获取良好图像效果的基本方法
监控图像通常会经过采集、编码、传输、解码、显示的过程,各环节都会对图像效果产生影响,其中采集的好坏决定了监控图像的本质好坏。
一、图像的采集。
影响图像采集效果的主要因素有:
1、图像的采集分辨率及镜头质量。
图像的采集分辨率是由摄像机感光器件(Sensor板)的分辨率决定的,常见图像分辨率如下:
CF 4CF D1 720P 1080P
352x288 704x576 720x576 1280*720 1920*1080
在相同的环境下,摄像机分辨率越高,则图像越清晰,如下图示(放大后区别会很明显),因此要获取清晰的图像,需要用高分辨率的摄像机。
CF分辨率图像 720P分辨率图像
另镜头的光学成像效果对图像效果的影响也很大,好的镜头透光率更高会使图像成像效果更清晰,好的镜头会对光线做特殊处理,使图像的景深加大。
2、图像的景深。
能够清晰成像的范围被叫做图像的景深。如下图所示,当镜头调焦到一定的值的时候,B点聚焦在焦平面上面形成一个点;而A点由于物距(物体到镜头的距离称为物距)大于B点,焦点位于焦平面前面,在焦平面上形成一个光圈,俗称弥散圆;同样的,C点由于物距小于B点,焦点位于焦平面后面,在焦平面上也会形成一个弥散圆;距离B点越近,弥散圆越小,反之则越大。 感光器件的表 面,称为焦平面 A B C 允许的弥散范围
由于Sensor感光区域是由很多个感光单元组成,如下图示,当弥散圆小于感光单元的大小时,能够在图像上表现出清晰的效果,如下图所示:
感光单元正常物距(B点)聚焦的焦点 离B点过远后的焦点(形成大的弥散圆)
如A点、C点在焦平面上形成了可接受的最大弥散圆(约等于感光单元的大小),这时A点到C点的这段范围既为摄像机成像时的景深。其中A、B两点之间称为后景深,B、C两点之间称为前景深,后景深要远大于前景深。
影响景深的原因有:
1) 镜头焦距:焦距越大景深越小,反之景深越大; 2) 物距:距离越大景深越大,反之景深越小; 3) 光圈大小:光圈越大景深越小,反之景深越大;
4) 感光单元尺寸:尺寸越小景深越小,反之景深越大; 5) 快门:快门越慢,景深越小,反之景深越大;
对于第5点单独说明一下,快门块慢控制的是感光时间,时间越短,那么弥散圈四周的弱光线将不能采集到,这样相当于减小了弥散圈,从而增加了景深。
当摄像机与物体太近时,其清晰成像的范围很小,很容易出现远处清晰但近处模糊或远处模糊但近处清晰的问题,如下图示。这时我们只能尽可能的把客户关注的监控对象纳入清晰成像的范围内。
远处清晰近处模糊 远处模糊近处清晰
另在感光器件尺寸相同的情况下,分辨率越高则感光单元的尺寸越小,允许的弥散圈越小,因此感光器件尺寸一样时,摄像机分辨率越高则景深越小。也就是说感光器件尺寸一样,配同样的镜头时,我们的高清IPC的景深比标清IPC的景深小。
3、图像的视野范围。
视野对图像效果的影响如下:
第一、同一个摄像机要看清物体的局部特征,则视野越小看得越清楚。
第二、同一个摄像机同一时刻既需要看得范围广又需要看清楚物理的局部特征往往是做不到的。
第三、要看清楚同一物体的局部特征,则低分辨率摄像机需要更小的视野才能达到高分辨率摄像机的效果。
同一个摄像机既需要看得范围广又需要看清楚物理的局部特征时,一般情况建议配云台及焦距可控的摄像机,如高速球IPC412,如平时可以将视野放到最大,来观察大范围内的物体活动及分布情况,要看物体局部特征时则控制云台及焦距到合适的位置并缩小视野。如下图示:
视野大的效果 视野小的效果
4、光照度对图像的影响。
通常情况下光照度越强图像会展现得越清晰(如下图示),因此在很多光线弱的场合都需要补光灯补光,如像机的闪光灯、球场上的探照灯、马路上的路灯等都属于补光设备。好的环境应光照均匀且有足够的光照强度。
光线强(光照度强)时的效果 光线弱(光照度底)时的效果
往往现实环境的光照度不能让人满意,我们的IPC摄像机有多种适应环境光照度的方法:
1)IPC支持自动曝光功能,部分IPC支持自动光圈。
光圈的大小控制着镜头进光量的多少,因此也会影响到图像的效果。
光圈过大 光圈正常 光圈过小
采用自动光圈摄像系统时,光圈能根据外界光线的强弱自动调节光圈的大小,即能适应环境变化,获得最佳的效果。
手动光圈一般用在光线强弱固定的环境中,但我们的IPC设备都具备自动曝光功能,即
监控获取良好图像效果的基本方法
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