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遠距離全天候監控設備常見誤解分析

你誤解我了,遠距離全天候監控設備常見誤解分析



遠距離控常見誤解分析

1、 遠距離設備不如近距離監控攝像機畫面鮮艷

很多客戶,尤其是沒有接觸過遠距離監控,不知道成像內部原理的客戶,會對安裝后的遠距離設備抱怨,說這么貴的設備還沒有一兩萬的普通球機畫面鮮艷,成像效果好。對于這種現象是有原因的,主要有下面幾點。

首先是由于近距離監控攝像機的通光量要比長焦距遠距離監控設備的通光量大,參數上是近距離監控成像設備的F數要比遠距離的F數小,F數是焦距和口徑的比。F數越小,通光量越大。例如索尼FCB-CX480攝像機的F數為F1.4—F3.0,富士能D60×12.5R3H-V41的長焦750mm焦距的鏡頭F數最小為F3.8。也即是單從通光量上來說,長焦鏡頭最大視場角時的通光量都沒有索尼一體機最小視場角度的通光量大。通光量大光線里面所包含的成像物體的圖像信息越多,例如目標顏色、亮度,反光差的目標的信息等。

最后,由于空氣中是有漂浮顆粒、水汽及其他微生物存在的,因此光通過空氣會被這些微小的事物所衰減,尤其是遠距離來說,空氣對光的衰減就相對比較明顯,從而也造成了遠距離監控畫面沒有近距離監控畫面效果好。

綜上所述,在實際應用中在一個大屏上,通常遠距離設備畫面會不如近距離監控攝像機畫面鮮艷。比較的狀態是不同的,如果F數相同也即通光量相同,觀測目標距離相同,就不會出現太大的差別。因此,遠距離設備不如近距離監控攝像機畫面鮮艷是一種誤解。

2、 激光夜視儀夜晚廣角看不遠

激光夜視儀中,最遠夜視距離是視場角度最小,光斑也同步變焦與視場角度適應時的最遠觀測距離。這通常會被誤解為能夠與白天一樣,在任何角度都是相同的效果,只是畫面是黑白的而已。

對于攝像機來說,即使是夜視專用可透過紅外的成像設備,對近紅外激光(激光夜視儀用近紅外激光波長為810nm)的感應靈敏度也沒有可見光(可見光范圍380—760nm)的靈敏度高,因此,像公司3公里激光夜視儀用激光功率為15W也要比可見光15W燈泡的照射的近,在廣角的時候,15W的燈泡的夜晚全黑的條件下的照明范圍和距離也是可想而知的。激光可以達到很遠距離就是通過對出射激光進行光束整形壓縮,使得照射光斑范圍內的功率密度足夠,才實現的遠距離的監控。


所以,激光夜視儀在環境光較弱的條件下,夜晚廣角看不遠是正常的,要實現遠距離監控需要將遠距離物體放大,才能實現足夠的照明,達到夜視監控需求。

3、 遠距離變倍放大時觀測畫面會變暗,有時會模糊

鑒于第一條誤解,遠距離監控設備觀測遠處目標的光線會隨距離的增加遞減,同時受到空氣衰減和長焦距時F數變大,通光量下降等諸多因素影響,能夠被攝像機接收到的光線會急劇下降,尤其到達最長焦觀測目標較暗時,畫面變暗的現象是很明顯的。當光線減弱到攝像機不足以維持清晰成像,就會出現畫面模糊。

不過畫面模糊還有另外的可能,一是聚焦未聚好,二是預置位設置時光線較弱,當天氣晴朗,光線充足時,清晰成像位置可能需要重新聚焦(光線好聚焦清楚后,光線不好也是清楚的)。另外還有一種可能是目標到監控設備之間有較大的空氣流動,例如,光線經過熱鍋爐,鍋爐上方的空氣密度發生了改變,光線經過時,對目標反射光線產生了影響,從而影響到成像,產生畫面模糊現象。

如果是從正規有售后及質量保證的企業購買的激光夜視產品,例如公司的產品,所選用的鏡頭攝像機都是符合客戶參數要求的,不會出現在要求的監控范圍內畫面在出廠之前。

4、 常年累月工作后畫面模糊

室外工作的設備,即使加了防塵遮陽罩,經過長時間的戶外使用,會在玻璃窗口表面附著灰塵,當灰塵積累到一定程度,就會對成像產生影響,表現形式就是畫面模糊。如果出現這種現象最合理的方式是進行清潔處理,不只是玻璃窗口,包括遮陽罩靠近窗口內側部分和整個前面板都要進行清理,以免未清理部分污染清潔過的窗口。


圖戶外使用被灰塵覆蓋的玻璃窗口

也有人會提出用鍍膜或加雨刷的方式來清潔,但是公司經過多年測試應用經驗會給出不建議這兩種方式使用的回答。

采用納米技術的憎水膜,的確可以減少窗口灰塵的附著和避免落上雨滴時影響成像,但是鍍膜的不好之處,一方面會影響到激光的透過率;另一方面由于設備是室外使用,經過風吹日曬,鍍膜壽命較短,一般在9個月左右就會出現脫落,如果不及時清理更換,會對成像造成更加嚴重的畫質影響。另外由于膜層鍍在窗口外部,而設備在安裝過程中難免會觸及窗口,一旦觸碰很容易造成膜層表面劃傷,在成像時顯現出來。

許多采用雨刷的案例表明,雨刷是需要配合灑水使用的,如果單靠下雨天淋上雨水來實現,有些不太現實,同時下雨雨水的沖刷受到遮陽罩的影響,灑水效果并不是很理想。很多時候會是干刷的狀態,由于砂礫的存在,會劃傷玻璃,即使下雨也會因為配合不好造成刷過后留下片狀或塊狀的水痕,這些痕跡比微小的灰塵更加影響成像。

所以在目前遠距離監控設備清潔方式中,能定期對設備清潔,是保證設備長期工作后畫面不會模糊,清晰成像的最佳方式。

5、開啟透霧,距離不夠;夜晚不能透霧

在遠距離監控時,受到環境空氣質量影響比較顯著。利用近紅外光線較可見光對霧氣及霾的穿透能力強的特性,借助鏡頭光學透霧和攝像機透霧處理技術可以有效的提高在霧氣及霾等惡劣天氣條件下的監控距離,盡可能的減小天氣對監控的影響。但是所有的透霧是在原有能見度基礎上,按照能見距離一定比例透霧的,通常為1.2—1.5倍。例如,晝視距離為6公里的設備,在能見度只有1公里的天氣條件下,開啟透霧功能不是晝視距離依然為6公里,而是只能達到1.2公里到1.5公里的透霧監控距離。

a 后向散射較強 b后向散射較弱

圖后向散射對成像影響對比圖

激光夜視設備,夜晚在無光的環境條件下需要激光補光照明,如果有霧的話,主動照明會產生嚴重的后向散射,因此夜晚有霧,是無法透霧的,二是主動照明有后向散射,無主動照明就沒有補光無法夜視。

6、高端的設備不具有自動聚焦功能

很多購買我公司遠距離監控設備的客戶會不理解我們的推薦配置,說“買這么貴的設備為什么不帶自動聚焦功能?”。不帶自動聚焦功能是有我們的原因的,在遠距離監控,尤其是城市制高點這樣,要求設備不間斷、長時間監控的設備,我們給客戶推薦的是適合實際需求的、滿足長期穩定工作的方案。這是根據公司十年遠距離激光夜視監控設備的實際經驗積累得出的最佳配置結論。

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由于長焦鏡頭聚焦鏡片口徑大,整體結構較重,在聚焦時對電機的使用損耗較大。

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自動聚焦是鏡頭攝像機配合實現的功能,由于遠距離監控的攝像機鏡頭都是專門生產兩種設備的廠家各自設計生產的,其自動聚焦的調試需要兩款產品配合來實現,因此配合起來自動聚焦的效果并不會像一體機那樣聚焦速度又快又好。

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聚焦過程至少要經過一個由模糊到清晰再到模糊再到清晰的過程,相比于巡航中直接調用預置位就是清楚的位置來說,這個過程會加大對聚焦電機的損耗,從而影響到鏡頭壽命,繼而影響整個激光夜視儀設備的無故障工作時間。

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長焦鏡頭的自動聚焦在畫面不清楚的時候,聚焦電機會不停的轉動,嚴重影響電機壽命。

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而且一旦出現問題,只能拆回發給廠家進行維修,會影響正常監控。

鑒于以上,遠距離監控長焦鏡頭會建議不使用自動聚焦功能(如果網絡延遲較大,大部分監控時間為人員值班操作的話,還是建議采用自動聚焦的)。


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