视频在监控系统中的应用
有时电视台在没有播出正式节目前,往往会播出彩色电视综合卡,用来调整电视发射传输及接收设备。
那么,同属于视频信号的闭路监控系统,是否可以使类似的测试卡来检测监控系统的图像质量?
一、闭路监控系统图像质量,取决于以下几个环节:
1、视频图像的获取:镜头和摄像机。
2、视频图像的传输:信号线和信号放大器、视频光端机等。
3、视频图像的数字化处理设备:多画面分割器、计算机监控系统。
4、视频图像的记录设备:长时间录像机、硬盘录像机。
5、视频图像的显示:监视器。
二、闭路监控系统图像质量的要求
1、图像质量不应低于4分,系统各部分信噪比为摄像部分40dB,传输部分50 dB,显示部分45 dB。
2、水平清晰度黑白电视系统不应低于400线,彩色电视系统不应低于270线。
3、画面的灰度不应低于8级。
4、系统在低照度使用时,监视画面应达到可用图像,其信噪比不得低于25 dB。
5、监视目标的照度要求与摄像机的灵敏度密切相关,应根据监控目标的照度选择不同灵敏度的摄像机,监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。
5级损伤制评分标准
5分/图像上不觉察有损伤或干扰存在
4分/图像上有稍觉察的损伤或干扰,但并不令人讨厌
3分/图像上有明显的损伤或干扰,令人感到讨厌
2分/图像损伤或干扰较严重,令人相当讨厌
1分/图像损伤或干扰极严重,令人不能观看
三、使用测试卡的意义:
生产厂家可以使用在生产过程中调整监控设备的性能参数。经销商可以通过比较不同品牌的监控设备,在性能技术指标上的差异。工程商采购性能质量可靠的监控设备,应用调试监控设备的图像质量。
四、如何选择使用测试卡
国际标准视频测试卡是为检测视频系统的整体性能而特别设计制作的图表。常包括线条、特定尺寸和开头的几何图形等。使用测试卡,使用时,将摄像机对准图并调整到清晰,然后查看监视器上显示的图像。可对视频传输系统性能迅速作出评价,从而对系统各设备进行及时调整。
(一)镜头和摄像机
镜头的作用是生成图像,镜头好坏决定着:摄像机传感器接收到的光线强度、视角及画面的质量。
一个好的镜头成像清晰,透光力强,杂散光少,有光学镀膜像面,图像畸变小,足够的相对孔径,焦距光圈可调,手感舒适。
1、线性测试卡,可测量镜头是否有图像畸变;
2、棋盘格测试卡,可检测出镜头中心和镜头四周成像是否一致,有无变形。
3、幅射条测试卡,可检测出镜头成像是否清晰,锐度如何。
4、灰度测试卡,可检测镜头处理杂散光的能力,透光力大小和是否有足够的相对孔径(f值大小)。
5、彩条信号测试卡,检测出镜头的镀膜,是否对色彩有真实的还原能力。
摄像机是决定视频图像质量的最重要因素。
1、高频特性测试卡、圆域测试卡可检测摄像机的清晰度和像素数,即反映图像细节的能力。可检测出图像的水平和垂直清晰度。
2、灰度测试卡可检测摄像机全面重现原景物的亮度层次,也可与可调光圈镜头配合检测出摄像机的照度高低,也可检测摄像机的动态范围大小。
3、线性测试卡来检测摄像机是否有图像失真。
4、棋盘格测试卡来检测摄像机的黑平衡和白平衡,也就是说摄像机反映图像,该黑就黑,该白就白。
5、彩条信号测试卡来测量彩色摄像机对色彩的还原能力,三基色(红绿蓝)和三补色(黄、品红、青)六种颜色是否真实反映。
6、重合测试卡检测彩色摄像机的三基色(红、绿、蓝)是否重合,有无色边。
(二)视频图像的传输设备
同轴电缆是专门用来传输视频信号的,其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都非常小。人们一般希望电缆系统能够准确忠实地将视频信号传送到接收端,并尽量不产生失真和畸变。
如果视频信号传输距离较长时,视频信号中的不同频率成份会发生相应的衰减,从监视器上看,图像衰减主要表现为清晰度、对比度和色彩还原度的降低。假设原始图像是黑色背景前的白色篱笆,图像经过长距离传输后,高频部分发生严重衰减。结果我们在监视器上看到的图像就可能会是一面白墙,篱笆间的空隙不见了。可见信号衰减使图像中的有用信息减少。
当使用视频信号放大器对高频部分进行补偿,调整增益幅度要适当,过大会使视频图像中的图像噪声同时放大,图像的信噪比反而降低。
高频特性测试卡、中频特性测试卡、幅值响应测试卡用来检测长距离传输视频图像时,传输电缆的高频、中频、低频的衰减程度,来精确调整信号放大器的增益幅度。
(三)视频图像的数字化处理设备
如四画面分割器将4路视频信号合成一路,录像机回放任一路视频信号,小画面在水平和垂直方向上各延展2倍,但画面看上去却显得比较粗糙,这实际上是牺牲视频信号在水平和垂直方向上的分辨率。
视频图像的数字化处理设备,如多媒体计算机监控系统,远程电话线图像监控系统,数字硬盘录像系统。
摄像机输出的是模拟视频信号,经过视频处理卡
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