电视监控系统前端设备选择和常见视频干扰分析

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电视监控系统前端设备选择和常见视频干扰分析
电视监控系统前端设备主要包括:摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器、射灯等。目前,这些设备生产厂家很多,其品牌、型号、功能各异。因此,公道选择这些设备,对进步电视监控系统图像质量颇为重要。下面结合工程实际谈些体会。压力表| 压力计| 真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪| 频闪仪| 测高仪| 测距仪| 金属探测器| 试验机|
1 摄像机的选择  摄像机是电视监控系统核心设备,根据用户要求,公道选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系同一般都采用CCD摄像机,由于它与真空管摄像机相比具有体积小、重量轻;惰性小;灵敏度高;图像均匀性好;抗冲击性好;寿命长等优点。在实际工程中,假如监视目标照度不高,而用户对监视图像清楚度要求较高时,宜选用黑白CCD摄像机;假如用户要求彩色监视时,应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为黑白摄像。HOBOU30远程监控系统选购指南
  在确定用黑白摄像机还是用彩色摄像机之后,进而要考虑的题目是摄像机的技术指标。主要考虑的指标如下所述。
1.1 分辨率(清楚度)  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、镜头的分解力和摄像系统的带宽。
  黑白摄像机水平清楚度一般要选择450TVL左右的,考虑到施工等因素,系统的终极清楚度能满足我国行业标准GB/T16676-1996中规定的380TVL。  彩色摄像机水平清楚度一般要选择大于350TVL的,由于人眼对彩色难于分辨更细,这样选择也能满足GB/T16676-1996中对彩色监视系统270TVL的要求。

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    1.2 灵敏度  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F1.2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350mV,即最大幅值的50%,则称此摄像机的灵敏度为0.04Lx/F1.2。假如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昏暗图像。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。
    1.3 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就越清楚。1.4 工作温度  -10~+50℃是尽大多数摄像机生产厂家的温度指标。视使用地区的温度变化加防护或特别防护。1.5 电源电压  国外摄像机交流电压适应范围一般是198~264V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200~240V,抗电源电压变化能力较弱,在系统中使用时一般需稳压电源。
    2 镜头的选择  镜头种类繁多,分类方式就有好几种,广州市骏凯电子科技有限公司只从控制方式上谈谈如何选择摄像机镜头。
    2.1 手动光圈定焦镜头  这种镜头用于监视固定目标,且光照度变化较小的场合。这种镜头价格比较便宜。所需焦距大小可用下式估算。f=A·L/H  式中:f—镜头焦距A—摄像机成像面高度L—被摄物体到镜头间隔H—被摄物体高度  焦距越大,视场角越小,监视范围越窄;焦距越小,视场角越大;监视范围越宽。
    2.2 自动光圈定焦镜头  当进进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,从而调整光圈的大小。当视场照度变化在100倍以上时,选这种镜头。但需留意的是:假如视场照度不均匀,特别是监视目标与背景光反差较大时,采用这种镜头摄像效果不理想。
    2.3 自动光圈电动变焦镜头  此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。
    2.4 电动三可变镜头  与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为远控器控制。它也含三个微型电机,通过一组6芯控制线与控制器相连。广州市骏凯电子科技有限公司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,还要考虑下面题目。  (1)镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。例如:1/3″摄像机要选1/3″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。  (2)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,假如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。
    3 云台、防护罩、支架、控制解码器的选择
    3.1 云台  云台可以简单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。在电视监控系统中,需要巡回监视的场所(如大厅等)都要使用云台。选用云台时要留意以下几点。
    (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,假如让云台满负荷或是超负荷运行,虽能免强工作,但启动时惰性大,特别是垂直转动时更困难,极大的影响了巡视效果。
    (2)云台转动停止时应有较好的自锁性能,刹车时回程角应小于1。
    (3)室内云台在最大负荷时,噪声应小于50dB。
    3.2 防护罩  用于保护摄像机的装置叫防护罩。有室内、室外之分,室内防护罩主要作用是防尘;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自然环境(如雨、雪、低温、高温等)下工作。这不仅要求严格的密封结构,还要有雨刷、喷淋装置等,同时具有升温顺降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应留意的是:防护罩的标称尺寸与摄像机标称尺寸一致,即1/3″摄像机选用1/3″防护罩。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。
    3.3 支架  用于固定摄像机的部件,有壁装、吊装等型式。支架的选择比较简单,只要其负荷能力大于其上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。
    3.4 控制解码器  在有云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中,必须配有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘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同一品牌,这是由于不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通讯协议、编码方式一般都不相同,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,否则尽不可选用。
    4 射灯的选择  目前尽大多数电视监控系统均配置随摄像机转动的射灯以辅助照明,其最大好处是灵活、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。红外射灯一种是在普通照明灯前加滤光片,广州市骏凯电子科技有限公司另一种是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”,但照射间隔较近。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。 

    常见视频干扰情况分析 
     说起视频干扰,要讲一下视频监控信号传输的传统方式视频基带传输。所谓的视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视真个传输方式,图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输,非常轻易受到干扰,使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰,从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰,从干扰切进方式分为传导式干扰和辐射式干扰。下面广州市骏凯电子科技有限公司分析一下常见视频干扰现象及其原因。
      1、工频干扰  干扰现象:图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带持续不断转动。  干扰原因:此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时,由于地电阻及电缆外皮电阻的存在,在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差,从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降,电压降加在屏蔽层两端并与大地(地电阻)构成回路产生地电流,地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压,地电流的部分谐波分量落进视频芯线,致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电位,使干扰信号加进视频信号中对监控图像形成干扰。
      2、空间电磁波干扰  干扰现象:图像出现较密的斜形网纹,严重时会沉没图像。  干扰原因:当监控电缆在空中架设时,空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路,使线路两端而产生相当大的电磁干扰电压,其频率约在200Hz~2.3MHz。由于电缆中电位差的存在,使电缆屏蔽层产生干扰电流,而一般情况下摄像端和监控设备端均为接地状态,这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路,导致终端负载产生干扰电压,干扰信号耦合进视频信号中,产生图像干扰情况。
      3、低频干扰(20Hz-nKHz低频噪声干扰)  干扰现象:图像出现静止水平条纹。  现象原因:由于声音、数据等信号属于低频信号,其频带狭窄在传输时只用到20Hz~nKHZ,几乎采用任何种类的电缆都可以传输,一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆,其屏蔽层抗干扰曲线特性表明干扰信号频率越高其屏蔽性能越好,对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压,从而影响图像质量。
      4、高频干扰(高频噪声干扰)  干扰现象:图像出现雪花点或高亮点。  现象原因:固然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强,但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机及高频机等在工作时除了输出高强度基波外,同时还会产生高强度的二次谐波。固然谐波强度比基波低很多,但高次谐波频带很宽且成分复杂,所以基波的各次谐波都会对利用视频基带传输(即6MHZ带宽内)的视频信号造成不同程度的干扰。经过多次精度实验,高频干扰信号的基波和谐波频率均在45MHz以内。
      5、反射干扰  干扰现象:图像出现重影。  干扰原因:视频信号在传输过程中色度、亮度及饱和度都会有相应衰减,当传输视频的同轴网络阻抗不匹配(也称失配)时,视频信号传输到终端会有部分色度、亮度及饱和度产生微反射,反射回来的信号会回到发射处形成再反射,与视频信号叠加经过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接收端产生码间干扰(ISI),ISI会导致监视器收到错误的输进信号幅度和相位并显示出来,这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙上了一层模糊不清的图像现象,即重影现象。
      6、静电干扰  干扰现象:图像时有网纹时有噪点,且时有时无。  干扰原因:在发电场、煤矿和产业企业等存在高电压(1000V以上)输出、严重机械摩擦及高电磁环境场所接地时的对地电位差都在400VP-P~1500VP-P之间。接地与大地之间存在电位差的现象就属于静电现象的一种,存在静电现象时,接地端(包括冷地和热地)和大地就相当于一个带正电荷和负电荷的电容器。根据电容器的工作原理可知,当电荷容量达到一定程度时便会放电。那么静电放电时便会在不同的接地端之间形成电位差,使传输线路上屏蔽层形成地电流,从而使干扰信号耦合进视频信号并送进监控设备中。静电对视频传输干扰情况取决于静电电压差的大小,严重时会造成接口芯片的损伤或损坏。

  • 发布人:2011/7/22 9:53:002104 发布时间:2011/7/22 9:53:00 此新闻已被浏览:2104次