Завод ЭВС начал серийный выпуск телевизионных камер с режимом автоматической регулировки контраста изображения, позволяющих вести наблюдение в сложных погодных условиях, таких как туман, дождь и снег. Обычные камеры, при работе в этих условиях формируют блеклое малоконтрастное изображение объектов, которые при увеличении плотности тумана, дождя, или снега становятся полностью невидимыми. Новые камеры ЭВС "вытягивают изображение из тумана". Это особенно важно в охранных телевизионных системах, где недопустима потеря изображения объектов.
В обычных телевизионных камерах заложены режимы адаптации только к изменениям уровня освещенности (уровню "белого"), которые позволяют вести наблюдение изображений днем и ночью, но только при ясной погоде. При ухудшении погодных условий (туман, дождь, снег) уменьшается контраст изображения (уровень "черного"), адаптация к которому в обычных камерах отсутствует. Полосы тумана, дождя, или снега с оптической точки зрения представляют собой фильтр, аналогичный "молочному стеклу". Этот фильтр, с одной стороны, уменьшает размах полезного сигнала, а с другой стороны, добавляет к сигналу ровный световой фон. В результате, контраст изображения значительно уменьшается вплоть до полной невидимости изображения, как телевизионной камерой, так и человеческим глазом.
Характеристики плотности тумана (дождя и снега) оцениваются в степени ослабления сигнала дБ/км. В статье Медвед Д.Б. Влияние погодных условий на беспроводную оптическую связь. Вестник связи, 2001, 4, с. 154-157 приводится следующая таблица затуханий сигнала для различных погодных условий.
|
Погодные условия |
дБ/км |
|
Ясная погода |
0 - 3 |
|
Слабый дождь |
3 - 6 |
|
Сильный дождь |
6 - 17 |
|
Снег |
6 - 26 |
|
Легкий туман |
20 - 30 |
|
Густой туман |
50 - 100 |
|
Облачность |
300 - 400 |
Данные по затуханиям сигнала приведенные в таблице приблизительно соответствуют значениям уменьшения контраста формируемого телевизионной камерой изображения (в случаях, когда подсветка фона равномерная, например, при облачной погоде.). Из таблицы видно, что для обеспечения возможности наблюдения сквозь снег, дождь и слабый туман на дистанциях до одного километра в телевизионной камере должна быть система автоматического регулирования контраста с диапазоном регулирования 15 - 30 дБ.
В новых телевизионных камерах ЭВС, выполненных на модулях B(S)-5(7)51(6) - (USB) заложены режимы автоматического и дистанционно управляемого увеличения контраста изображения. Основные характеристики этих камер приведены в таблице.
Основные параметры телевизионных камер VBC-551, VSC-551, VBC-751, VSC-751, VSC-756, VBC-551-USB, VSC-551-USB, VBC-751-USB, VSC-751-USB, VSC-756-USB
|
Модель |
VBC-551,
VBC-551-(USB*) |
VSC-551,
VSC-551--(USB*) |
VBC-751,
VBC-751--(USB*) |
VSC-751,
VSC-751--(USB*) |
VSC-756,
VSC-756--(USB*) |
|
Число элементов фотоприемника |
500 х 576 |
500 х 576 |
752 х 576 |
752 х 576 |
752 х 576 |
|
Тип фотоприемника |
ICX-405AL |
ICX-255AL |
ICX-409AL |
ICX-259AL |
ICX-429ALL |
|
Формат фотоприемника (дюйм) |
1/3'' |
1/3'' |
1/3'' |
1/3'' |
1/2'' |
|
Максимальное разрешение, (ТВЛ ) |
380 |
380 |
580 |
580 |
580 |
|
Возможные форматы изображений и соответствующие частоты кадров |
500х576 25Гц
500х288* 25Гц |
500х576 25Гц
500х288* 25Гц |
752х576 25Гц
500х288* 25Гц |
752х576 25Гц
500х288* 25Гц |
752х576 25Гц
500х288* 25Гц |
|
Выходной интерфейс |
USB2.0*
аналоговый |
USB2.0*
аналоговый |
USB2.0*
аналоговый |
USB2.0*
аналоговый |
USB2.0*
аналоговый |
|
Максимальное отношение сигнал/шум |
52 дБ |
52 дБ |
48 дБ |
48 дБ |
52 дБ |
|
Чувствительность F1,2 и с/ш = 20 дБ
В автоматическом режиме
При экспозиции 10 секунд
При экспозиции 2 минуты (0о С) |
0,015 лк
0,00003 лк*
0,000006 лк* |
0,005 люкс
0,00001 лк*
0,000002 лк* |
0,02 лк
0,00004 лк*
0,000008 лк* |
0,012 лк
0,00003 лк*
0,000006 лк* |
0,005 лк
0,00001 лк*
0,000002 лк* |
|
Коэффициент увеличения контраста
в автомалическом режиме
в ручном режиме |
15 дБ
30 дБ* |
15 дБ
30 дБ* |
15 дБ
30 дБ* |
15 дБ
30 дБ* |
15 дБ
30 дБ* |
|
Потребляемый ток от источника + 12 В не более (мА) |
110 |
110 |
130 |
130 |
150 |
|
Потребляемый ток, (от шины питания USB 2.0) не более мА |
250* |
250* |
280* |
280* |
300* |
|
Габариные размеры, мм |
50х50х75 |
50х50х75 |
50х50х75 |
50х50х75 |
50х50х75 |
(*) - для USB 2.0 модификаций камер
Телевизионные камеры выпускаются как с аналоговым, так и с USB 2.0 интерфейсами. Аналоговые камеры выпускаются также в бескорпусном и наружном исполнениях. Во всех вариантах камер заложен режим автоматического регулирования контраста изображения до 15 дБ. В варианте USB 2.0, помимо автоматического режима, возможно включения ручного режима регулирования контраста изображения, который обеспечивает возможность увеличения контраста до 30 дБ.
Иллюстрация наблюдения через туман с плотностью ориентировочно 15 дб/км с помощью камеры Wat-902H (слева) и камеры VSC-751 (справа). Дистанция до объектов в центральной зоне изображения около 1 км.
Иллюстрация наблюдения через снежный буран с плотностью ориентировочно 30 дб/км с помощью камеры Wat-902H (слева) и камеры VSC-751-USB (справа). Дистанция до объектов в центральной зоне изображения около 500м
При наблюдениях на очень дальних дистанциях (более 10 км) значительные трудности возникают из-за постоянно присутствующей дымки, а также из-за большого светорассеивания в длиннофокусных объективах. Даже в ясную погоду контраст при наблюдении на дистанциях 10 км и более снижается, как минимум на 12 дБ. Поэтому, при наблюдении на больших дистанциях режим автоматического регулирования контраста изображения в телевизионных камерах обеспечивает значительное повышение качества наблюдаемых изображений.
Иллюстрация наблюдения на дальних расстояниях с помощью камеры VSC-751 через объектив с фокусным расстоянием 600 мм. Дистанция до объектов слева (пос. Ольгино) - 7,7 км. Дистанция до объектов справа (здания и подъемный кран в г. Сестрорецк) - 18,2 км. Наблюдения проводились с 22 этажа высотного дома в г. Санкт-Петербург (пересечение ул. Парашютная и пр. Сизова).
Телевизионные камеры с режимом автоматического регулирования контраста изображения серийно выпускаются и имеются на складе ЭВС.
А.Н. Куликов
