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探討監控系統圖像質量

所屬欄目:智能科學技術論文 發布日期:2011-04-16 20:58 熱度:


  視頻同軸電纜線纜的特性阻抗及設備終端阻抗為75Ω。當攝像機輸出電阻、同軸電纜特性阻抗和監視器輸入電阻匹配時,傳輸線傳輸的能量將全部被負載吸收,功率最大。當其阻抗不能匹配時,就會在同軸電纜中造成回波反射;使圖像出現重影及波紋,甚至使圖像跳動。因此,電纜中間不能接頭,因為中間接頭很容易改變接點處的特性阻抗,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傳輸帶寬標準的要求下,信號每30米衰減約1dB;按GB50198標準2.1.6.5條要求,利用攝像機輸出上限+3dB,再利用監視器輸入下限-3dB,共可衰減6dB其傳輸距離為180米。實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定的圖像,但因高頻衰減會使圖像的細節損失過多,分辨率下降、明暗對比度以及色彩飽和度的降低、影響到彩色的重現等等。在監視器屏幕看到的視頻圖像的輪廓部分將變得模糊不清。如果圖像內容有細密的豎條,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標準2.3.1.1條規定,當傳輸的黑白電視基帶信號,在5MHz點的不平坦度大于3dB時,宜加電纜均衡器;當大于6dB時,應加電纜均衡放大器。當傳輸的彩色電視基帶信號,在5.5MHz點的不平坦度大于3dB時,宜加電纜均衡器;當大于6dB時,應加電纜均衡放大器。
  視頻放大器一般都做在100~10000000Hz,通帶平坦,增益為6dB左右,可以補償同軸電纜在遠距離傳輸時對圖像信號所造成的衰減。用視頻放大器對傳輸系統進行逐點補償、等額補償和前端補償。逐點補償使每個攝像點輸入圖像均勻一致,解決由于各攝像點距離不等導致各監視器上的圖像明暗、色差不均的弊病。等額補償是指各頻率信號都要得到有效補償,使被攝景物經傳輸后在監視器上獲得復原重現。前端補償是由于前端為信號源,除了攝像機本身限定的噪聲指標外,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,但是當傳輸距離超過600米時,增加視頻放大器的數量便不奏效了。因為視頻信號經多次放大后,其疊加的噪聲也同樣經過了多次放大,當噪聲電平與視頻信號電平幾乎處在了同一個數量級上時,監視圖像可能是在一片雜亂的背景噪點中。
  五、圖像顯示部分
  一般用監視器作為顯示部分。它的功能是將前端傳送過來的圖像顯示出來。監視器選用要點:(1)監視器的類型應與攝像機的類型相匹配。(2)監視器的清晰度應略高于(JGJ16-2008規定高100TVL)系統中攝像機的清晰度。(3)宜采用23~51cm屏幕的監視器。
  六、系統供電和接地
  系統供電和接地對監控圖像質量至關重要。整套視頻監控系統應有專門的統一供電電源,一般采用220V、50Hz的單相交流電源。設置UPS電源,其標稱功率不得小于系統使用功率的1.5倍。由監控室引專線經隔離變壓器對攝像機集中供電。系統接地采用一點接地方式。接地線不得形成封閉回路,不得與強電的電網零線短接或混接。系統采用專用接地裝置時,其接地電阻不得大于4Ω;采用聯合接地時,其接地電阻不得大于1Ω。
  監控圖像抖動、無彩色,或干脆無圖像。可能是由供電線路的線徑不夠,線路降壓過大,攝像機的供電電壓值達不到要求值造成。如一只標準電壓DC12V±10%紅外攝像機、紅外燈開啟時工作電流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)處攝像機進行供電。估算經驗公式:取單位導線電阻率ρ=0.01851Ω.mm²/m,線纜壓降ΔU=I*ρ*(2L)/S=0.5*0.01851*200/1=1.85V。攝像機的供電電壓下降15.4%,不能正常工作,需要增加線徑。
  監視器上出現木紋狀的干擾。這種干擾的出現,輕微時不會淹沒正常圖像,而嚴重時圖像就無法觀看了。這種故障現象原因之一是由于在正常供電系統的電源(50Hz的正弦波)上疊加有干擾信號。
  監視器的畫面上出現了一條黑杠或白杠,并且向上或向下慢慢滾動。這種現象多半是由系統產生了地環路引入了50Hz的工頻干擾所造成的。前端設備和終端設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滾道。因此接地線不得形成封閉回路,不得與強電網零線短接或混接,接地母線應采用足夠截面積的銅制導線,確保前后端的地對地電阻<1Ω。還有為減少空間輻射干擾,也要求系統有良好接地。

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