Системы защиты территорий и помещений

курсовая работа

2.1.7 Телевизионные камеры

Системы охранного телевидения существенно отличаются от систем телевещания соотношением количества передающих ТВ-камер и устройств отображения. В системах вещательного телевидения число приёмников изображения на несколько порядков превосходит число телекамер. При обеспечении безопасности объектов многочисленные телекамеры выступают в роли периферийных устройств, а ядром системы ТВ-наблюдения являются так называемые системообразующие блоки, подключённые к одному монитору или нескольким. Изучение телевизионных комплексов для обеспечения безопасности можно начать с рассмотрения системных блоков. Такой подход более понятен пользователю системы, в то время как проектировщик должен иметь чёткое представление о процессе зарождения видеоинформации. Общепринятую концепцию "глаз является вынесенной частью мозга" мы распространяем на современные системы прикладного телевидения, где телекамера становится вынесенной частью компьютера. Именно эта часть компьютера ответственна за ряд качественных показателей СФЗ, входящих в уравнение безопасности (В.1). Поэтому после обсуждения общих вопросов физической защиты объектов в 1 следует детальное рассмотрение телевизионных камер и их основных характеристик.

Сердцем большинства современных телевизионных камер для систем безопасности являются твердотельные матричные фотоприёмники, причём более 95% камер в настоящее время реализуется на матричных приборах с зарядовой связью (ПЗС). Фотоприёмник телекамеры преобразует многомерный оптический сигнал (функцию пространственных координат, времени и длины волны) в одномерный электрический сигнал (функцию времени). Такое преобразование основано на реализации главных принципов телевидения: накопления потока фотонов, дискретизации и развёртки изображения.

Классификация телевизионных камер

Выбор конкретного типа телевизионной камеры для СФЗ является сложной задачей.

Существует много факторов, которые необходимо принять во внимание: требуемые вероятностные характеристики СФЗ, техническая документация производителя, условия эксплуатации, ценовые ограничения. Постоянное расширение номенклатуры предложений на рынке, совершенствование технических параметров и функциональных возможностей телекамер создаёт дополнительную неопределённость на этапе параметрического синтеза СФЗ. Для каждого конкретного случая проектировщик должен выбрать одну конкретную из множества моделей телекамер, которые классифицируются по следующим признакам.

1. Независимо от технических характеристик все телевизионные камеры можно разделить на две группы, принципиально отличающиеся по способу обработки сигнала, - аналоговые и цифровые. Основу современных аналоговых ТВ-камер составляют три микросхемы: ПЗС-матрица, синхрогенератор и аналоговый видеотракт. Более совершенные цифровые (DSP) ТВ-камеры включают в себя также АЦП, цифровой процессор обработки видеосигнала и управления режимами матрицы и ЦАП. Современные технологии позволяют совместить на одном кристалле все эти устройства, обеспечивая на выходе телекамеры стандартный аналоговый видеосигнал.

2. По разрешающей способности все телевизионные камеры делятся на камеры стандартного и камеры высокого разрешений. В камерах стандартного разрешения используются матрицы с числом элементов 500 582, обеспечивающие разрешающую способность 380 линий для чёрно-белых и 330 линий для цветных моделей. Камеры с высоким разрешением строятся на матрицах с числом элементов 752 582, обеспечивающих разрешающую способность 580 линий для чёрно-белого и 450 линий для цветного вариантов исполнения.

3. Определение параметров телекамеры часто начинают с размера фотоприёмника, определяющего чувствительность телекамеры и тип используемой оптики. При равном числе элементов разложения чувствительность ТВ-камеры пропорциональна площади фотоприёмника, однако увеличение площади влечёт за собой удорожание матрицы и объектива. Для классификации матриц ПЗС с различными размерами (табл. 2.1) используют понятие "формат ПЗС", тесно связанное с понятием "оптический формат". Оптический формат - диаметр изображения в фокальной плоскости объектива с гарантированным качеством, выраженный в дюймах. Этому диаметру соответствует несколько меньшая длина диагонали матрицы ПЗС.

4. По типу видеосигнала на выходе ТВ-камеры можно разделить на чёрно-белые и цветные. Использование информации о цветовой структуре наблюдаемого сюжета при достаточном освещении позволяет повысить достоверность различения объектов. При дефиците освещённости на объекте современные цветные телекамеры автоматически могут переходить в режим формирования чёрно-белого изображения, увеличивая тем самым свою чувствительность в несколько раз.

5. По стандарту разложения телекамеры также можно разделить на две большие группы. В Европе в соответствии с рекомендациями МККР (CCIR) в охранном телевидении используется вещательный стандарт разложения (625 строк, 50 полей в секунду). В США телевизионное оборудование для СФЗ соответствует стандарту EIA RS170 (525 строк, 60 полей в секунду). Европейское цветное ТВ-оборудование соответствует стандарту PAL, американское - NTSC.

6. В зависимости от решаемой функциональной задачи различают телевизионные камеры общего применения, камеры среднего и высшего классов. Камеры общего применения формируют приемлемое изображение в "тепличных" условиях, характеризуются минимальным набором регулировок, дешевизной и используются на объектах категорий Б, В. Камеры среднего класса имеют улучшенные технические параметры и используются на объектах категории Б. Камеры высшего класса имеют наилучшие показатели чувствительности, разрешающей способности, рабочего диапазона освещённости, большое количество дополнительных функций и регулировок и несмотря на высокую цену широко применяются на объектах категории А.

Делись добром ;)