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视频安防监控系统镜头如何选用

发布日期:2020-04-29 16:35
信息摘要:
镜头是摄像机的眼睛,其性能的优劣直接关系到摄像机成像画面是否清晰。因而若要增大摄像机的效能,除了摄像机自身摄像组件与电路设计优良外,还需为其选配一款适当的镜头。...
镜头是摄像机的眼睛,其性能的优劣直接关系到摄像机成像画面是否清晰。因而若要增大摄像机的效能,除了摄像机自身摄像组件与电路设计优良外,还需为其选配一款适当的镜头。
 
一、视频安防监控系统镜头选用
(一)镜头焦距:方案设计人员在考虑镜头指标时需要根据监控目标的位置、距离、CCD规格,以及监控目标在监视器上的图像效果等综合地来进行考虑,以选择合适的焦距的镜头。比如,生产线监控,一般需要监看比较近的物体,而且对清晰度要求较高。这种情况,定焦镜头的效果一般要比变焦的好,所以通常会选择短焦距定焦镜头。如2.8mm、4mm、6mm、8mm等。
又如监控室内目标时,选择的焦距不会太大,一般会选择短焦距的手动变焦镜头,如3.0-8.2mm、2.7-12.5mm等;道路监控中,多车道监控要用焦距短一些的,如6-15mm;十字路口的红绿灯车牌监控要用相应长一些的焦距,如6-60mm;城市治安监控一般就要用到焦距更长一些的电动变焦镜头,如6-60mm、8-80mm、7.5-120mm等;高速公路、铁路、河道、环境检测、森林防火、机场、边海防等,一般要用到大变倍长焦距的电动变焦镜头,如10-220mm、13-280mm、10-330mm、15-500mm及10-1100mm等。
(二)视场角范围:视场角范围计算是有公式的,知道镜头的焦距、CCD尺寸,视场角就可以推算出来。镜头有这样的规律:焦距越大,监控得越远,视场角就越小;焦距越小,监控距离就近,视场角就大,焦距和视场角是反比关系。如在一些有手动变焦镜头需求的项目中,视场角范围是先需要考虑的,所以一般会根据视场角范围来确定所选焦距范围。电动变焦镜头因为是可以根据现场环境随时用键盘控制变焦、聚焦的,所以视场角范围不是太需要考虑。但是当电动变焦镜头的起始焦距过大(比如起始焦距超过20mm)时,是无法实现大范围监控的。
(三)镜头的光圈:镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量(F=f/D),以F标记。每个镜头上均标有其最大F值,F值越小,则光圈越大。对于恒定光照条件的环境,可以选用固定光圈的镜头,这种一般为实验室环境;对于光照度变化不明显的环境,常会选用手动光圈镜头,即将光圈调到一个比较理想的数值后固定下来就可以了;如果照度变化较大,需24小时的全天候室外监控,应选用自动光圈镜头。
 
二、安防监控镜头的应用场所
    固定光圈镜头:定焦且固定光圈,主要用于环境光线固定的场所。
    手动光圈镜头:定焦但光圈可调,主要用于环境光线固定但明暗不定的场所。
    自动光圈镜头:固定焦距,使用DC电压驱动用于环境光线变化性的固定范围场所。
    自动光圈镜头:固定焦距,使用视频信号驱动用于环境光线变化性的固定范围场所。
    手动光圈变焦镜头:主要用于室内环境光线程度不定且范围大小不一的场所。
    自动光圈变焦镜头:主要用于室外环境光线程度不定且范围大小不一的场所。
    板机镜头(on-Board):以搭配红外线摄像机为主,室内外均适用。
    鱼眼全景镜头:主要用于室内环境光线程度不定且范围大小特定的场所。
    电动变焦镜头:可遥控焦距景深及光圈,主要用于室内外环境光线程度不定而且景深范围大小可依要求调整的场所。
    针孔镜头(Pin-Hole):主要用于隐匿监控及环境光线不定且范围特定的场所。
 
三、测试步调
(一)清晰度
多个监控摄像机进行测试时,应使用相同镜头,(推荐使作定焦、二可变镜头),以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准,清晰准确的数出已给的刻度线共10组垂直线和10组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度,并相应的一组已给出了线数。如垂直350线水平800线,此时尽量用黑白监视器。测试时可在远景物聚焦,也可边测边聚焦。尽量能两者兼用,可看出此摄像机的差异(对远近会聚)。
(二)彩色还原性
测试此参数应选好的彩色监视器。首先远距离观察人物、服饰,看有无颜色失真,拿色彩鲜明的物体对比,看摄像机反应灵敏度,拿彩色画册放在摄像机前,看画面勾勒得清晰程度,过淡或过浓,再次应对运动的彩色物体进行摄像,看有无彩色拖尾、延滞、模糊等。测试条件如此摄像最代照度在50V时应在50+10V照度情况下测量,即每摄像机最代照度基础上加十伏,且光圈应保持接近状态。
(三)照度
将摄像机置于暗室,暗室前后为有源220V自炽灯,处设调压器,以调压器调节电压高代来调节暗室内灯的明暗,电压可以从0V调到250V。室内光照也可从最暗调至最明,测试时把摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值(把有源灯用调压器调暗至看不清暗室内置画面)再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值,也可前后灯分别调压明灭。
(四)逆光补偿
测试此参数有两种方法:一种是在暗室内,把摄像机前侧调压灯打开,调至最亮时,然后在灯的下方放置一图画或文字,把摄像机迎光摄像,看图像和文字能否看清,画面刺不刺眼,并调节AL、AX拔档开关,看有无变化,哪种效果最好。另一种是在阳光充足的情况下把摄像机向窗外照,此时看图像和文字能否看清楚。
(五)球型失真
看球型失真把测试卡置于摄像机前端使整个球体出现在屏幕上,看圆球形有无椭圆,把摄像机前移,看圆中心有无放大,再远距离测试边、角、框有无弧形失真等。
(六)耗电量
最低工作电压,使用万用表测量电流,使用小稳压器调节电压看。
 
四、镜头常见故障处理
视频安防监控系统高性能的实现有赖于摄像机和镜头的完美搭配,而在监控项目中,如果用户或施工人员的专业技术不足,摄像机及镜头选型安装存在不合理,将直接会影响到系统的整体效果。总结了镜头安装过程中几点常见但容易被忽视的问题供大家参考。
(一)摄像机与镜头成像尺寸不匹配
镜头成像尺寸大于摄像机芯片尺寸,可以正常成像,但镜头的视场角会小于标称的视场角;但如果镜头成像尺寸小于摄像机芯片尺寸,监控画面四周会出现暗角。
(二)摄像机与镜头接口不匹配
接口的不匹配影响镜头的第二组点到摄像机芯片的距离,实际焦距也就不是镜头标称的焦距,导致无法聚焦。标准枪式摄像机接口与镜头接口应同为C接口或CS接口;C接口镜头安装到CS接口摄像机上必须加转接环;CS接口镜头不可以安装到C接口摄像机上。常见枪式摄像机接口通常设计成CS接口,既可以接CS接口镜头也可以加转接环接C接口镜头。
(三)摄像机与镜头光圈工作驱动方式或者电压不匹配
自动光圈镜头通常分为DC驱动和视频驱动,二者工作电压并不完全相同,这种不匹配会导致镜头光圈无法正常打开,自然也就无法成像。AVENIRETOKU精工技术工程师提醒大家,使用自动光圈镜头时应把摄像机上的光圈转换器打到镜头标称的驱动方式一侧,并且保证摄像机的输出电压在光圈的工作电压之内。
(四)连线问题,错接或者接口松动
监控摄像机和镜头以及显示器之间会有各种连线(如果是带云台、控制器的设备连线更多),这些连线如果接错或者松动,也会造成系统不能正常工作,这里也提醒大家安装之前要仔细阅读设备的使用说明书。
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