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探討監(jiān)控系統(tǒng)圖像質(zhì)量

所屬欄目:智能科學(xué)技術(shù)論文 發(fā)布日期:2011-04-16 20:58 熱度:


  視頻同軸電纜線纜的特性阻抗及設(shè)備終端阻抗為75Ω。當(dāng)攝像機(jī)輸出電阻、同軸電纜特性阻抗和監(jiān)視器輸入電阻匹配時(shí),傳輸線傳輸?shù)哪芰繉⑷勘回?fù)載吸收,功率最大。當(dāng)其阻抗不能匹配時(shí),就會在同軸電纜中造成回波反射;使圖像出現(xiàn)重影及波紋,甚至使圖像跳動。因此,電纜中間不能接頭,因?yàn)橹虚g接頭很容易改變接點(diǎn)處的特性阻抗,還會引入插入損耗。
  視頻同軸電纜傳輸圖像信號。傳輸距離越遠(yuǎn)信號衰減越大;傳輸信號頻率越高衰減越大。以SYV-75-5為例,在滿足6MHz傳輸帶寬標(biāo)準(zhǔn)的要求下,信號每30米衰減約1dB;按GB50198標(biāo)準(zhǔn)2.1.6.5條要求,利用攝像機(jī)輸出上限+3dB,再利用監(jiān)視器輸入下限-3dB,共可衰減6dB其傳輸距離為180米。實(shí)際使用中雖然在長距離傳輸中采用SYV-75-5視頻同軸電纜(如超過200m)直接使用電纜連接也可以得到穩(wěn)定的圖像,但因高頻衰減會使圖像的細(xì)節(jié)損失過多,分辨率下降、明暗對比度以及色彩飽和度的降低、影響到彩色的重現(xiàn)等等。在監(jiān)視器屏幕看到的視頻圖像的輪廓部分將變得模糊不清。如果圖像內(nèi)容有細(xì)密的豎條,則這些豎條會變成灰蒙蒙的一片。如下圖示出。
1.jpg

  (1)原始圖像(2)信號波形(3)高頻衰減后的信號波形(4)劣化后的圖像
  按GB50198標(biāo)準(zhǔn)2.3.1.1條規(guī)定,當(dāng)傳輸?shù)暮诎纂娨暬鶐盘,?MHz點(diǎn)的不平坦度大于3dB時(shí),宜加電纜均衡器;當(dāng)大于6dB時(shí),應(yīng)加電纜均衡放大器。當(dāng)傳輸?shù)牟噬娨暬鶐盘,?.5MHz點(diǎn)的不平坦度大于3dB時(shí),宜加電纜均衡器;當(dāng)大于6dB時(shí),應(yīng)加電纜均衡放大器。
  視頻放大器一般都做在100~10000000Hz,通帶平坦,增益為6dB左右,可以補(bǔ)償同軸電纜在遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)對圖像信號所造成的衰減。用視頻放大器對傳輸系統(tǒng)進(jìn)行逐點(diǎn)補(bǔ)償、等額補(bǔ)償和前端補(bǔ)償。逐點(diǎn)補(bǔ)償使每個(gè)攝像點(diǎn)輸入圖像均勻一致,解決由于各攝像點(diǎn)距離不等導(dǎo)致各監(jiān)視器上的圖像明暗、色差不均的弊病。等額補(bǔ)償是指各頻率信號都要得到有效補(bǔ)償,使被攝景物經(jīng)傳輸后在監(jiān)視器上獲得復(fù)原重現(xiàn)。前端補(bǔ)償是由于前端為信號源,除了攝像機(jī)本身限定的噪聲指標(biāo)外,視頻信號是其主要成份;從這里插入放大器可得到最大信號噪聲比。
  另外,采用視頻放大器雖然可能有效延長視頻信號的傳輸距離,但是當(dāng)傳輸距離超過600米時(shí),增加視頻放大器的數(shù)量便不奏效了。因?yàn)橐曨l信號經(jīng)多次放大后,其疊加的噪聲也同樣經(jīng)過了多次放大,當(dāng)噪聲電平與視頻信號電平幾乎處在了同一個(gè)數(shù)量級上時(shí),監(jiān)視圖像可能是在一片雜亂的背景噪點(diǎn)中。
  五、圖像顯示部分
  一般用監(jiān)視器作為顯示部分。它的功能是將前端傳送過來的圖像顯示出來。監(jiān)視器選用要點(diǎn):(1)監(jiān)視器的類型應(yīng)與攝像機(jī)的類型相匹配。(2)監(jiān)視器的清晰度應(yīng)略高于(JGJ16-2008規(guī)定高100TVL)系統(tǒng)中攝像機(jī)的清晰度。(3)宜采用23~51cm屏幕的監(jiān)視器。
  六、系統(tǒng)供電和接地
  系統(tǒng)供電和接地對監(jiān)控圖像質(zhì)量至關(guān)重要。整套視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有專門的統(tǒng)一供電電源,一般采用220V、50Hz的單相交流電源。設(shè)置UPS電源,其標(biāo)稱功率不得小于系統(tǒng)使用功率的1.5倍。由監(jiān)控室引專線經(jīng)隔離變壓器對攝像機(jī)集中供電。系統(tǒng)接地采用一點(diǎn)接地方式。接地線不得形成封閉回路,不得與強(qiáng)電的電網(wǎng)零線短接或混接。系統(tǒng)采用專用接地裝置時(shí),其接地電阻不得大于4Ω;采用聯(lián)合接地時(shí),其接地電阻不得大于1Ω。
  監(jiān)控圖像抖動、無彩色,或干脆無圖像?赡苁怯晒╇娋路的線徑不夠,線路降壓過大,攝像機(jī)的供電電壓值達(dá)不到要求值造成。如一只標(biāo)準(zhǔn)電壓DC12V±10%紅外攝像機(jī)、紅外燈開啟時(shí)工作電流500mA(I=0.5A),AC220V變壓整流后DC12V采用RVV2*1.0(S=1mm²)線纜對距離100米(L=100m)處攝像機(jī)進(jìn)行供電。估算經(jīng)驗(yàn)公式:取單位導(dǎo)線電阻率ρ=0.01851Ω.mm²/m,線纜壓降ΔU=I*ρ*(2L)/S=0.5*0.01851*200/1=1.85V。攝像機(jī)的供電電壓下降15.4%,不能正常工作,需要增加線徑。
  監(jiān)視器上出現(xiàn)木紋狀的干擾。這種干擾的出現(xiàn),輕微時(shí)不會淹沒正常圖像,而嚴(yán)重時(shí)圖像就無法觀看了。這種故障現(xiàn)象原因之一是由于在正常供電系統(tǒng)的電源(50Hz的正弦波)上疊加有干擾信號。
  監(jiān)視器的畫面上出現(xiàn)了一條黑杠或白杠,并且向上或向下慢慢滾動。這種現(xiàn)象多半是由系統(tǒng)產(chǎn)生了地環(huán)路引入了50Hz的工頻干擾所造成的。前端設(shè)備和終端設(shè)備之間的電位有電位差也會干擾視頻信號,造成圖像信號的畸變或圖像出現(xiàn)滾道。因此接地線不得形成封閉回路,不得與強(qiáng)電網(wǎng)零線短接或混接,接地母線應(yīng)采用足夠截面積的銅制導(dǎo)線,確保前后端的地對地電阻<1Ω。還有為減少空間輻射干擾,也要求系統(tǒng)有良好接地。

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