监控距离主要决定其镜头的焦距:
镜头焦距可用通用的光学计算公式来计算:
f=Vxh/H
说明:f– 焦距 V – 监控对象到摄像机的距离
H – 监控现场高度 h – 1/2”摄像机CCD的h为4.8 mm
a)泊位级的监控,监控对象距离较近,在200米以内;但对于监控对象的分辨率要求较高,比如说需辨认船上的人,人的上半部分(按0.5米计算)大约需占到监控视场的十分之一左右,故监控视场需5米左右。将上述参数代入上面的公式,即可估算出泊位级监控点的最大镜头焦距大约为:f=200X4.8/5=192mm。据此,我们可知所需变焦镜头最大倍数时的焦距大约为200mm,如果初始的最小焦距选择10mm,则泊位级的镜头选择10-200mm的20倍自动光圈的变焦镜头即可,这也是较为常见的变焦镜头。
b)港区级的监控,监控对象距离相对较远,在600米左右;假如对于监控对象的分辨率要求是需看清船上的人,人(按1.7米计算)大约需占到监控视场的六分之一左右,故监控视场需10米左右。将上述参数代入上面的公式,即可估算出港区级监控点的最大镜头焦距大约为:f=600X4.8/10=288mm。据此,我们可知所需变焦镜头最大倍数时的焦距大约为300mm,如果初始的最小焦距选择10mm,则港区级的镜头选择10-300mm的30倍自动光圈的变焦镜头。
c)航道级的监控,监控对象距离相对较远,在2000米左右;但对于监控对象的分辨率要求不高,比如说只需看船体和航向等,或需可辨认船的船名。一般船名高约1米左右计算,字大约占到监控视场的二十分之一左右即可能辨认,故监控视场需20米左右。将上述参数代入上面的公式,即可估算出港区级监控点的最大镜头焦距大约为:f=2000*4.8/20=480mm。据此,我们可知所需变焦镜头最大倍数时的焦距大约为480mm,我们可以直接选择50倍或者在10-300mm的30倍自动光圈的变焦镜头的基础上,加装倍增器,实现200-500mm的变焦。
实际上,如果不需辨认监控对象的细节,500mm的镜头能看清更远的物体,用来覆盖近岸2-3海里航道上的船只完全足够了。从已有系统的使用就可看出,最大焦距200mm左右的镜头,能有效监控到1公里外的航标、船舶等物体,还可监视更远处船舶等的动向。500mm镜头的有效监控距离可2.5倍于200mm的镜头,因此上述针对泊位、港区、航道不同监控要求而选择的镜头,是完全可以满足各海事处提出的监控需求的。
因为海边的强风、多水汽等特殊环境,实现50倍以上的镜头变焦以分辨更远距离的物体,是没有意义的。在海风造成哪怕是极其轻微抖动的情况下,这种更高倍数镜头的摄像机都几乎不能完成监视任务的,监控画面可能会不受控制地摆动和闪烁;同时由于海面上水汽的积聚阻隔,镜头倍数的增加会由于水雾的增加而抵消,就是摄像机不抖动也分辨不出远处物体的细节,这一点在很多海岸型CCTV系统使用中已有反映 |