监控摄像机前端设备主要构成及其技术指标

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发表时间:2018-08-14 10:34

前端设备主要构成包括:摄像机、摄像机镜头、云台、防护罩、摄像机立柱等。

摄像机

摄像机是拾取图像信号的设备,也就是说,被监视场所的画面是由摄像机将其光信号(画面)变为电信号(图像信号)的。目前,无论是彩色摄像机还是黑白摄像机,其光电转换的器件均采用了电耦合(CCD)器件。摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面成像在CCD片子(靶面)上。通过CCD本身的电子扫描(即电荷转移),把成像的光信号变为电信号,再通过放大、整形等一系列信号处理,最后变为标准的电视信号输出。

目前高速公路监控系统用的摄像机一般都是CCD摄像机,相对于摄像管式摄像机,其具有体积小、灵敏度高、寿命长等优点。高速公路监控系统用的摄像机包括道路沿线摄像机、隧道洞口的摄像机、隧道洞内摄像机和收费系统用的收费亭摄像机、收费车道摄像机、收费广场摄像机等。根据前端摄像机性能特点的不同可分为带云台的方向和焦距可控式摄像机、固定式摄像机??煽厥缴阆窕ǖ缆费叵呱阆窕?、隧道洞口摄像机、收费广场摄像机,固定式摄像机包括隧道洞内摄像机、收费亭摄像机,收费车道摄像机。

摄像机的镜头

镜头是安装在摄像机前端的成像装置,其作用是把被摄景物成像在摄像管的靶面上,形成清晰的光学影像。影响图像清晰的镜头参数主要是光圈和焦距。光圈孔径和焦距之比愈大,进入的光通量就愈多。摄像机的光圈是根据环境照度自动调节的。焦距决定物像比例,当被摄景物与镜头间的距离改变时,焦距应能自动调整;否则成像面可能落到焦点深度以外,而使图像模糊。

摄像机的云台

云台的作用是安装和支持摄像机同时以两个伺服电动机带动摄像机作水平、上下运动,以扩大监视视域。水平转动的角度一般为350°,垂直转动则为35°45°、75°等等。水平及垂直转动的角度大小可以通过限位开关进行调整,转动速度要求均匀,不能太快(每秒约3°6°),不能有任何抖动,否则会影响图像的清晰、稳定。云台有室内、外之分,室内用云台承重小,没有防雨装置;室外用云台承重大,有防雨装置,有些甚至还有防冻加温和雨刷装置。

一般的云台均属于有线控制的电动云台,其控制线的输入端有五个,其中一个为电源的公共端,另外四个分为上、下、左、右控制端。常见的电源供电电压有交流24V和220V两种。

摄像机的防护罩

防护罩用于?;ど阆窕途低饭ぷ鞯目煽啃?/span>,保证摄像机在有灰尘、雨水、高低温等条件下正常工作,延长其使用寿命。防护罩还可以尽量防止对摄像机和镜头的人为破坏。与云台设备相似,防护罩一般分为室内型防护罩和室外型防护罩两种。(1)室内型防护罩,这种防护罩以装饰性、隐蔽性和防尘为主要目标,结构简单,价格便宜。其主要功能是防止摄像机落灰并有一定的安全防护作用,如防盗、防破坏等。(2)室外型防护罩,这种防护罩因属全天候应用,要能适应不同的使用环境,防护罩的材料主要为铝质、合金、挤压成型、不锈钢等,其密封性能好,保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器,可以更好地?;ど璞?。当天气太热时,排风扇自动工作;太冷时加热板自动工作;当防护罩玻璃上有雨水时,可以通过控制系统启动雨刮器。因而这种防护罩具有降温、加温、防雨、防雪等功能。目前较好的全天候防护罩是采用半导体器件加温和降温的防护罩。这种防护罩内装有半导体元件,既可自动加温,也可自动降温,并且功耗较小。

摄像机立柱

摄像机立柱一般有水泥立柱、钢管立柱。水泥立柱的优点是不发生晃动,缺点是美观性差一些,采用标准杆体时走线不方便。钢管立柱具有外观漂亮,安装简单,易于走线,易于固定摄像机等优点,但在大风时会有较大的晃动。目前,高速公路监控系统大多采用钢管立柱的形式。

摄像机性能的技术指标

衡量摄像机性能的技术指标主要有以下几方面:

(1)清晰度

般多给出水平清晰度。闭路电视监控系统使用的摄像机,要求彩色摄像机水平清晰度300线以上,黑白摄像机在350线以上。这样的指标即可满足一般电视监控系统的要求。

(2)照度(或称灵敏度)

照度是衡量摄像机在什么光照强度的情况下,可以输出正常图像信号的一个指标。一般“lx”表示,如某一摄像机的照度(灵敏度)为0.01k。在给出照度的这一指标时,往往是给出“正常照度”和“最低照度”两个指标?!罢U斩取笔侵干阆窕谡飧稣斩认鹿ぷ魇?能输出满意的图像信号。“最低照度”是指如果低于这个照度值时,摄像机输出的图像信号就难以使,或者说摄像机至少要工作在“最低照度”之上。

摄像机的信噪比

信噪比的定义是摄像机的图像信号与其噪声信号之比。一般用SN表示这一指标,S表示摄像机在假设无噪声时的图像信号值,N表示摄像机本身产生的噪声值(比如热噪声等噪声),二者之比即为信噪比。信噪比一般用分贝(dB)表示,信噪比愈高,表明这一指标愈好。闭路电视监控系统中使用的摄像机,要求其信噪比高于46dB。

摄像机还有一个技术指标是其输出信号的幅度,一般用输出信号电压的峰一峰值表示。摄像机输出的图像信号一般都是1vp-p至1.2vp-p,即1V至1.2V峰一峰值,且为负极性输出(即同步头朝下)。

除了上述的技术指标之外,摄像机的供电电源分为直流供电和交流供电两种形式。常见的直流供电电压为12V,交流供电电压为220V,交流供电的摄像机,在其内部装有电源适配,即有一个将交流电变为直流电的装置,而直流供电的摄像机没有这一装置。摄像机的电源无论是直流还是交流,其电压都应是稳定的,即便是交流电源,其电压变动也不允许超过5%。





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