Giúp bạn lựa chọn camera an ninh

Khi thiết kế hệ thống CCTV(Closed circuit television - Hệ

thống giám sát ) bất kể bạn dùng công nghệ nào, cũng có

các vấn đề cơ bản nhất cần giải quyết. Vậy những vấn đề

cơ bản đó là gì?

Rất đơn giản, dưới đây là 3 vấn đề cơ bản nhất, là 3

điều kiện cần của bất kỳ hệ thống camera giám sát nào:

• Detection – Phát hiện được sự kiện xảy ra

• Recognition – Xác định chính xác sự kiện đang xảy ra

• Identification –Nhận diện được đối tượng giám sát

pdf16 trang | Chia sẻ: Kiên Trung | Ngày: 12/01/2024 | Lượt xem: 135 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giúp bạn lựa chọn camera an ninh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tín hiệu số 1 bit dùng 4 mức xám chỉ có thể cung cấp một hình ảnh độ phân giải dời dạc ,thì một bộ xử lý tín hiệu số 4bit có thể dùng 16 mức xám để tạo ra một hình ảnh với độ nét tốt hơn và không bị vỡ hình(xem hình dưới) Hầu hết các camera an ninh sử dụng bộ xử lý tín hiệu số DSP 10-bit có khả năng tạo ra các hình ảnh với 1024 (tương đương 2¹º) mức xám tạo ra biến thể hình ảnh tương đối mịn từ sáng đến tối . Camera của Bosch dòng Dinion XF sử dụng hẳn bộ xử lý tín hiệu số DSP – 15bit để điều chế xử lý hình ảnh tạo ra các hình ảnh có mức xám lớn hơn 32 lần so với camera an ninh 10-bit.Tạo ra hình ảnh liên tục,trung thực,độ nét cực cao và tầm nhạy sáng rộng Camera dòng DinionXF của Bosch dùng DSP - 15-bit xử lý liên tục các mức xám tạo ra tín hiệu hình ảnh với độ sáng hoàn chỉnh agc.vn Giúp bạn lựa chọn camera an ninh Wide Dynamic Range – Dải tần nhạy sáng rộng Có thể định nghĩa dải tần nhạy sáng của camera là tỉ lệ tín hiệu khả dụng giữa tín hiệu ghi nhận tối đa và tín hiệu ghi nhận tối thiểu,tín hiệu ghi nhận tối đa là tổng tín hiệu mà 1pixel có thể thu nhận được,tín hiệu ghi nhận tối thiểu là tín hiệu bị nhiễu khi cảm biến không thể thu nhận 1 phần nào đó của ánh sáng.Nếu môi trường ánh sáng tại nơi giám sát quá thấp,năng lượng ánh sáng không đủ cường độ để cảm biến tạo ra tín hiệu điện, và các chi tiết tối không thể nhìn thấy.Ngược lại nếu môi trường giám sát quá sáng,hình ảnh thu được sẽ gây ra hiện tượng chói rất khó nhận ra. Dải tần nhạy sáng rộng là khả năng ghi nhận được nhiều cấp độ ánh sáng khác nhau của cảm biến hình ảnh.Những camera có dải tần nhạy sáng rộng sẽ ghi nhận được chi tiết của vùng tối và vùng sáng vào cùng một thời điểm.Để có được tính năng xử lý hình ảnh như dòng camera Dinion XF,chip 15-Bit DSP Dinion sử dụng một chức năng được biến đến như một biểu đồ kéo dài ra để kiểm soát các chi tiết trong hình ảnh bằng cách khuếch đại các biến thể của hình ảnh trong thời gian thu nhận ánh sáng (xem ví dụ hình bên).Sự chiếu sáng của một cảnh được cảm biến hình ảnh thu lại biểu diễn trong biểu đồ độ sáng có 32.767 điểm ảnh tạo thành các mức xám từ màu đen đến màu trắng nhất (hình a) Tính năng chuyển đổi tín hiệu của camera (đường cong biểu thị tín hiệu đầu ra so với tín hiệu đầu vào,thay vì là một đường thẳng như các camera bình thường 15-Bit DSP tự động khuếch đại thêm những vùng ánh sáng độ nhạy cao,hạn chế khuếch đại những vùng có độ nhạy thấp (đồ thị b), điều này tạo ra sự phân bố ánh sáng đều hơn của tín hiệu đầu Ra chính là tín hiệu Video out (đồ thị c). Những cảnh có độ tương phản của ánh sáng thấp,số pixel cảm biến thu nhận được chỉ là một vài cấp độ màu xám.Trong những cảnh như thế này các biểu đồ làm giảm số lượng điểm ảnh ở các cấp độ màu xám , đồng thời tăng số lượng điểm ảnh ở những vùng đại diện,kéo căng sự phân bố tương phản tổng thể,mang lại những chi tiết hình ảnh sắc nét hơn Số điểm ảnh 0 Độ sáng (a) 32767 Số điểm ảnh 0 Độ sáng (b) 32767 Độ sáng của ảnh 0 Độ sáng (c) 32767 Fig. 2 – Các điểm ảnh trong một khung cảnh được tự động thu lại theo mức xám tạo thành một biểu đồ độ sáng (a). Chức năng điều chế Tín hiệu theo sự thay đổi mức sáng của khung cảnh của camera (b) để tạo ra sự phân bố các mức xám đều hơn (c) phục hồi các chi tiết ảnh bị mất Illumination CVBS signal CCD A D 15-bit DSP CHRE D A Y Chr Fig. 3 – Sơ đồ nguyên lý của chip DSP15-bit trong camera an ninh agc.vn Giúp bạn lựa chọn camera an ninh Smart Exposure – Phơi sáng thông minh (Phơi sáng là quá trình ánh sáng tiếp xúc với vật liệu nhạy sáng như phim, giấy ảnh hoặc mặt cảm biến trong máy ảnh kỹ thuật số. Quá trình này quyết định để có một tấm ảnh. Quá trình phơi sáng phụ thuộc vào 2 giá trị là thời gian chớp và khẩu độ của ống kính. Thời gian chớp (hay được gọi là tốc độ chớp) là khoảng thời gian mà cửa điều sáng của máy ảnh mở cho ánh sáng đi vào mặt vật liệu nhạy sáng. Khẩu độ là kích thước thay đổi của màn chắn trong ống kính, điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua vào mặt vật liệu nhạy sáng) Một khía cạnh khác trong dải tần nhạy sáng rộng của dòng DinionXF đó là cung cấp một tính năng quan trọng khác không giống công nghệ phơi sáng kép “dual exposure technology” công nghệ đã sử dụng trong các loại camera khác. Ở đây sự phơi sáng được kéo dài khoảng 1/50 giây(hệ PAL), 1/60 giây (hệ NTSC) khi camera ở môi trường ánh sáng thấp, ngược lại ở điều kiện ánh sáng cao sự phơi sáng xảy ra rất ngắn 1/1000 giây hoặc ít hơn tuỳ theo điều kiện ánh sáng khác nhau. Sự “thông minh” ở cách phơi sáng này là hiển thị rõ hơn cả hai vùng sáng tối, trong thực tế để đạt được sự cân bằng giữa vùng sáng và vùng tối của cảnh rất phức tạp,bằng cách kéo dài thời gian phơi sáng có thể nâng cao được chất lượng hình ảnh. Frame Integration – Ghép khung hình Một số camera sử dụng kỹ thuật ghép khung hình để khắc phục sự kém rõ nét của hình ảnh khi quan sát trong điều kiện ít ánh sáng.Ở đây người ta dùng một cửa điều sáng có tốc độ chớp chậm hơn Bosch làm tăng độ nhạy của dòng camera Dinion xF bằng cách cải tiến thời gian tích lũy hình ảnh trên cảm biến.Giảm tốc độ chớp của cửa điều sáng tăng thời gian tích lũy hình ảnh vào cảm biến.Vậy bằng cách nào? Các camera an ninh thường có tần số quan sát một hình ảnh khoảng 1/50 đến 1/60 giây,dòng camera Dinion xF nâng cao tần số này bằng cách tách một phần tín hiệu video đã thu ở đầu ra của camera sau đó nhớ lại trong một bộ nhớ tạm (bộ nhớ này được làm mới trong khoảng thời gian 1/5 giây) và DSP dùng tín hiệu này để điều chế ra một tín hiệu video tương thích với tín hiệu đầu ra.Kỹ thuật này còn được gọi là Senup(Sensitivity up – Nâng cao độ nhạy).Ưu việt của kỹ thuật này là thay vì hoạt động thu hình ảnh một cách gián đoạn như các camera thường dòng Dinion xF thu hình ảnh liên tục không gián đoạn bằng cách tối ưu hóa hình ảnh xử lý đầu vào.Điều này giúp cho các camera này có thể quan sát được rõ hơn ngay cả khi điều kiện ánh sáng của môi trường quan sát rất kém (xem ví dụ hình dưới) So sánh công nghệ phơi sáng kép (hình trên) với công nghệ XF- Dynamic của dòng camera DinionXF của Bosch (hình dưới) agc.vn Hình ảnh đối tượng nhìn vào ban đêm. Hình trên : Camera thường ; Hình dưới: Camera Bosch DinionXF với tính năng SensUp Giúp bạn lựa chọn camera an ninh Dynamic Noise Reduction - Giảm nhiễu năng động Tín hiệu nhiễu lớn có thể làm tăng kích thước của tập tin kỹ thuật số (ở hệ thống cctv tín hiệu thu được thường được ghi lại từ xa vào ổ đĩa cứng). Trong trường hợp tồi tệ nhất nhiễu có thể làm giảm thời gian lưu trữ - Ví dụ bình thường ổ cứng có thể lưu trữ được 1 tháng nhưng do nhiễu nó chỉ lưu trữ được không quá 1 tuần.Nguyên nhân của nhiễu là do một số yếu tố như : Cáp tín hiệu, hiệu ứng nhiệt, sự quá áp. Bản thân camera cũng tự sinh ra nhiễu, tạo ra các hình ảnh lốm đốm hoặc như bông tuyết mờ Một số camera được trang bị tính năng DNR (Dynamic Noise Reduction – Giảm nhiễu năng động) để nâng cao chất lượng hình ảnh bằng cách giảm hoặc loại bỏ những tín hiệu nhiễu đặc biệt là trong những điều kiện ánh sáng thấp.Hệ thống DNR tròng dòng camera Dinion xF của Bosch loại bỏ nhiễu bằng cách so sánh những hình ảnh thu được theo thời gian. Một thuật toán mạnh mẽ được tích hợp trong DSP 15 bit kiểm tra sự thay đổi của từng pixel theo thời gian (pixel by pixel), và khi có bất kỳ sự thay đổi nhỏ nào được nghi là do nhiễu gây ra chúng sẽ lập tức loại bỏ ra khỏi hình ảnh (xem ví dụ hình dưới ) Có rất nhiều nguyên nhân sinh ra nhiễu, do mạch thiết kế chống nhiễu chưa tốt, nhiệt độ, ảnh hưởng môi trường bên ngoài đến việc truyền dẫn khuếch đại tín hiệu (lò vi sóng, bức xạ hồng ngoại). Nói chung tỷ số S/N là một thông số quan trọng quyết định chất lượng của tín hiệu Video,tỷ số này thực tế không thể đo được chính xác tuyệt đối bởi vì bản thân các thiết bị đo cũng sinh ra nhiễu,nên tỷ số này càng cao thì chất lượng Video càng tốt. Auto Contrast Adjustment – Tự động điều chỉnh độ tương phản Sương mù, hơi nước, và lóa làm giảm đáng kể độ tương phản của hình ảnh, thậm chí có thể làm khuất luôn tầm nhìn và chúng ta không thể quan sát nổi cảnh giám sát.Công nghệ ưu việt của chip DSP 15 bit giúp khắc phục đáng kể tình trạng này. Sử dụng tính năng tự động làm đen Auto Black của dòng camera Bosch DinionXF có thể điều chỉnh mức độ sáng của hình ảnh quan sát thu được về mức đen rõ nét hơn. Đây là tính năng tăng cường độ tương phản khi hình ảnh quan sát bị che phủ bởi sương mù, hơi nước. Tính năng này cực kỳ hiệu quả khi quan sát trong các môi trường như hộp đêm với điều kiện ánh sáng thấp và có nhiều khói thuốc lá,ở bến cảng nơi có nhiều hơi sương Kỹ thuật DNR –giảm nhiễu năng động (bên phải) đã cải thiện đáng kể chất lượng hình ảnh S/N Ratio – Tỷ số S/N (Tín hiệu / Nhiễu) Công thức tính (20 x log(Vs/Vn)) Tỷ số S/N (signal-to-noise ratio) trong camera là tỷ số giữa tín hiệu video với tín hiệu nhiễu xuất hiện.Tín hiệu nhiễu có dạng lốm đốm hoặc bông tuyết mờ làm giảm chất lượng hình ảnh hiển thị trên màn hình. Đơn vị đo tỷ số S/N là decibels (dB), tỷ số S/N còn được gọi là tỷ số tín/tạp. Một tỷ số S/N = 40dB(= 20 x log(100)) có nghĩa là mức điện áp của tín hiệu nhiễu bằng 1, mức điện áp của tín hiệu bằng 100. Tương tự với một tỷ số S/N = 20dB(= 20 x log(10)) mức điện áp của tín hiệu nhiễu bằng 10% mức điện áp của tín hiệu và ở tỷ số S/N như này thì hình ảnh cung cấp sẽ không thể nhìn rõ được.Bảng dưới đây sẽ giúp bạn lựa chọn camera theo tỷ số S/N chi tiết hơn. Tỷ số S/N (dB) 60 50 40 30 20 Tỷ số Chất lượng hình ảnh Tắt chức năng Auto Black 1,000:1 Cực nét, không có một tín hiệu nhiễu nào 316:1 100:1 32:1 Tốt, có một số đốm nhiễu nhỏ, nhưng chất lượng hình ảnh vẫn tốt Vừa,có một số nhiễu làm mất một số chi tiết màu sắc Hình ảnh chất lượng kém,có xuyên lẫn rất nhiều nhiễu 10:1 Không thể xem được Bật chức năng Auto Black agc.vn Selecting the Right CCTV Camera Motion Blur Reduction – Giảm mờ do chuyển động Trong hầu hết các hình ảnh thu được ở các camera thường có tốc độ chớp của cửa điều sáng khoảng 1/50 đến 1/60 giây, hình ảnh thường bị mất nét hoặc mờ không phân biệt được.Điều này làm chúng ta không thể phân biệt được đối tượng giám sát, ví dụ giám sát một chiếc xe chạy nhanh chúng ta khó có thể nhìn được biển số của nó. Giải pháp là tăng tốc độ chớp của cửa điều sáng để tăng thời gian tích lũy hình ảnh nhưng với điều kiện ánh sáng phải tốt.Tăng tốc độ chớp của cửa điều sáng nghĩa là phải tăng mức độ chiếu sáng và khẩu độ của cửa điều sáng để bù đắp cho thời gian phơi sáng quá nhanh. Khi điều kiện ánh sáng thấp đi, kể cả khẩu độ của ống kính có mở rộng hay chế độ tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại AGC được kích hoạt thì cũng chỉ được một lúc, chất lượng hình ảnh lúc này sẽ giảm nhanh chóng đến mức không thể xem được Dòng camera DinionXF của Bosch có thể thu được hình ảnh chuyển động mà không bị mờ trong một thời gian dài vì nó có thể kết hợp tất cả các kỹ thuật chống mờ làm việc cùng một lúc để tối ưu hóa độ rõ nét của hình ảnh chuyển động khi chuyển sang chế độ Default Shutter, bạn có thể thiết lập tốc độ chớp của cửa điều sáng một giá trị mặc định (ví dụ 1/250 giây) lúc có đủ ánh sáng cho các ống kính Auto Iris hoạt động và chế độ AGC vẫn hoạt động bình thường để tạo ra tín hiệu video đầy đủ , tốc độ chớp của cửa điều sáng vẫn giữ nguyên. Khi ánh sáng thay đổi tốc độ chớp của cửa điều sáng sẽ giảm đến một giá trị tiêu chuẩn.Sự mờ do chuyển động sẽ lại tái diễn nếu tốc độ chớp của cửa điều sáng thấp do điều kiện ánh sáng thấp đi. Điều này có nghĩa là tính năng Shuter Default có thể cung cấp những hình ảnh chuyển động không mờ trong điều kiện ánh sáng có thể,và cho phép chụp bất kỳ bức ảnh nào trong điều kiện ánh sáng đó Cable Compensation – Bù suy hao do cáp Với công nghệ mới người ta đã sản xuất ra những chiếc camera giám sát với độ phân giải 540 TV Line (TVL), tuy nhiên độ phân giải này chỉ đạt được khi bạn dùng cáp dẫn tín hiệu ngắn,nếu dùng cáp quá dài hoặc cáp không đủ tiêu chuẩn thì độ phân giải sẽ giảm do tín hiệu suy hao. Để người dùng không phải mua thêm thiết bị khuếch đại trong trường hợp tín hiệu bị tổn hao do cáp dẫn tín hiệu quá dài, nhiều dòng camera an ninh của Bosch có tính năng bù tổn hao bằng cách khuếch đại tín hiệu Video đầu ra, thành phần tần số trong tín hiệu bị mất do đường truyền xa sẽ được bù lại bằng cách khuếch đại từ điểm truyền , nó cũng bù trở kháng đường dây bằng cách khuếch đại năng lượng điện một chiều ,những thành phần tần số thấp hơn và duy trì đồng bộ hóa tín hiệu, giữ cho hình ảnh luôn tươi sáng.Ở các dòng camera Dinion của Bosch bạn có thể lựa chọn tính năng bù suy hao do cáp (Cable Compensation) trên giao diện OSD hiển thị ở màn hình. Nó có thể dùng cho 3 loại cáp đồng trục khác nhau,và có thể điều chỉnh trong một phạm vi rộng : Nó có thể bù suy hao tín hiệu trên đường truyền khoảng cách 2000m(6000ft).Hiện nay chỉ có camera của Bosch mới tích hợp sẵn hệ thống bù suy hao có khả năng truyền tín hiệu video với độ phân giải 540TVL đến cuối đường truyền. Tínhnăng giảm mờ do chuyển động của Bosch DinionXF. Điều khiển tốc độ chớp của cửa điều sáng từ 1/50 giây đến 1/500 giây khi hình ảnh mờ đi agc.vn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiup_ban_lua_chon_camera_an_ninh.pdf