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南寧道路監控系統對鏡頭的要求

作者:南寧安防監控 來源:未知 日期:2018-07-23 23:19:44

  一般監控系統中,特別是南寧道路監控系統中,全天的光照變化很大,在首先保證鏡頭F8光圈內有較好的成像質量之外,用于夜間遠距離監控的鏡頭,其F值要求足夠小,以保證在較大相對口徑狀態下有良好成像質量。當然F值越小,鏡頭的價格越貴,如是大倍數的變焦鏡頭,其鏡頭價格要遠高于攝像機其他部分的價格。而在道路監控系統,特別是城市道路監控中選用的日夜兼用型鏡頭,除了鏡頭的光圈值之外,還要綜合考慮到燈光照明條件下的紅外光修正,以確保成像的清晰。

  室外的監控系統由于光照變化大,一般要求使用自動光圈鏡頭。當然鏡頭的實際通光量,除了F值之外還與其他因素有關,如鍍膜、鏡頭的材質和鏡頭本身的尺寸有關。我們在測試中曾經發現同樣的F值,實際的通光量會相差20%。

  一 高清鏡頭的工程性能  高清監控工程的應用中,鏡頭除了要有好的光學性能之外,良好的工程性能(易調試、高穩定性)已凸顯其重要性,否則鏡頭聚焦的不精確將造成圖像質量的下降,無法體現高清的優勢。

  鑒于此,我們建議應用于高清體系下,多用于固定監控點的手動變焦鏡頭應具備以下工程特性:

  多相位聚焦點:傳統的手動變焦鏡頭聚焦點只有1個,這在高清系統下,聚焦點的掌握非常困難,特別是室外調整。多相位聚焦點可確保調試的精確,確保高清質量。

  變動聚焦功能:在鏡頭的聚焦完成后,調整鏡頭的焦距仍能保持圖像的清晰,直至要求的焦距。

  二 鏡頭的光學性能:  高清攝像機的出現使得監控畫質有了一個很大的提高。如720p、1080p的IP高清攝像機,3M、5M分辨率的工業高清攝像機等。與之配套的高清鏡頭在市場上也不斷大量的出現。但實際使用之后發現問題不少,魚龍混雜。有以普通分辨率充高分辨率的,有清晰度不均勻的,有鏡頭中心部分的分辨率達到要求,邊緣分辨率很差的等等,實際應用情況并不樂觀。

  針對安防系統,特別是道路監控應用領域,要求鏡頭能夠在全視角范圍內都具有高分辨率(如與1080p高清攝像機配合,鏡頭的分辨率要求在2M以上),簡單而言,就是對鏡頭的MTF曲線圖有較高要求。同時,為了能充分體現攝像機的低照度特性,

  ● 鏡頭的MTF值  鏡頭的MTF值可用來分析判斷一個鏡頭的成像質量。MTF值 (模量傳遞函數) 是對鏡頭的銳度, 反差和分辨率進行綜合評價的數值。當然鏡頭的MTF值并非萬能, 它沒有表現鏡頭的色差,色散,像場彎曲等,因此不能說明鏡頭的一切,但它確實是現階段表現鏡頭光學能力最科學, 最全面的指標。

  ● 鏡頭的光圈值  光圈系數F值是相對孔徑的倒數,相對孔徑是鏡頭通光直徑除以鏡頭的焦距得出的相對值。F值是衡量鏡頭通光量的一個重要參考指標,光圈系數F值愈小,在同一單位時間內的進光量便愈多。

  綜合以上鏡頭的光學性能,以及監控系統的特殊要求,即要求在相對大的光圈下,鏡頭的MTF要高質量,能夠如實體現高清攝像機性能的高清鏡頭對選材、制造工藝等都有非常高的要求。

  根據市場上鏡頭的綜合性價比,我們建議手動變焦鏡頭的F值在1.2~1.4,電動變焦鏡頭的F值在1.6~1.8。這樣才能最大限度體現出攝像機的低照度性能。

  在架構鐵路安防監控系統時,需要根據其線路應用特征和環境的特殊性,要考慮到各種常規監控應用系統以外的特殊因素,例如以下幾個方面:

  風雨雷電等自然現象

  風、雨、雷、電給室外攝像頭帶來很大的考驗,雨雪、高溫、低溫、雷擊、大風等,每個破壞環節都可能造成系統維護成本的劇增,而鐵路項目的特點是跨度大,常常是山高路遠,有時還要高空作業,并且系統一旦開通運行再申請作業會遇到很多限制,造成成本增加。因此,室外攝像頭的選型、安裝、接線及攝像頭本身的高質量尤其重要。

  長距攝像問題

  高鐵監控,按照點位主要分為室內機房、室內候車廳、售票處及室外廣場、站臺等,這些位置的攝像頭部署沒有特別特殊的地方,但是另外一個點位較多的應用就是鐵路沿線,綿延的鐵路,是長距攝像頭的絕對用武之地,長距攝像頭可能需要監控幾十米、幾百米甚至幾公里,那么,意味著長距攝像頭可能需要有幾公里的望效果。望攝像頭并非簡單的攝像頭加長焦距鏡頭。簡單說,當焦距拉到一定長度時,手動鍵盤的操控很難去定位一個很遠處的目標物,也就是說,攝像頭的微步控制功能很重要。另外,高空望攝像頭,抗抖動、夜視照明問題等都需要重點考慮。

  預置位精度

  高鐵監控中,為了快速定位場景或響應報警,通常客戶會設置多個預置位供將來快速調用應用,預置位的數量通常不是問題,目前多數攝像頭支持128甚至256個預置位,而實際項目上也不會用到這么多,但是預置位的精度是考察PTZ攝像頭的重要指標,例如,當用戶設置好一個預置位后,通常日后調用,有的攝像頭預置位會出現偏移,這樣不得不再次進行手動微調,失去了預置位本身的意義,影響使用。

  編碼器及DVR的選型

  高鐵項目中,編碼器及DVR通常分散部署在各個站點機房內,因此,編碼器及DVR需要具有超穩定的性能(嵌入式編碼器和嵌入式DVR是首選),良好的聯網能力、遠程管理及升級能力。由于網絡系統架構復雜、跨度大、路由多,因此需要編碼器設備能夠具有本地緩存功能,在網絡暫時終端情況下不至于丟失視頻,一旦網絡恢復能夠將視頻補充給NVR存儲。另外,圖像清晰度、雙碼流支持、雙向音頻支持、報警輸入輸出數量等都是需要考慮的指標。

  編碼標準

  目前,鐵路項目中主要采用的是MPEG-4編碼技術及H.264編碼技術,將來可能部署AVS編碼,采用幀內壓縮與幀間壓縮相結合的方法去掉視頻信息的時間和空間上的冗余信息。編碼設備時延應不大于300ms,每一級轉發時延應不大于500ms,解碼設備時延應不大于300ms,PTZ響應時延應不大于500ms,系統前端采集設備到用戶監視終端時延應不大于3s。

  隨著高清監控發展的日趨明顯,安防行業技術慢慢走向成熟,高清鏡頭除了光學性能的提升,鏡頭的生產和組裝也發生著變化。

  如今,百萬像素鏡頭面臨的主要問題有兩個:

  一是制造工藝、加工精密度等方面都比普通鏡頭要高;

  二是目前在監控高清領域,后端很多產品如傳輸設備、顯示設備、錄像設備、帶寬等的高清化還不理想,面對如此挑戰,百萬高清監控鏡頭要想真正實現普及還有一定的難度。不過種種跡象表明,百萬高清鏡頭的出頭之日不會太久,在未來3-5年內,高清監控鏡頭將擁有理想的市場反應。

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