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一体化摄像机于生产车间和车库的应用

安防行业内一体化摄象机是指摄像机与三可变镜头的一体化组合,并且通过DSP等芯片一同处理变焦聚焦,同时实现某些特定功能设置的视频摄像产品。而本文就重点介绍了该类摄像机在工厂特定生产环节,以及停车库管理系统中的应用情况。
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  通常人们认为一体机的概念包括摄像机在内,配置了云台、护罩、支架、解码器、变压电源等一系列产品整体组合,也可能是指智能球机一体化产品。而我们安防行业内对一体化摄象机(一体机)的定义是指:摄像机与三可变镜头的一体化组合,并且通过DSP等芯片一同处理变焦聚焦,同时实现某些特定功能设置的视频摄像产品。

  一体化摄像机简介

  一体化摄像机是安防业内比较成熟的一种产品,经过多年的发展市场上该类产品相当丰富,而功能性也都基本上相差无几,不过一些比较高端的产品还是在解析度上下了很大的工夫。以三洋为例,2001年就研发生产出第一台1/3寸单CCD 520TVL高清晰摄像机,它改进了图像电路,并运用了新型的光学低通滤波器和色度数据的加权处理,比传统480线高解析度摄像机提高了60线。而 VCC-ZM300P&ZM400P一体化摄像机也采用到此种先进技术,超高解析度成为了产品的显著特点之一。同时,22倍的光学变焦(f=4.0-88mm&3.6-79.2mm)并具有16倍数字变焦,为远距离大范围监看提供了可能;鲜艳的色彩还原也保证了高品质的图像效果。\r\n该一体化摄像机还可以通过同轴电缆或RS485接口对OSD菜单进行功能设定,比如字符输入、对焦和变焦设置的手动/自动切换、彩色/黑白转换的设定、自动光圈下设置3种背光补偿、电子灵敏度放大倍率和光圈级别调节、白平衡和色度调节、多种电子快门、物体轮廓补偿、GAMMA校正提升宽动态功能、图像水平/垂直翻转、4区域掩饰遮挡、移动探测报警、密码锁定设置等,使得一体机在多种场合中,都拥有比较优异的整体表现。\r\n此外,一体化摄像机还要讲究简洁、小巧的外型设计,后面板分布有OSD菜单设置按钮和12VDC/24VAC双电源,这样一来非常便于施工、安装和调试。如果加上精密严谨的制造工艺,就可以更好的保证摄像机稳定可靠的性能了。

  适合不同应用场所的需求

  在现代科学技术水平不断提高的今日,视频安防监控也从模拟向数字化发展。前端模拟摄像设备采集高清晰的图像信号,后端系统将通过模/数转换,将有效的处理、保存、传输、分析转化后的数字信号源,并能异地灵活的操控或通过系统智能化设置前端设备,针对被监视环境的变化和运用的不同要求作出及时准确地动作响应。\r\n在不同行业中,也逐渐由原先的单一安全防范功能,扩展到全方位监视智能化防控、无人值守、配合综合管理、事后查询等多项功能集成,由此视频处理技术在各行业应用得以飞速发展。一体化摄像机在特定的应用场所中凭借其简单小巧的机身,产品内含的诸多适应不同环境的图像处理功能,通过RS485远程异地遥控,在迎接视频监控数字化时代到来之时,必将一显身手,并且也成为了IP数字摄像机发展的基石。

  与其它产品/系统间的整合

  要能够使一体化摄像机设备能够在系统中充分发挥其优越性,就需要通过设备的RS485或RS232端口与控制设备或系统端口相连接。多数厂商产品的控制协议已经公开发布,某些也有相应的解码器相配(普通的解码器都能进行简单的变焦控制),同时一体机报警信号的输入/输出也可激发系统处理中心发出和反馈信号指令。\r\n目前利用模/数转换方式就能将设备控制与系统有机的结合起来,便于自动智能化方案的实施,应变特定需求。另外松下、三洋等各厂商的产品都能通过同轴电缆同时传输控制和视频信号,但往往受到各自采用自我独立的系统语言所局限。

  安装过程须注意事项

  图象质量

  安装一体化摄像机最为重要的是选择、调整恰当的安装位置和角度。因为位置不合适可能会造成摄像机对监视目标物体的监视范围受到阻碍,并且正对强光将使摄像机的图像产生大片光晕,导致景物发白无法看清目标图象。离镜头近距离的光源、地面反光及其他光污染也将影响画质,应尽可能加以避开。\r\n对于照度较低的场合增加红外光源补充,还有增加黑白状态下的红外补光设备,以保证图象质量也是极为必要的。对于恒定环境下,我们可以充分利用一体机机身中的OSD菜单按钮将设备调整到最为恰当的各项参数,随后锁定或只控制简单变焦,使得系统处理简易化。

  稳定性

  一体化摄像机需要稳定的固定安装,可靠的连接和对于环境温、湿度的适应,因而对于护罩(附设的风扇,加热器,雨刷等)、支架等附件和施工质量提出较高要求,以保证设备的稳定工作以及维持更长的使用寿命。

  电源电压

  稳定在设备所限定电源要求的范围之内,也是一体化摄像机正常稳定工作的有力保证,往往有些图象抖动、无信号等状况与电源相关,同时不稳定的电源也影响到摄象机内部的电子器件,影响使用寿命。

  防雷

  由于雷电流变化梯度大,能产生强大的变电磁场,使周围的金属物产生感应电势和感应电流。一方面严重地干扰无线、有线通讯;另一方面,一旦侵入微电子设备的信号入口,将使器件被击穿、烧毁,从而使网络瘫痪、设备报废。因此,根据实际需求采用相应的防雷设备及方案,以保障设备安全和系统可靠。

  方案一:在医药厂生产车间的应用

  一体化摄像机由于能够变倍和自动对焦,以及衍生出其它多项细分功能,令其比普通摄像机增加了更加广阔的运用领域。并且相比智能高速球机的价位又比较低廉,在特殊领域环境中运用相对有其灵活性。尤其是网络数字化运用与一体化机的结合,凭借前端模拟产品稳定可靠的图像摄入并能实现远端遥控,也是目前应用广泛的解决方案之一。因此一体化摄像机在视频监控产品发展过程中,必然占有重要的一席之地。

  环境需求

  在医药生产的自动化流水线上,对于药品的品质管理要求会相当严格,但是工人是不可能24小时全实时不间断地关注到任何一个细节的纰漏,并且生产车间内往往要求无菌操作,也不希望有过多的人员进出现场。\r\n为了解决工厂管理和生产特定环境之间的矛盾,提高生产品质和效率,这就需要引入视频监控技术。它既能实时地、形象地、真实地摄入流水线的工作状况,同时又可将发生的一切情况通过录像记录下来,以便事后查看。\r\n在此,建议应将高清晰度单彩色一体化摄像机安装于合适位置,既可观察流水线的近景细节,也可查看该工作环节的全貌,同时也能逐点查看相关各点位图像,如此将整个流水线各所需监视环节的视频数据,集中传送到管理中心的显示设备上,只要少量管理人员在集控室内就能进行观察、掌握全面状况,随时都能了解到实时工作状况,进行紧急应变和操作调控。更重要的是将生产过程的全程记录下来,提供给技术和管理人员,通过记录资料细致分析各生产环节,寻找发生问题的根源,提高技术和管理水平。

  一体化摄像机功能特色

  在该监控系统中,一体化摄像机的变倍自动聚焦的特性要充分发挥其灵活性,再与云台配合通过PTZ异地遥控,同时也利用RS485接口将一体化摄像机的功能与环境条件相结合,在系统软件设计中综合运用。\r\n例如:图像水平/垂直翻转功能,将图像灵活翻转方便观察;4区域掩饰遮挡,可将环节中机密的部分进行遮盖,进行保密控制。而移动探测报警功能就更有意义,对于移动物体发出报警信号提醒管理人员注意,也能将系统分析的报警信号传输给摄像机,摄像机将会按设置作出反应。最后需要指出的是超高清晰摄像机与大变倍一体化摄像机将获得良好的视频效果,细微之处清晰毕现,同时兼顾全景各点。\r\n此方案设计同样可作为其他工厂特定生产环节的参考,实现无人职守的高自动化、智能化,从而能辅助完善技术革新、加强现代化科学管理和提高综合效率。

  方案二:在停车库出入口管理系统的应用

  在日常生活中,可以看到在很多的车辆出入口和车辆通道上实施了视频监控,起到了出入过往监视、测算流量、检查车牌、配合管理系统工作以及入口安全秩序管理等功效。我们在此以某停车库的实用案例进行设计分析。

  系统设计

  车库出入口原本一般设计2-3个摄像点,分别针对远距、近距和牌照、司机特写进行拍摄,同时后端系统也需要2-3个相应处理接入端口和设备,包括系统成本和安装维护费用都不经济,灵活操作也受影响。因此我们建议通过一体机+PTZ云台,来实现对入口端点的全面智能监控。\r\n最简单的一种设计就是将一体化摄像机安置在入口闸道栏前上方适宜位置,定点定向监看,同时接入系统报警信号源。当车辆驶入闸道栏前,被激发的系统发出报警信号,一体化摄像机先进行牌照识别摄像,随后在2s内变焦对车辆全貌进行摄像,完全掌握的通行车辆的信息资料提供给系统进行处理分析,并得到保存备查。\r\n如果要实现更为全面的管理操作就应和PTZ云台组合,摄像机随云台转动可扩大监视范围,并实现多点监视,摄像机同时进行变倍聚焦,掌握远近不同距离的全景和具体细节部位,通过键盘或系统主机进行手动/自动操作巡视,具有极高的灵活性。

  因出入口可能面对室外空间背景,光照度有可能随昼夜变化,且可能会有一定的背光或环境照度较低的情况,在此应用高清晰度的一体化彩色/黑白转换型摄像机,适当在相应位辅助灯光照射,如此可达到较为理想的视频效果。黑白状态可适应极低的照度条件,又具有比彩色更高的分辨率,可运用来识别车辆牌照。通过区域掩饰遮挡功能(关闭此划定区域CCD),我们将车辆前大灯位置相应遮盖,有效控制强光照射。\r\n对于车辆正面、侧面、驾驶室都可由摄像机+PTZ云台连续跟踪摄像,入口周界的闸道栏、刷卡器等重要区域也可成为被监控巡查部位。我们将系统需求进行智能化合理编程设置,即可充分有效灵活的使用,提高设备的利用率。在应急状况发生时,将设备切换到手动控制,响应紧急事务事件的处理监视。

  结语

  在不同的具体使用环境中,利用一体化摄像机比普通摄象机,更具功能强大、机身小巧的优势,比智能高速球机拥有更低的应用成本和使用灵活性,相关的应用效益也是针对一体机适用的场所在具体方案中得以实现。\r\n以上我们只是以一体化摄像机在医药生产车间和停车库系统的应用为例,做了一些简要的介绍,而对于其他工厂的特定生产环节、物流仓储、港口出入、公路卡口、高速路收费站、城市道路电子警察等场所,也有相类似的应用。而且,对于人员出入的影院剧场、体育场馆、娱乐中心等公共场所的出入口,一体化摄像机都能有其独特、充分的应用空间。

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