Для регулирования освещённости изображения используется ирисовая диафрагма 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Для регулирования освещённости изображения используется ирисовая диафрагма



КАЧЕСТВО ОБЪЕКТИВА

• высокая светосила,

• высокая разрешающая способность для реальных контрастов

• низкое светорассеяние (в широкоугольных объективах без бленды самое высокое светорассеяние)

• равномерность освещённости изображения и разрешающей способности по полю.

• сохранение характеристик при изменении температуры в широких пределах.

 

6. Конструктивные параметры объективов телевизионных систем.

 

Уже давно доказано (Ньютон, Аббе, Зайдель), что одиночная линза, образованная сферическими поверхностями, принципиально не может построить высококачественного изображения, поскольку не является идеальным преобразователем волнового фронта, значит такое изображение имеет аберрации. Это приводит к потере разрешения, неравномерности яркости по полю и искажениям.

Аберрации проявляются в нечеткости изображения, его окрашенности, нарушении геометрического подобия между объектом и его изображением.

До некоторой степени их можно взаимно компенсировать подбором радиусов кривизны линз, их толщиной взаимным расположением и выбором сортов стекла.

Светосильные объективы исправить гораздо труднее.

• Сферическая аберрация – несовпадение точек фокуса для осевых и периферийных лучей,

• Астигматизм – несовпадение точек фокуса для взаимно перпендикулярных штрихов

• Кома – искривление изображения для наклонных пучков,

• Дисторсия – различие увеличения в центре поля зрения и на краю,

• Кривизна поля изображения,

• Хроматическая аберрация – несовпадение точек фокуса для различных длин волн.

 

7. Способы регулирования освещённости изображения.

 

Для регулирования освещённости изображения используется ирисовая диафрагма

Диафрагменное число F иногда называемое геометрической светосилой, показывает во сколько раз диаметр действующей диафрагмы меньше фокусного расстояния объектива.

Меньше диафрагменное число – диафрагма открыта, освещённость изображения выше.

Большое значение F – диафрагма закрыта, освещённость изображения ниже.

Камеры, установленные вне помещений должны формировать нормированный видеосигнал в широком диапазоне изменения внешней освещённости. Возможностей только камеры для этого мало. Но автоматическая диафрагма позволяет регулировать освещённость изображения в пределах 4 – 5 порядков.

Для управления используется уровень видеосигнала. Если он становится выше нормы – диафрагма прикрывается, если ниже – открывается.

Порядок настройки автодиафрагмы с прямым приводом.

Настройка заключается в перемещении рабочей точки световой характеристики матрицы.

В обычных камерах, например LTC 0350/хх, имеется потенциометр «LEVEL», регулировкой которого выставляют необходимый уровень сигнала с учётом динамического диапазона камеры и условий изменения освещённости сцены как суточного так и календарного.

Камеры типа Dinion и Dinion XF имеют экранное меню с помощью которого выставляется необходимый уровень регулирования автодиафрагмы.

Потенциометров на корпусе объектива нет.

ОСОБЕННОСТИ ОЧЕНЬ ШИРОКОУГОЛЬНЫХ ОБЪЕКТИВОВ

• Часто встречается в требованиях заказчика

• Наибольшая неравномерность освещённости и разрешающей способности по полю.

• Самая большая бочкообразная дисторсия,

приводящая к перспективным искажениям

и сжатию изображения по краю поля.

• Ограничение поля зрения входным окном

кожуха при внешней установке.

• Максимальное светорассеяние в объективе и засветка боковыми световыми помехами.

ВАРИФОКАЛЫ

Варифокалы имеют два кольца регулировки:

Угол поля зрения:

Wide – Tele (шире/уже)

Фокусировка:

far - near (ближе/дальше)

НЕ ПЕРЕПУТАЙТЕ!!!

Объективы IP-камер

Кривизна поля против глубины резкости. Фокальная плоскость в общем случае не является плоскостью, а чаще всего представляет собой некоторую вогнутую поверхность, т.н. поверхность наилучшего изображения или каустику. Величина кривизны поля также частично исправляется при расчёте и конструировании объектива.

Если расфокусировка между плоскостью сенсора и поверхностью каустики больше глубины резкости, то изображение на этих участках, чаще всего периферийных, будет нерезким.

Глубина резкости до некоторых пределов может быть увеличена путём диафрагмирования, однако при этом снижается и количество света, попадающего на сенсор, что ограничивает применение камер в условиях недостаточной освещённости.

Шумы в ТВ камерах на ПЗС

Нежелательные компоненты в сигнале (шумы) возникают от различных причин. Фотонный шум, темновой шум, шум переноса и шум считывания.

Исходное количество фотонов и последующее количество образовавшихся фотоэлектронов, накапливаемых в каждой ячейке ПЗС, описывается распределением Пуассона, причем имеется средне-квадратичная зависимость между сигналом и шумом. Проще говоря, шум в электронном устройстве равен корню квадратному из сигнала.

Темновой шум возникает из-за термогенерированных электронов в кристаллической решетке кремния ПЗС. Количество этих электронов, называемым темновым током и не зависит от света, падающего на фотоприемник.

Шум считывания является шумом, генерируемым электронной схемой камеры. Главным источником шума считывания, обычно, являются выходное устройство ПЗС и предусилитель.

КМОП (CMOS) сенсоры

CMOS - сенсор преобразует заряд в напряжение в самом пикселе и много функций интегрированы в чипе. Сенсоры CMOS были изобретены в конце 1970-х гг., но их производство удалось начать только в 1990-е. И сразу наметились их основные достоинства и недостатки, которые и сейчас остаются актуальными.

В CMOS светочувствительная площадка занимает не более четверти площади пиксела.

Основное отличие CMOS -сенсоров от ПЗС-сенсоров заключается не в способе накопления заряда, а в способе его дальнейшего переноса. Технология CMOS, в отличие от ПЗС, позволяет осуществлять большее количество операций прямо на кристалле, на котором расположена фоточувствительная матрица.

Кроме высвобождения электронов и их передачи, CMOS -сенсоры могут также обрабатывать изображения, выделять контуры изображения, уменьшать помехи и производить аналого-цифровые преобразования. Более того, имеется возможность создавать программируемые CMOS -сенсоры, следовательно, можно получить очень гибкое многофункциональное устройство.

Несмотря на кажущиеся преимущества CMOS -матриц перед ПЗС (основным из которых является более низкая цена), они обладают и рядом недостатков:

• Наличие дополнительных схем на кристалле CMOS -матрицы приводит к появлению ряда помех, таких как транзисторные и диодные рассеивания, а также эффект остаточного заряда, то есть CMOS -матрицы на сегодняшний день являются более «шумными».

• Довольно сложно добиться единообразия работы усилителей всех пикселей. Это также приводит к повышению шума. А шум ограничивает возможности усиления сигнала, что в свою очередь ограничивает чувствительность.

• Из-за наличия на пикселе транзисторов светочувствительная площадка занимает не более четверти площади пиксела.

• Такой сенсор в жёстких внешних условиях менее надёжен

В стремлении улучшить характеристики CMOS-матриц компания Sony предложила ряд новых технологий, обеспечивающих практическое сравнение CMOS-матриц с CCD по чувствительности, отношению "сигнал/шум" в мегапиксельных вариантах.

Однако в традиционном CCTV телевизионных форматов CCD-матрицы остаются пока вне конкуренции.

 

10. Честные и нечестные способы повышения чувствительности.

 

Настройка уровня чёрного

Корректор уровня «чёрного» в видеосигнале производит привязку уровня самого тёмного участка изображения в кадре к стандартному уровню «чёрного» в видеосигнале. При этом происходит автоматическая адаптация динамического диапазона видеосигнала на полный размах (от «черного» до «белого»). То есть, происходит как бы отсечка фоновой засветки снизу при этом автоматически возрастает размах собственно видеосигнала. Это значительно повышает контраст воспроизводимых деталей изображения в области уровней «чёрного» и общая картина из «выбеленной» становится «сочной» - контрастной. В телевизионных камерах высокого класса корректируется уход уровня «чёрного» до 30%.

Эквализатор гистограмм

При неравномерном освещении объекта, например на границы света и тени, контрасты размываются на участках большой локальной освещённости, а также значительно снижаются в области тени. Гистограмма уровней видеосигнала неравномерна.

Очевидно, что общий контраст сюжетно важных деталей значительно возрос. Легко просматриваются, ранее невидимые объекты как на свету, так и в тени. Это достигнуто путём исключения неинформативных уровней квантования и повышения коэффициента передачи (усиления) информационных уровней при восстановлении изображения в цифроаналоговом преобразователе на выходе видеокамеры.

Оконтуривание

Оконтуривание это одно из электронных средств повышения визуальной (субъективной) чёткости, заключающееся в уменьшении времени переходов (обострении переходов) от «чёрного» к «белому» и обратно. В конечном итоге, на воспроизводимом изображении это проявляется в подчёркивании контуров объектов и, соответственно, к возрастанию визуальной четкости.

Оконтуривание, “подчеркивание границ”, 2H или 3H “enhancer”, представляет собой электронный способ подчеркивания высоких частот, компенсирующего пониженную глубину модуляции. Многие камеры и мониторы для этого имеют регулировки, называемые настройкой резкости или детальности. Такая регулировка поднимает суммарную ЧКХ системы в той области, где она снижается, восстанавливая контрастность и усиливая на изображении мелкие детали и границы. Если сделать ее слишком сильной, то контуры получатся жестко подчеркнутыми, как на графическом рисунке.

Так работает простая аналоговая схема оконтуривания по горизонтали.

Однако!

Для оконтуривания по вертикали этого недостаточно. Требуется ЦИФРОВАЯ обработка (дорогие камеры). Каждый кадр оцифровывается, помещается в буфер памяти, над ним производится операции дифференцирования по столбцам и вычисляется скорректированный сигнал, который затем снова преобразуется в аналоговый.

 

12. Оценка разрешающей способности телевизионных камер.

 

Чёткость изображения

Чёткость изображения характеризует способность телевизионной системы воспроизводить мелкие детали изображения и оценивается разрешающей способностью (Resolution). Чем больше этих элементов, тем более мелкие детали изображения можно наблюдать и, соответственно получать больше информации. Высокая частота связана не только с мелкими деталями, но и с резкими переходами на изображении. Такие частоты есть везде, где очень близко друг к другу находятся светлые и темные участки изображения.

Разрешение оценивается визуально оператором по тестовым таблицам в двух направлениях: по горизонтали и по вертикали и определяется максимальным числом воспроизводимых чёрных и белых элементов (линий) изображения в обеих направлениях ( так называемых телевизионных линий, ТВЛ).

Эта единица измерения исторически связана с аналоговым способом формирования видеосигнала, когда по мишени видикона строка за строкой считывалась величина заряда, а затем также строка за строкой сигнал воспроизводился на экране монитора.

Но если для видикона предельное значение разрешения передающей камеры определялось точностью фокусировки электронного луча, то для современных камер на твёрдотельных сенсорах (ПЗС или КМОП) определяется размером пикселя.

Разрешение ЖК или плазменного монитора для цифровых систем уже не является столь важным и для оценки качества достаточно учитывать лишь возможности камеры.

Глубина модуляции

• Для оценки реальной четкости изображения кроме визуального способа может использоваться параметр "глубина модуляции сигнала на частоте максимального разрешения", равный отношению размахов сигналов от мир с числом штрихов, равным максимальному разрешению и с минимальным числом штрихов (крупная деталь изображения). Видно что амплитуда сигнала на частоте 550 линий в камере с симметричным апертурным корректором заметно превосходит эти значения в камерах с корректором по первой производной и, тем более, в камере без корректора.

Разрешение по вертикали

Разрешающая способность по вертикали – максимальное число горизонтальных линий, которое способно передать оборудование. Разрешающая способность по вертикали ограничена количеством строк в кадре. Так, для стандартов CCIR и PAL это 625 строк или линий (точно 575), а для EIA или NTSC – 525 строк или линий.

Точное значение количества строк отличается от общего количества строк в кадре за счет того, что строки, «находящиеся» в кадровом гасящем импульсе, не передают изображение, а значит, и не должны учитываться в разрешающей способности по вертикали. Но это теоретическое разрешение.

В случае чересстрочного разложения изображения очень большое значение имеет точность расположения чётных строк в промежутках между нечётными (т.н. interlacing).

Усредняя по всем возможным факторам Келл предложил ввести поправочный коэффициент kell factor = 0,7

Исходя из вышесказанного, практическое разрешение по вертикали для CCIR и EIA равно 403 и 333 линиям соответственно.

Горизонтальное разрешение

Разрешающая способность по горизонтали это максимальное число вертикальных линий, которое способно передать оборудование. Она зависит от верхней границы полосы частот сигнала и от размера апертуры (диаметра) сканирующего луча для видикона или количества пикселей в строке твёрдотельного сенсора. Фактически разрешение по горизонтали в основном и интересует потребителей. Чем больше вертикальных линий умещается по всей ширине строки, чем выше частота этих элементов, тем больше на изображении проработаны мелкие детали.

В эфирном телевидении наличие разрешающих способностей – как по горизонтали, так и по вертикали – создавали определенные неудобства в описании характеристик оборудования. Поэтому возникла необходимость выработать единый параметр для оценки разрешающей способности. Эта задача была решена путем пересчета разрешающей способности по горизонтали к разрешающей способности по вертикали, используя соотношение сторон экрана ¾. В результате чего и появился коэффициент 0,75, а за разрешающую способность принята одна телевизионная линия, или сокращенно «TVL».

Это решение имеет и теоретическое обоснование. Надо учитывать, что при дискретной структуре расположения элементов, величина сигнала зависит от фазы пространственного положения, т.е насколько точно элементы высокочастотной структуры – стандартной миры – совпадают с пикселями строки.

Горизонтальное разрешение TVL

• разрешение - количество линий на ширине равной высоте картинки (отношение = 3: 4)

• максимальное количество линий (по горизонтали) которое можно различить равно количеству ячеек в строке

• предельное разрешение:
количество ячеек в строке x отношение сторон

пример: 752 pixels x 0.75= 564 ТВЛ

Это теоретический предел для сенсора

 

13. Телевизионные камеры специального назначения SWIP, ENCCD, камеры с докоммутационным усилением.

 

Однако есть и другие пути повышения, и очень резкого повышения, характеристик камер. Их можно разделить на два направления:

• Экстраординарное усиление видеосигнала в сенсоре (EMCCD) или на входе (докоммутационное усиление).

• Переход в среднюю инфракрасную область спектра (SWIR), где могут работать более чувствительные сенсоры и более высокие контрасты целей или в ещё более далёкую длинноволновую область (тепловидение).

ПЗС с электронным умножением (EMCCD)

Идея заключается в создании условий для дополнительного усиления сигнала в самом сенсоре перед считыванием.

Накопленный заряд передаётся по параллельным регистрам на линейный регистр, как и прежде, но в данном случае перед считыванием заряда на выходном узле производится его смещение через дополнительный регистр, так называемый умножающий регистр, в котором происходит усиление этого заряда. Таким образом, происходит усиление сигнала до уровня, превышающего шум считывания на усилителе, вследствие чего ПЗС с электронным умножением (EMCCD) может обеспечивать в 50-100 раз более высокую чувствительность, чем обычные ПЗС. Дополнительное ограничение шумов достигается охлаждением сенсора до -30°С с помощью эффекта Пельтье TEC (Thermoelectric Cooler).

Благодаря своим рекордным характеристикам такие камеры применяются там, где не допускается малокадровый режим.

ОХЛАЖДАЕМЫЕ ПРИЁМНИКИ

Современные фокально-плоскостные матрицы ИК-фотодиодов могут быть выполнены на основе различных материалов – халькогенидов свинца (PbS, PbSe), соединения кадмий-ртуть-теллур – HgCdTe (КРТ), антимонида индия (InSb), силицида платины (PtSi), примесных кремния (Si:x) и германия (Ge:x).

Охлаждение InSb, КРТ и QWIP матриц осуществляется встроенными микрокриогенными установками замкнутого типа по схеме Сплит-Стирлинга, причём, если технология охлаждения матриц КРТ до температуры жидкого азота (77К) освоена и не представляет технической сложности, то в случае приёмников QWIP охлаждение до более низких температур создаёт весьма ощутимую проблему.

Особенностью тепловизионных приборов на охлаждаемых приёмниках, как высокотехнологичных устройств, является небольшой ресурс работы. В лучшем случае он составляет лишь единицы тысяч часов непрерывной работы.

Ресурс и надёжность этих устройств определяется уровнем производства. При этом особенно важным является проведение всех процедур стандартизации, входного и выходного контроля комплектующих, периодические, серийные и другие испытания, проводимые по жёстким методикам.

НЕОХЛАЖДАЕМЫЕ ПРИЁМНИКИ

Технология создания болометров микроболометров (VOx) за рубежом была разработана Honeywell в середине 1980-х годов по контракту с US Department of Defense.

Затем с 1990-х этой технологией располагают компании Raytheon, Flir, BAE Systems, L-3 Communications, DRS Technologies, Infrared-Vision Technologies Corp., NEC, Institut National d'Optique (INO), ULIS.

Каждый отдельный пиксель представляет собой термистор поднятый на высоту нескольких мкм над кремниевой подложкой, с которой он соединяется двумя тонкими электропроводящими «ногами» – контактами с низкой теплопроводностью.

Чтобы уменьшить конвекцию откачивают воздух (определяет ресурс работы прибора).

При нагревании элемента сопротивление моста изменяется, что и обнаруживается чувствительными измерительными схемами в реальном времени.

 

15. Преимущества тепловизоров в охранных системах.

 

ТЕПЛОВИЗОР И АНАЛИТИКА

Свойства тепловизионного изображения существенно облегчают анализ видеоконтента. Интеграция тепловизора с системой видеоаналитики даёт мощный синергетический эффект.

В результате объединения преимуществ такого сигнала и такой его обработки становится возможным решение двух нетривиальных задач.

Первая из них - создание виртульного периметра с функцией раннего обнаружения подготовки к вторжению на охраняемую территорию распределённых объектов с высокими параметрами вероятности обнаружения и времени наработки на ложные тревоги близкими к аналогичным параметрам традиционных средств охраны периметра.

Тепловизоры позволяют создать виртуальный периметр с функцией раннего обнаружения подготовки к вторжению на охраняемую территорию распределённых объектов с высокими параметрами вероятности обнаружения и времени наработки на ложные тревоги близкими к аналогичным параметрам традиционных средств охраны периметра.

Видеоаналитика успешно справляется с задачей обнаружения, при этом интеграция такого виртуального рубежа с СФЗ проста и экономична.

Преимущества

Простота интеграции с существующей сетью безопасности СФЗ

Экономичность. Тепловое ограждение обойдется дешевле, чем установка физического заграждения. Меньше тепловизоров, чем телекамер

Защита труднодоступных зон. Обычно с помощью теплового ограждения можно легко обеспечить защиту зон, которые невозможно оградить по экономическим, экологическим или логистическим причинам.

• Низкая совокупная стоимость владения.

• Снижение количества ложных тревог из-за высокой контрастности теплового видеоизображения и специальных алгоритмов анализа видеоизображений,

• Легкость модификации и расширения

Вторая нетривиальная задача – выделение аномального поведения субъектов в зоне контроля. Поскольку субъекты, обнаруживаемые тепловизором чаще всего живые люди, то селекция на фоне помех происходит в таком случае автоматически на раннем этапе анализа видеоконтента.

Задачей испытания был анализ на предмет формирования тревоги по тепловизионному изображению ситуации перехода людей через железнодорожное полотно в поле зрения камеры. Остановка субъекта на путях более 3 секунд считалось тревожной ситуацией и маркировалась рамкой. Причём рамка оставалась в кадре и после выхода объекта из поля зрения до снятия тревоги. Такая маркировка позволяла выделить как тревожное событие движение объекта по аномальным скоростным параметрам.

Сочетание тепловизора с видеоаналитикой открывает широкие возможности для автоматизации наблюдения и оценки обстановки на охраняемом объекте, даёт оперативный выигрыш во времени для реализации ответных мер

 

16. Виды искусственного освещения на охраняемом объекте.

 

Если основываться на реальных значениях чувствительности камер охранного телевидения (от десятых долей Лк до десятков Лк), то ясно, что далеко не всегда имеется достаточная освещённость сцены для получения полного, максимально информативного сигнала.

А значит в тёмное время суток на местности на удалении от крупных городов или в населённых пунктах, где нет светового загрязнения, на участках затенённых зданиями, деревьями, а тем более в помещениях требуется дополнительное освещение.

По терминологии СНиП 23-05-95 искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное и охранное

Если на объекте производится работа, требуется рабочее освещение и его частный случай - местное освещение рабочих мест. Параметры рабочего освещения нормируются по разряду производимой зрительной работы.

В нерабочее время в производственных помещениях, требующих периодического осмотра пожарной или военизированной охраной, устраивается дежурное освещение, область применения, величины освещенностии требования к качеству для которого не нормируются.

Аварийное освещение – подразделяется на:

освещение безопасности, для завершения рабочих процессов в размере 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 Лк внутри зданий и не менее 1 Лк для территорий;

эвакуационное освещение 0,5 на лестницах, 0,2 Лк на открытом пространстве, допустимая неравномерность 1:40.

При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения.

Охранное освещение подразделяется на:

основное охранное освещение -

• входы в помещения, хранилища, КПП, причём уровень освещения выбирается точно так же как для рабочего освещения, по разряду производимой работы (например, вскрытие помещений, досмотр автотранспорта);

• визуальный контроль всей охраняемой территории и периметра (не менее 0,5 Лк), причём должны освещаться объекты наблюдения, расположение же часового или маршрут его движения должен быть затемнён;

резервное охранное освещение, уровень 50% от уровня основного охранного устраивается в КПП, серверной, комнате охраны;

дополнительное охранное освещение (не нормируется) при плохой видимости или при нарушении периметра.

По сути, дополнительное охранное освещение является тревожным, которое предназначено для следующих операций:

– дополнительного освещения участка территории охраны, на котором произошло тревожное событие, с целью повышения вероятности верификации тревоги как с помощью СОТ, так и визуально силами охраны;

светомаскировки маршрута передвижения сил охраны, выдвигаемых на задержание нарушителя;

– создания дополнительной психологической нагрузки на нарушителя и его ослепление за счет повышения прямой блескости и формирования теневых зон, при этом направление прожекторов должно совпадать с направлением выдвижения сил охраны.

 

17. Проблема выбора источника света и светильника в охранных системах.

 

Требования к уровню освещённости.

Вероятность решения зрительной задачи оператором зависит от качества телевизионного изображения. В свою очередь качество изображения зависит от уровня видеосигнала и отношения сигнал/шум, что определяется освещённостью наблюдаемой сцены, коэффициентом отражения фона и/или объекта, светосилой применяемого объектива и значением чувствительности камеры.

В то же время, нельзя необоснованно увеличивать значения освещённости объекта и особенно периметра, поскольку затраты на освещение становятся непомерно велики, и такая система теряет экономическую эффективность.

Для того, чтобы получить необходимые уровни освещённости в конкретных условиях нужно пересчитать значения, указанные в каталогах в соответствие реальным коэффициентам отражения фона и/или объекта и светосилы применяемого объектива.

Для аналоговых камер формата ½” и ⅓” эти значения находится в интервале:

• от 0,5 Люкс (отношение сигнал/шум 40 дБ, светлый фон),

• до 6 Люкс (отношение сигнал/шум 50 дБ, тёмный фон), самые жёсткие условия.

Таким образом, для получения нормированного видеосигнала при высоком отношении с/ш потребуется освещенность от единиц люкс и выше.

Требования к неравномерности освещения.

Качество телевизионного изображения при неравномерном освещении определяется размахом световой характеристики сенсора камеры, зависящим от максимальной зарядовой вместимости потенциальной ямы и количества шумовых электронов.

Для аналоговых монохромных камер формата ½” и ⅓”, которые линейно передают градации яркости в диапазоне освещённостей не менее 40 дБ, можно считать допустимую неравномерность освещённости не более 1 порядка.

Требования к ракурсу освещения.

При соосном расположение осветителя и видеокамеры фон и проектирующийся на него объект освещены приблизительно одинаково, объект не имеет теней, контраст минимален.

Такое освещение называют «плоским»

Расположение источников света под углом от 30º до 60º к визирной оси видеокамер позволяет наблюдать объект во-первых на фоне, освещенном иначе, а во-вторых наблюдать с объемным градиентом яркости. Контраст максимален. «Моделирующее» освещение.

Требования к взаимному расположению видеокамер и источников света.

Следует учитывать также помехи, которые могут создавать для видеокамеры насекомые, привлечённые светом.

Нежелательно близкое расположение видеокамер и светильников.

Аппаратная реализация

Необходимо выбрать источники света, светильники и способы управления охранным освещением

Источники света для светильников системы охранного освещения выбирают по следующим требованиям:

· Высокая световая отдача.

· Длительный срок службы.

· Спектральный состав излучаемого света, соответствующий спектральной чувствительности камеры.

· Приемлемое время разгорания.

· Освоение отечественной промышленностью и включение в состав широкой номенклатуры световых приборов.

 

18. Управление направлением визирования и масштабом наблюдения.

 

Помимо стационарных камер в СОТ применяются дистанционно управляемые камеры (PTZ-cameras).

Они позволяют оператору поворачивать (Pan) и наклонять (Tilt) камеру, а также изменять масштаб (ZOOM).

Поворотные устройства.

Поворотные камеры занимают особое место в системах охранного телевидения. Использование поворотных камер позволяет решать задачу оперативного наблюдения на больших протяжённых участках снаружи и внутри помещений путем управления направлением визирования и масштабом.

Конструктивно поворотные устройства представляют собой основание, устанавливаемое на неподвижные опоры или кронштейны и подвижные платформы, способные поворачиваться в двух взаимно перпендикулярных горизонтальной и вертикальной плоскостях (курс – тангаж или курс - дифферент) и приводимые в движение электродвигателями.

Профессиональные поворотные устройства, иначе называемые турелями или PTZ – устройствами, имеют высокие характеристики по нагрузке, скорости поворота, пределам панорамирования до 360º и наклона до ± 90º. Они могут направлять камеру выше линии горизонта.

Многие турели снабжаются датчиками обратной связи, что позволяет программировать препозиции (заранее выбранные направления визирования) и вызывать их по команде оператора или автоматически по тревожным сообщениям.

ZOOM- объективы

ZOOM – это дистанционно управляемый объектив-трансфокатор. Увеличение фокусного расстояния увеличивает масштаб, но сокращает угол поля зрения.

Оптические компоненты объектива-трансфокатора, приводятся в движение электродвигателями, как правило низковольтными. Некоторые трансфокаторы имеют функцию препозиции, т.е. заранее выбранные значения фокусного расстояния и положения фокустровки

 

Управляют такими телекамерами при помощи специальных контроллеров – аналоговых или цифровых.

Аналоговый контроллер непосредственно создаёт рабочие напряжения для поворотного устройства и объектива

Аналоговые контроллеры проще и дешевле, но во-первых имеют ограничение по дальности трассы управления за счёт омических потерь, а кроме того не могут быть интегрированы с другими средствами управления СОТ.

Цифровое управление предоставляет гораздо более широкие возможности. Управление на дальностях до 1,5 км возможно с помощью цифрового кода, который формируется контроллером как автономным, так и входящим в состав центрального оборудования, а также возможно виртуальное управление.

Многофункциональные клавиатуры цифрового управления обычно имеют пропорциональный джойстик, поворот которого управляет трансфокатором. Они позволяют задавать препозиции и реализовывать целый ряд дополнительных команд

 

19. Скоростные поворотные камеры. Из функции, преимущества и тактика использования.

 

Интегрированные камеры

Существует отдельный класс камер, называемый различными фирмами производителями по-разному:

· Скоростные поворотные камеры

· Купольные камеры

· Роботизированные камеры

· Интегрированные камеры

· Dom-камеры

· SpeedDome

 

Интегрированные скоростные камеры сочетают в себе:

· собственно высококлассную камеру,

· объектив-трансфокатор с автофокусировкой,

· приемник цифровых сигналов управления,

· высокоточное поворотное устройство,

· встроенный источник питания,

· климатический кожух с блендой.

 

Применение скоростных поворотных камер позволяют решить целый ряд оперативных задач, недоступных для устройств позиционирования, и при оптимальной установке заменяют до 7-10 стационарных камер.

Основой камеры является модуль камеры с ZOOM-объективом, который снабжён системой автофокусировки. Кратность оптического увеличения достигает 32* и более.

Возможности оператора

Установка препозиции: запись в памяти камеры координат (положения камеры) и состояния трансфокатора.

Вызов препозиции: установка камеры в предопределенную заранее позицию.

Обход по препозициям: циклический обход телекамеры по заранее заданным позициям. Список препозиций может корректироваться

Авто панорама: вращение камеры в горизонтальной плоскости в пределах заданной области. Область сканирования задаётся электронными упорами

Запись тура А: произвольная запись последовательности поворотов и работы трансфокатора. Программируется в ручную.

Воспроизведение А: воспроизведение записанного тура А

 

20. Критерии решения задач охранного телевидения.

 

Фокусное расстояние объектива совместно с форматом сенсора камеры определяет масштаб изображения и угол поля зрения камеры.

Чем крупнее мы видим, тем меньше угол поля зрения, чем больше угол поля зрения, тем мельче масштаб.

• короткий фокус – мелкий масштаб и широкий угол поля зрения

• длинный фокус – крупный масштаб и узкий угол поля зрения

В балансировке этих противоречивых требований и заключается искусство выбора формата камеры и объектива.

Исследования Джонсона и Бейли помогли связать вероятность решения зрительной задачи с нормированной пространственной частотой (в TVL) для изображения «критического размера объекта».

Для объектов бронетанковой техники определение критического размера не представляет сложности. Для фигуры человека в качестве критического пытались использовать её фронтальную проекцию (ширина 0,6м)

Однако, критический размер изображения ростовой фигуры человека в различных положениях и ракурсах будет весьма неопределенным, поэтому вводится понятие «эффективного размера объекта».

Эффективный размер ростовой фигуры человека получен статистически, он характеризует как размер фигуры, так и сложность её формы и равен 0,2 метра. Этими размерами характеризуются информационные признаки объекта, по которым оператор и принимает решение об обнаружении, опознавании или идентификации.

Приведённые цифры, конечно, зависят от контраста, прозрачности атмосферы, наличия помех.

Также следует принимать во внимание отвлекающие факторы – насыщенность другими похожими объектами поля зрения и др.

Поскольку эффективный размер в три раза меньше критического, то значение критерия решения зрительных задач с вероятностью 95% принимается следующее количество TVL, приходящихся на размер изображения эффективного размера объекта (0,2 м).

обнаружение 1-2 TVL,

опознавание 3-4 TVL,

идентификация 6-10 TVL.

 

21. Способы преодоления основного противоречия телевизионного наблюдения.

 

В первую очередь СОТ должна обеспечивать решение зрительной задачи, чем определяется необходимый масштаб наблюдения, и соответственно фокусное расстояние объектива.

Угол поля зрения при этом находится по соотношению:

Если угол поля зрения окажется больше, чем нужно (а всегда нужно стремиться к минимально необходимому углу поля зрения, чтобы уменьшить опасность паразитных засветок), то значит мы имеем запас по масштабу.

Если же угол поля зрения мал, то в запасе у проектировщика остаются следующие приёмы:



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 220; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.92.96.247 (0.126 с.)