同步,使整个监控系统中不同的设备的图像场频能够保持同步。 摄像机电源的选择还需要注意以下几个问题 第一:在给摄像机接电源时,不要把距离较远的摄像机和距离较近的摄像机接在同一台电源上。如果接在同一台电源上,电源电压高了,会烧毁近距离的摄像机,电源电源低了,距离较远的摄像机无图像。应该尽量把距离比较远的摄像机接在同一台电源上,把较近的摄像机也接在同一台电源上。 第二:如果监控距离太远,需要配置更高电压的电源,如30V,36V等等,甚至直接供220V交流电,到前端再变压。 另外在整个监控系统的摄像机电源配置中,还应注意不要共用一个电源。因为: 1) 系统维修的时候,经常需要打开、关闭电源。所有的摄像机在打开电源瞬间同时启动,启动电流特别大,对电源的冲击力很大,严重的会烧毁电源, 2) 所有的摄像机共用一台电源,当电源发生故障时,整个闭路监控系统陷入瘫痪。尤其是一些重要出入口的图像无法监视,可能会造成不必要的麻烦。摄像机常见故障及处理方法1、红外机系列机器晚上出现图像照度差、发白或有亮白色光圈现象 该现象是机器装配不当导致的,装配时感光器件(光敏电阻)离半球距离过远会导致红外灯启动不完全造成机器夜间照度差。出现图像发白或亮白色光圈现象主要因红外发光管发出的红外光通过球罩折射到镜头所致,解决此现象就是避免让红外光折射到镜头表面,通常采用海绵胶圈进行镜头与红外光的隔离,在装配时一定要将球罩玻璃紧贴海绵胶圈,防止漏光;雨罩反射红外光致镜头也会导致此现像。 2、夜视型红外防水机白天图像正常,夜间发白 此现象一般因机器使用环境有反射物或在范围很小的空间使用,因红外光反射导致,解决此现象首先应确定使用环境是否有反射物,尽可能改善使用环境,其次检查机器的有效红外距离与实际使用距离是否相应;若一台长距离红外机器在很小的空间使用会因红外光过强导致机器图像发白。 镱头里面起轻微雾也会有此现象。3、无图像 首先检查外加电源极性是否正确,输出电压是否满足要求(电源误差C12V10,AC24V 5%),其次检查视频连线是否接触良好;若是 使用手动光圈镜头需检查光圈是否打开,自动光圈镜头则需要调节LEVEL电位器使光圈在合适位置4、彩色失真、偏色 可能是白平衡开关(AWB)设置不当,也可能是环境光照条件变化太大,此时应检查开关设置是否在OFF位置,应想办法改善环境的光照条件。监视器刚买回来时或在用过一段时间后,四角会出现色彩差异,有时蓝色东西在监视器上去显示成了红色.监视器的屏幕出现这种现象有两种可能。一种是无法修复的,叫色纯度不良,是由于现象管内部的荫罩扭曲,电子束不能够正确的轰击所需要的颜色的荧光粉,而出现偏色,多以块状呈现,且区域固定。另一种现象为消磁问题了,是可以修复的,显象管被误磁化后,也引起电子束在攻击荧光粉时发生偏转。5、图像出现扭曲或几何失真 这种现象可能是摄像机、监视器的几何校正电路有问题或光学镜头的问题,也有可能是视频连接线缆或设备 的特征阻抗与摄像机的输出阻抗不匹配。当出现以上现象时,请先检查所用光学镜头是否异常及监视器的输入阻抗开关是否设置在75端,其次再检查所用视频连接线缆阻抗是否是75。 视频幅度过大也会导致图像扭曲,国家标准的视频输出幅度是.0p-p。6、画面出现几道黑色竖条或横条混动 这种情况一般是机器供电电源输出电压的纹波太大,应加强滤波并采用性能好的直流稳压电源。7、使用自动光圈镜头图像过暗 首先检查EE/AI功能开关是否设置在AI端,其次检查LEVEL电位器调节是否合适。8、图像质量不好 a. 检查镜头是否有指纹或太脏。 b. 检查光圈有否调好。 c. 检查视频电缆接触不良。 d. 检查电子快门或白平衡设置有无问题。 e. 检查传输距离是否太远。 f. 检查电压是否正常。 g. 检查附近是否存在干扰源。 h. 检查在电梯里安装时要与电梯保证绝缘免受干扰。 i. 检查CS接口有否接对。红外一体机图像不清的问题:安装红外一体机,常出现这样的问题,就是图像不清,有波纹,不稳定,时好时坏,一会正常,一会很黑还有就是干扰的问题,图像简直就看不到,整个就是一片波纹加雪花,但是下雨天,就很了,这是怎么回事呢? 视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差 ( 屏蔽网不是质量很好的铜线网,或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用 ) 。与此同时,这类视频线的线电阻过大,因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗不是 75 以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。 由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题,最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉,换成符合要求的电缆,这是彻底解决问题的最好办法。 (2) 由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”,是指在正常的电源 (50 周的正弦波 ) 上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会对电源产生污染。 这种情况的解决方法比较简单,只要对整个系统采用净化电源或在线 UPS 供电就基本上可以得到解决。 系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地处理等。 (4) 由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的故障。这种故障的表现形式是在监视器上产生较深较乱的大面积网纹干扰,以至图像全部被破坏,形不成图像和同步信号。这种情况多出现在 BNC 接头或其它类型的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以解决。 (5) 由于传输线的特性阻抗不匹配引起的故障现象。这种现象的表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰,干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。这是由于视频传输线的特性阻抗不是 75 而导致阻抗失配造成的。也可以说,产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外,值得注意的是,在视频传输距离很短时 ( 一般为 150 米以内 ) ,使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。 (6) 由传输线引入的空间辐射干扰。这种干扰现象的产生,多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况
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