Автоматическая регулировка диафрагмы это

Типы управления диафрагмой в объективах для систем видеонаблюдения и машинного зрения

Объективы для систем охранного видеонаблюдения и машинного зрения формируют изображение на светочувствительном элементе телевизионной камеры.

Все объективы состоят из группы линз, а для регулирования количества света, попадающего на приемник видеокамеры в объективах установлена ирисовая диафрагма, – ее внешний вид, с различными значениями относительных отверстий, приведен на рис. 2. Регулирование светового потока на матрицу происходит при помощи регулировки закрытия и открытия лепестков диафрагмы на определенное значение (f-Stop). Чем больше открыта диафрагма, тем больше света попадает на светочувствительный элемент камеры. Самые светосильные объективы имеют значения f/0.9-f/0.95.

По типу управления диафрагмой объективы можно разделить на следующие группы:

• Объективы с фиксированной диафрагмой — используются только с камерами, имеющими автоматический электронный затвор.
Пример: Монофокальный объектив Daiwon DW9711.

• Объективы с ручной диафрагмой используются в местах со стабильной освещенностью (в помещениях с искусственным освещением). Такие объективы можно использовать и на улице, но с камерами, имеющими режим автоматического электронного затвора. Данный тип управления является основным в объективах, предназначенных для промышленного применения.
Пример: Монофокальный объектив Сomputar V0814-MP

• Объективы с автоматической диафрагмой управляют световым потоком за счет обратной связи сигналов, приходящих от ТВ камеры. Такие объективы применяют в условиях перепадов освещенности и внешне отличаются от остальных объективов наличием кабеля с разъемом, который подключен к ТВ камере.

По сигналам управления, приходящим от ТВ камеры, объективы с автоматической диафрагмой подразделяются на объективы со следующими видами управления:

Управление диафрагмой по видеосигналу (Video Drive) означает, что анализ видеосигнала и управление мотором диафрагмы осуществляет специальное устройство, размещенное в объективе. Управление диафрагмой по постоянному току (Direct Drive) означает, что схема принятия решения о положении диафрагмы находится в ТВ камере, а в объективе имеется только мотор как исполнительное устройство. На корпусе объективов с управлением диафрагмой по видеосигналу присутствуют два регулирующих элемента. Обозначаются они как «Level» и «ALC». Регулировка «Level» используется для настройки режима работы электронной схемы объектива по реальной освещенности. При вращении регулятора «Level» мы искусственно изменяем значение диафрагмы. На мониторе изменение положения регулятора «Level» воспринимается как изменение яркости изображения. Регулятор «ALC» имеет две области регулирования. Это область средних значений (обозначается «А») и область пиковых значений (обозначается «Р»). Регулятор «ALC» используется для устранения обратной засветки в высококонтрастных сюжетах. Объективы с управлением диафрагмой по постоянному току (Direct Drive) не имеют на своем корпусе никаких регулировок. Настройка таких объективов осуществляется на видеокамере, которая должна иметь уже известные нам органы настройки «Level» и «ALC».

Объективы P-Iris оснащены не традиционным гальванометром (автодиафрагмой), а шаговым электроприводом, который управляет диафрагмой в цифровом режиме. Это позволяет целенаправленно и точно оптимизировать открытие диафрагмы при всех условиях освещения, и как результат, получаются более контрастные и четкие изображения с лучшим разрешением и глубиной резкости. В объективах P-Iris отпадает потребность в нейтральном светофильтре, который был необходим для традиционных объективов с гальванометром, что позволяет избежать снижения качества изображения. Сокращение перепада разрешения в центре и на краях наблюдаемой сцены, а также способность сбалансировать качество изображения позволяют рекомендовать данные объективы для мегапиксельных камер. В условиях яркого освещения диафрагма с технологией управления P-Iris ограничивает закрытие отверстия, чтобы избежать размытия (дифракции), вызываемого сильным сужением отверстия ирисовой диафрагмы.

Читайте также:  Механизм регулировки в швейной машине

Источник

Системы видеонаблюдения активно применяют регулировку размера диафрагмы с целью уменьшения или увеличения количества попадающего на сенсор света. АРД (автоматическая регулировка диафрагмы) особенно часто встречается в камерах для уличного применения. Причина – резкое изменение уровня освещенности в течение дня. В помещениях обычно оно остается неизменным или меняется от привычного нам до полного отсутствия (выключение в конце рабочего дня).

В зависимости от того, сколько света попало на матрицу, будет отличаться качество конечной «картинки». Нежелателен как недостаток фотонов, так и их чрезмерное количество. Значение диафрагмы изменяется автоматически. Здесь играют роль показания датчика освещенности, контролирующего обстановку на улице или в помещении. Камера подстраивается под текущие параметры, выдавая максимально качественное изображение. Если света много – диафрагма оставляет небольшой промежуток для его проникновения внутрь. Если освещение слабое, диафрагма раскрывается полностью.

Существует 2 способа регулировки:

· Контроль по видеосигналу Video Drive, основанная на применении линз. Дает более точную подстройку, эффективно работает с прямыми солнечными лучами. Отличается более высокой стоимостью;

· Контроль по постоянному току (Direct Drive) – подходит для большинства объектов, имеет низкую стоимость.

Если камера устанавливается внутри помещения, разницы между 2 технологиями регулировки пользователь не замечает.

Преимущество АРД перед ручной регулировкой состоит в круглосуточном соответствии размера диафрагмы уровню освещенности. Ручная настройка подойдет для объектов, в которых уровень освещения неизменный либо нет необходимости в ночной съемки – склады, офисы, магазины. Электронный затвор способен лишь частично решить проблему – он перекрывает свету доступ к матрице, но не изменяет количество срабатываний в течение суток. Изменение освещенности без применения АРД-технологии приводит к недостаточной четкости изображения, его засвечиванию.

Объективы с автоматической регулировкой диафрагмы применяются во всех типах камер:

С инфракрасной подсветкой;

Со статичным фокусным расстоянием (устанавливается производителем);

С динамическим фокусным расстоянием (вариофокальный объектив, «фокус» настраивается на объекте.

Источник

Настройка объективов с автодиафрагмой камер видеонаблюдения

Настройка объективов с автодиафрагмой камер видеонаблюдения

Диафрагма объектива управляет размером отверстия, через которое свет попадает на светочувствительную матрицу и регулирующее количество света, проходящее к светочувствительной матрице.

Диaфpaгмa сильно влияeт нa видеоизобpaжeниe, получаемое с помощью камеры. Мaлaя вeличинa знaчeния диaфpaгмы ознaчaeт, что объeктив пpопуcкaeт большe cвeтa, что, в свою очередь, улучшaeт изобpaжeниe, в уcловиях cлaбой оcвeщенноcти.

Большaя вeличинa знaчeния диaфpaгмы уменьшает световой поток, попадающей на светочувствительную матрицу, пpeдотвpaщaя «оcлeплeниe» кaмepы видeонaблюдeния при высокой освещенности и поддepживaет поcтоянный уpовeнь яркости видeоизобpaжeния.

Читайте также:  Регулировка свободного хода педали сцепления на фольксваген поло

Упpaвлeниe количecтвом пpоникaющeго чepeз объeктив cвeтa оcущecтвляeтcя путeм peгулиpовки диaфpaгмы объектива.

Ecли кaмepa видeонaблюдeния находится в помeщeнии с постоянным уровнем освещения, то можно иcпользовaть pучную peгулиpовку диaфpaгмы.

В этом cлучae для peгулиpовки диафрагмы нужно пpоcто повоpaчивaть кольцо диaфpaгмы до тeх поp, покa изобpaжeниe от кaмepы нe cтaнeт качественно пepeдaвaть paзличныe оттeнки.

Ecли кaмepa находится нa улицe или в уcловиях чacтого измeнeния уpовня оcвeщeнноcти, нeобходимо использовать объeктивы c aвтомaтичecкой peгулиpовкой диaфpaгмы.

У таких объективов есть Аuto Iris, котоpый подключается а соответствующее гнездо камеры. Вce профессиональныекaмepы видeонaблюдeния имеют выход сигнала Auto Iris, по котоpому от кaмepы cигнaл поступает нa упpaвлeниe вcтpоeнным в объeктив элeктpомотоpом, управляющим вeличиной откpытия диaфpaгмы.

Автоматическое упpaвлeние диaфpaгмой

Cущecтвуeт двa cпоcобa aвтомaтичecкого упpaвлeния диaфpaгмой: по поcтоянному току [Dirесt Drivе] и по видeоcигнaлу [Vidео Drivе].

Они paзличaютcя по мecтоположeнию блокa элeктpонной обpaботки cигнaлa: либо внутpи кaмepы видeонaблюдeния [Direсt Drivе], либо внутpи объeктивa [Vidеo Drivе].

Объeктив c aвтодиaфpaгмой типa Direсt Drivе стоит дeшeвлe, поcкольку контуp уcилитeля нaходитcя в кaмepe видeонaблюдeния, — в объeктивe имeeтcя только электропривод диaфpaгмы.

Однако объективы с Video Drive позволяют более точно настроить диафрагму, что важно при применении объектива в условиях очень большой разницы освещенности, например, если на него могут попадать прямые солнечные лучи.

Характеристики диафрагмы

При указании характеристик объектива используется параметр F – число, характеризующее яркость изображения сформированного объективом.

Как правило, на объективе этот параметр указывается в виде F/1.4 или 1:1.4. Чем меньше параметр F — тем больше отверстие диафрагмы и тем больше света проходит через объектив, поэтому чувствительность видеокамер (0,05 lux F /1.2) указывается при определенном числе F.

Такое обозначение указывает, что видеокамера реализует чувствительность 0,05 lux при использовании объектива с числом F равным 1.2, а во всех остальных случаях чувствительность видеокамеры будет отличаться от указанной в паспорте, как правило, в худшую сторону.

Параметр F указывается на объективах с ручной и автоматической диафрагмой.
В случае использования варифокального объектива, число F указывается в виде диапазона с двумя значениями (F 1.4 — F 360), которые означают, что в условиях с плохой освещенностью относительное отверстие объектива может быть равно 1: 1.4, а при очень высоком уровне освещенности оно составляет 1: 360.

Благодаря этому, объектив позволяет удерживать освещенность ПЗС матрицы в определенном диапазоне, позволяющем получать постоянное, усредненное значения яркости изображения не зависимо от уровня освещенности на объекте

Инструкция по настройке объектива с автодиафрагмой

Нужно сперва настроить расстояние от объектива до матрицы. Для этого закрепите объектив на ТВ камере и подключите его кабель к соответствующему разъемному соединению на корпусе камеры. При наличии переключателя «Direct Drive — Video Drive» на корпусе ТВ камеры выберите соответствующий режим. Если видеокамера имеет разъем для автодиафрагмы типа «Direct Drive», то регулировки АРД находятся на самой камере. Если видеокамера имеет разъем для автодиафрагмы типа «Video Drive», то регулировки АРД находятся на объективе.

Читайте также:  Зачем регулировка давления лапки на ткань

Инструкция по настройке фокусировки объектива.

1. Настройка фокуса

При установке камеры на объекте необходимо настроить фокус камеры для обеспечения резкости при изменении освещенности на объекте. Процедуру настройки выполните, следуя приведенным ниже указаниям:

Закрепите камеру в месте установки и выберете ракурс на наблюдаемый объект. После этого полностью откройте диафрагму, используя нейтральный светофильтр для уменьшения общей интенсивности светового потока, либо производите настойку камеры в условиях минимальной освещенности на объекте (в сумерках или ночью). Далее нужно сфокусируйовать объектив до получения наилучшей четкости изображения, вращая кольцо настройки на резкость до тех пор, пока предметы на нужном расстоянии не станут достаточно резкими. При этом следует наблюдать изображение на мониторе.

Если проблема с фокусировкой остается, проверьте соответствие форматов при наличии затемненных углов и типов крепления камеры и объектива.

При поставке объектив настроен на размах видеосигнала (примерно 0.75 вольта видеосигнала).
Если размах сигнала слишком большой (или слишком маленький) что выражается в слишком слабом контрасте или в слишком сильном контрасте изображения, то ALC должен быть изменен просто поворотом винта переменного резистора ALC в соответствующую сторону следующим образом:

Регулировку ALC или автоматическая регулировка освещенности, следует воспринимать как регулировку глубины автоматической компенсацию встречной засветки. Она позволяет выбрать режим АРД в зависимости от контрастности картинки. ALC имеет две позиции, отмеченные как Peak (пиковое) и Average (среднее).

Для того, чтобы увидеть эффекты работы ALC-регулировки, необходима очень контрастная сцена (наличие солнечных бликов, яркие огни, окна и тому подобное), поэтому ее следует настраивать в месте установки ТВ камеры, добиваясь максимальной различимости наблюдаемого объекта при наличии маскирующей яркостной засветки.

3. LEVEL (УРОВЕНЬ) видеосигнала

Уровень видеосигнала предустановлен на заводе в среднее значение (примерно 0.75в) и обычно регулирования не требуется. Настройте уровень чувствительности только в случае когда нужно получить изображение лучшего возможного качества.

Контраст между светлыми и темными областями в полной площади изображения, может оказаться, очень сильным или очень слабым. Когда это происходит, необходимо настроить уровень видеосигналов, используя переменный резистор УРОВНЯ следующим образом:

Регулировка Level (уровень) позволяет изменять степень открытия диафрагмы по среднему уровню видеосигнала. При низкой освещенности, при полностью открытой диафрагме (в затемненном помещении или воспользовавшись внешними нейтральными фильтрами) отрегулируйте уровень до получения изображения максимального качества. Затем направьте камеру на лампу накаливания и убедитесь в том, что диафрагма закрывается достаточно для компенсации засветки (на экране монитора различима нить накаливания лампы). После этого следует выбрать положение регулировки между двумя ситуациями. В одной из которых (при слишком открытой диафрагме) — изображение нити накаливания пересвечено, в другой (при сильном закрывании диафрагмы) — изображение низкой четкости.

Вот, пожалуй, и все, что нужно знать о настройке объективов с автодиафрагмой камер видеонаблюдения.

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки