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摄像头的透雾和加热原理
发表于:2018-12-07 浏览1317次 |
一、光学透雾
自然光由波长不同的光波组合而成,人眼可见范围大致为390nm-780nm,波长从长到短分别对应了红橙黄绿青蓝紫七种颜色,其中波长小于390nm的叫做紫外线,波长大于780nm的叫做红外线。雾气、烟尘等空气中的小颗粒对光线有阻挡作用,使光线反射而无法通过,所以只能接收可见光的人眼是看不到烟尘、雾气后面的物体的。而波长越长衍射能力越强,即绕过阻挡物的能力越强,而红外线因为拥有较长的波长,在传播时受气溶胶的影响较小,可穿过一定浓度的雾气烟尘,实现准确聚焦,这就是光学透雾的依据。
光学透雾通过物理的方式,利用光学成像的原理提升画面清晰度。缺点是只能得到黑白监控画面。
二、算法透雾(电子透雾)
目前行业内大致上有以下几种算法透雾:
第一种是Retinex算法,即视频增强算法。它对校正后的像素点灰度值进行线性拉伸,得到增强的图像。该算法具有锐化、颜色恒常性、动态范围压缩大、色彩逼真度高、处理延迟低等特点。
第二种则是影像信号处理器(LSP)算法透雾处理。该技术要求透雾设备必须具备“自动曝光(AE)”、“自动白平衡(AWB)”和“自动聚焦(AF)”的3A功能,适于直接内嵌于摄像机中应用。
三、光电透雾
光学透雾利用可穿透雾霭的近红外波段光线进行成像,但只能得到黑白监控画面,而光电透雾技术将光学透雾和算法透雾两种透雾功能相结合,通过机芯一体化内嵌的FPGA芯片和ISP/DSP进行运算处理实现彩色画面输出。一方面,该透雾技术可区分远景、近景,雾气浓淡等因素,选择透雾级别,可实现区域效果最佳,对画面对比度整体提高,且没有延时。但是另一方面,芯片的高速运算必将产生噪声点,夜间光照不足时影响尤为突出,所以一体机芯普遍需要采用CCD传感器和大光圈镜头,以达到良好的低照效果。摄像机加热功能原理及应用:首先给摄像机加热并不是为了除霜、除雾,一般情况下摄像机外镜面不会出现霜或者雾气,如果有雾气也是在摄像机镜片的内表面,这种情况是由于摄像机防水没做好,内部进水导致,做好防水就不会出现这种问题。
有些生产厂家由于处在湿度比较大的沿海地区,其生产的摄像机会在内部放置干燥剂来吸收其内部空气中的水分,以防止出现镜面结雾现象。
摄像机加热的主要目的是保证摄像机能正常启动以及正常工作:因为一般电子元器件的工作温度范围是-5℃到45℃左右,所以基于北方冬天能达到零下二三十度的低温,一些元器件就会停止工作,所以应用于北方的摄像机需要加热处理,以保证摄像机能正常工作。
目前市场上主要用正温度系数的热敏电阻控制电热丝电流对摄像机进行加热,热敏电阻加热原理是在环境温度越高时其电阻值越大;而其工作温度范围比较宽,常温器件适用于-55℃~315℃,可以根据不同需求选择不同开关温度的器件,所以在市场上应用范围比较广。
当热敏电阻用于对外环境加热时需要串联电热丝,因为热敏电阻的功率非常小,无法起到加热的作用,所以只能利用其对温度的敏感特性来控制电流大小从而控制电热丝来进行加热。当环境温度升高达到热敏电阻的开关温度时,热敏电阻的阻值会变大,电流减小,从而电热丝功率变小;反过来电阻电流变大,电热丝功率变大,电热丝进行加热,以达到温度控制的效果。
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