| 攝像機鏡頭技術(shù)分析與防水防霧解決之道
無論何種監(jiān)控工程的應(yīng)用中，視頻畫質(zhì)效果皆是考核鏡頭優(yōu)劣的核心因素。好的攝像機如果配上不好的鏡頭，就不能得到高質(zhì)量的監(jiān)控畫面。同理，如果好的鏡頭卻配上不好的攝像機，那也不會有好的視頻畫面呈現(xiàn)。
攝像機鏡頭技術(shù)分析
鏡頭是監(jiān)控攝像機的眼睛，正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的第一步。當(dāng)前，1/3"鏡頭是應(yīng)用的主流，自動光圈鏡頭銷售量最多，變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢。
1)應(yīng)依據(jù)監(jiān)控攝像機到被監(jiān)視目標(biāo)的距離，來選擇定焦鏡頭(FixedFocalLens)的焦距。
從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭焦距通常用值來表示，鏡頭光圈一般用F表示，F(xiàn)取值以鏡頭的焦距/和通光孔徑d的比值來衡量，F(xiàn)=f/d，每個鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。
2)監(jiān)控攝像機的鏡頭規(guī)格應(yīng)與監(jiān)控攝像機CCD靶面尺寸(1/2"為6.4hX4.8υ、1/3"為4.8hX3.6υ、1/4"為3.2hX2.4υ)相對應(yīng)。如果鏡頭尺寸與監(jiān)控攝像機CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。
3)監(jiān)控攝像機的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與監(jiān)控攝像機CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系：水平視覺度數(shù)=2arctan(h/2f);
垂直視覺度數(shù)=2arctan(υ/2f)。
4)鏡頭有自動光圈(autoiris)和手動光圈(manualiris)之分。自動光圈用于被照物光線變化較多場合，手動光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。
自動光圈鏡頭有二種驅(qū)動方式：一類為視頻輸入型Videodriver(withAmp)，它將一個視頻信號及電源從監(jiān)控攝像機輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路，用以將攝像機傳來的視頻信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達的控制，另一類稱為DC輸入型(DCdrivernoAmp)，它利用攝像機上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計式光圈馬達，攝像機內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動光圈鏡頭推出。
5)監(jiān)控攝像機鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD監(jiān)控攝像機與鏡頭間多了5mm調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機可用CS型鏡頭，但CS安裝的監(jiān)控攝像機不能使用C型鏡頭。
6)變焦鏡頭由于在一個鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動縮放鏡頭(ZoomLens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項目劃分有：
·三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。
·二可變鏡頭——通常是自動光圈鏡頭，而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。
·單可變鏡頭——一般是自動光圈和自動聚焦的鏡頭，而焦距需人為調(diào)節(jié)。
7)縮放/變焦鏡頭(VariFocalLens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能，焦距連續(xù)可變，可將遠(yuǎn)距離物體放大，又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視寬度增加。
8)監(jiān)控攝像機除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭(AsphericalLens)，鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，并且在設(shè)計時就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面鏡片就能達到多個球面鏡片矯正像差的效果，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點。變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離監(jiān)控攝像機的場合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。
攝像機鏡頭防水防霧解決之道
監(jiān)控攝像機內(nèi)部應(yīng)具有自動除霜功能，攝像機在0℃時啟動加熱裝置除霜;在高溫天氣，恒溫裝置可以解決高溫度對敏感元器件，當(dāng)溫度高于50℃時，會自動啟動風(fēng)扇進行排風(fēng)降溫。外部溫度過低，自然會引起鏡頭出現(xiàn)水霧的情況，那么下面的方法就要靈驗了。
監(jiān)控攝像機的構(gòu)造十分緊密，在北方的監(jiān)控攝像機很容易出現(xiàn)鏡頭起霧的現(xiàn)象，特別是內(nèi)外溫差過大，且內(nèi)部熱量無法快速排出時，一旦出現(xiàn)鏡頭起霧監(jiān)控的意義也就不復(fù)存在。為了解決這樣的問題，在監(jiān)控攝像機外面增加雨刷器或許能夠解決問題。
攝像機雨刷器的功能和汽車雨刷功能類似，許多監(jiān)控攝像機都安裝了雨刷控制裝置。當(dāng)外部防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)露水、霜和污垢，造成攝像機視線遮擋，雨刷器能夠及時清理，掃清礙"眼"的東西。
從產(chǎn)品上來看，大多數(shù)支持云臺的球型監(jiān)控攝像機支持雨刷功能，考慮到產(chǎn)品外形構(gòu)造，槍機安裝雨刷十分不方便。也有人說，球形攝像機體積本來就很大，如果額外加上雨刷控制器，對其內(nèi)部空間負(fù)擔(dān)也不少。
如果再將產(chǎn)品細(xì)分，紅外夜視監(jiān)控一體機安裝雨刷的比例很高，其很重要的一個原因就在于球機雙紅外光束溫度高，散熱較差，或許也有“不得以”的原因安裝小雨刷。當(dāng)然除了安裝雨刷外，還有一種方式是大多數(shù)廠商更為青睞的技術(shù)。
實際上霧氣水汽等問題可以由以下幾種途徑解決：
機器內(nèi)部出現(xiàn)霧氣：霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成，因冷環(huán)境的強、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中，尤其是在室內(nèi)的攝像機常常會因場館內(nèi)的霧氣或者水汽等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜，導(dǎo)致攝像機無法看清物體，直接影響監(jiān)控效果。
各家對這一問題的解決方法也是不一樣的。增加除霜電路、開通氣孔、充氮氣、加風(fēng)扇、放干燥劑等等。方法不一樣，做出來的效果當(dāng)然也不一樣，有的可以解決問題，有的還是不能解決問題。不過，從最基礎(chǔ)的角度上來講，嚴(yán)格控制料件的清洗，盡量杜絕揮發(fā)物的存在是很有必要的。例如PCB板不能有殘留助焊劑，遮光膠套采用優(yōu)質(zhì)硅膠材料等。
機器外部出現(xiàn)霜、霧：攝像機在濕度大的環(huán)境下工作，防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢，造成攝像機視線遮擋。
解決的辦法：1、在防護罩上增加雨刷，通過控制雨刷清潔玻璃。
2、使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比，隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵等功能。最后，針對高濕度情況下，對于外殼密封的一些要求。
如果紅外防水?dāng)z像機在北方應(yīng)用的話，機體內(nèi)外會產(chǎn)生很大的溫差，前端的鏡片會出現(xiàn)霧化的現(xiàn)象，因此要求機器內(nèi)必須具有很好的密封性，防護罩也要具備很好的防雨水性能。現(xiàn)階段，大陸技術(shù)在密封性上，存在一定的技術(shù)問題，比如外殼的設(shè)計，在接頭和螺絲接口等地方，多是產(chǎn)生漏水的地方。 |
