Lua chon camera an ninh

Công Ty TNHH Công Nghệ Vật Liệu Điện Hoàng Gia – www.sieuthianninh.com.vn

Giúp Bạn Lựa Chọn Camera An Ninh (Dịch từ : Bản tiếng Anh “Selecting The Right CCTV Camera” của Bosch security)

Giới thiệu

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

Khi bạn đã xác định chính xác các vấn đề trên, bạn sẽ tiếp tục lựa chọn cân nhắc loại camera phù hợp để xây dựng một hệ thống với

Detection -Phát hiện sự kiện

thông số, tính năng, hoạt động và chi phí phù hợp với công trình và ngân sách của bạn. Đó là các yếu tố :

• Yêu cầu về chất lượng hình ảnh

• Kích thước, độ phân giải của hình ảnh

• Điều kiện ánh sáng (xem có cần thêm đèn hồng ngoại hay ánh sáng hỗ trợ hay không)

Recognition - Phân biệt sự kiện

• Môi trường sử dụng (trong nhà,ngoài trời, các yếu tố vật lý, hóa học, cơ học…để chọn phụ kiện thi công hợp lý)

• Nguồn điện cung cấp

Sự lựa chọn camera phù hợp các yếu tố quyết định chất lượng hệ thống giám sát của bạn. Ví dụ bạn cần giám sát trong môi trường ánh sáng tối bạn cần chọn loại camera hỗ trợ công nghệ ngày đêm(Day/Night), hoặc ở những môi trường ngược sáng bạn phải sự dụng những camera chống ngược sáng. Nếu giám sát ngoài trời thì phải dùng camera Outdoor hoặc dùng thêm vỏ che…..Nói chung bạn phải chọn camera phải phù hợp theo mục đích và yêu cầu hệ thống.

Identification - Nhận diện từng cá thể

www.sieuthianninh.com.vn

Giúp bạn lựa chọn camera an ninh

Cơ bản về camera an ninh Cấu tạo của một camera an ninh rất phức tạp,có rất nhiều khối vi mạch,bộ phận..Nhưng về cơ bản tất cả các camera an ninh đều được cấu tạo từ các khối cơ bản

• Cảm biến hình ảnh (CCD) – chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện

• Ống kính (Lens) –Hội tụ điều chỉnh hình ảnh từ môi trường

• Mạch xử lý tín hiệu – Khuếch đại,mã hóa,điều chế,và truyền tín hiệu

thu được

Camera an ninh có loại cung cấp hình ảnh đen trắng,màu và kết hợp cả hai loại day/night có nghĩa là có hình ảnh màu vào ban ngày và đen trắng vào ban đêm.Camera đen trắng có ưu điểm là có độ phân giải cao và giá thành rẻ hơn.Camera màu tuy đắt hơn nhưng có thể đáp ứng được tất cả các nhu cầu về giám sát nhận dạng màu sắc,cả ngày lẫn đêm.Ngày nay người ta chỉ phát triển camera màu và ngày nay công nghệ sản xuất camera an ninh đã có những bước phát triển đột phá.

I.1 Video Signal – Tín hiệu hình ảnh Tất cả các hình ảnh video chuyển động được tạo ra từ các ảnh chuyển động hoặc các khung hình. Mỗi khung hình bao gồm 2 thành phần.Một thành phần được tạo ra khi cảm biến hình ảnh quét 262 dòng trong một nửa thời gian hiển thị và quét tiếp 262 dòng trong một nửa thời gian còn lại.Hai quá trình này tạo ra một hình ảnh hoàn chỉnh với 525 dòng.Khi đồng bộ thời gian chúng sẽ tạo ra một hình ảnh chuyển động hoàn chỉnh theo tỷ lệ 2:1

Camera an ninh sử dụng điện áp xoay chiều để đồng bộ hóa quá trình này tạo ra các đoạn video chuyển động.Ở Mỹ sử dụng tần số 60Hz luân phiên mỗi video có 60 dòng 30 khung hình.Tại châu Âu và các nước khác sử dụng tần số 50Hz có 50 dòng quét và 25 khung hình /1giây.Những hình ảnh chuyển động được tạo ra từ quá trình này khi tới mắt người sẽ như các hình ảnh chuyển động thật

Giá trị điện áp tổng được tạo ra 1volt từ đáy của xung đồng bộ tới đỉnh của mức trắng tạo ra một mức điện áp Vp-p.Thành phần độ chói của tín hiệu có giá trị từ 0.3 đến 1V hoặc cực đại là 0.7-1V.Có thể coi đây là một tín hiệu thị tần toàn bộ,đồng bộ tín hiệu hình ảnh trong một tín hiệu đơn

I . Image Sensors - Cảm biến hình ảnh Bộ phận quan trọng nhất của camera an ninh là cảm biến hình ảnh (CCD) . Một cảm biến hình ảnh bao gồm một bảng mạch nhỏ gồm các photodiode rất nhạy cảm với ánh sáng,chúng chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện,mỗi diod khi bị ánh sáng tác động sẽ sản sinh một điện áp tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng nó nhận tác động,khi không có ánh sáng tác động chúng sẽ không tạo ra mức điện áp nào cả lúc này chúng sẽ tạo ra một mức đen,khi có ánh sáng ở mức cao nhất chúng sẽ tạo

ra mức đen,khi ánh sáng ở giữa 2 khoảng này thì sẽ tạo được mức xám.Cứ như vậy tùy theo cường độ của ánh sáng tác động vào cảmbiến,cảm biến sẽ tạo ra các tín hiệu hình ảnh mang thông tin màu sắc của hình ảnh.

I.2 CCD Format Size – Các chuẩn kích thước cảm biến

Camera an ninh sản xuất ra đầu tiên có dạng hình trụ tròn,kích thước của cảmbiến được xác định bằng đường kính của ống tròn hay đường chéo của cảm biến.Cho đến ngày nay cảm biến hình ảnh có dạng hình chữ nhật bằng một tấm silic mỏng,người ta vẫn dùng phương pháp đo đường chéo để xác định kích thước cảm biến

Cảm biến hình ảnh

Các kích thước cảm biến (tính bằng millimet)

1 Pixel

Bộ phận xử lý tín hiệu sẽ xử lý những tín hiệu này thành tín hiệu video đưa tới hiển thị trên màn hình giám sát hoặc thiết bị ghi hình

trong hệ thống. Tuy nhiên các mức thay đổi ánh sáng mà cảm biến hình ảnh CCD có thể nhận diện được vẫn còn những hạn chế nhất định Ví dụ đối với những ánh sáng quá chói,tần số nhấp nháy cao…


Cảm biến hình ảnh càng lớn thì hình ảnh thu được càng sắc nét.Nhưng càng lớn thì đồng nghĩa với giá thành càng cao.Chính vì vậy bạn phải cân nhắc để lựa chọn loại camera có cảm biến vừa với nhu cầu của bạn

Bạn chú ý lựa chọn cảm biến cũng phải phù hợp với ống kính,vì mỗi ống kính được thiết kế riêng cho từng cảm biến hình ảnh khác nhau


II . Lenses-Ống kính Ống kính là con mắt của camera giám sát,thành phần không thể thiếu để tạo ra các hình ảnh.Ống kính thực hiện hai chức năng chính,

thứ nhất –Xác định kích thước,khoảng nhìn hiển thị trên màn hình đây là

tính chất tiêu cự .Thứ hai-Kiểm soát lượng ánh sáng (độ hội tụ ánh sáng )vào cảm biến hình ảnh,đây là tính chất hội tụ (iris).Tiêu cự hay độ hội tụ, các thông số này có thể thay đổi bằng tay (ví dụ điều chỉnh zoom) hoặc điều chỉnh tự động trên camera

II . 1 Phân loại ống kính Làm thế nào bạn có thể lựa chọn chính xác ống kính? Ống kính có rất nhiều đặc điểm tùy theo yêu cầu cụ thể của bạn mà chúng ta có sự lựa chọn khác nhau :

Ống kính cố định Ống kính cố định(Fixed Lens) là loại ống kính được dùng phổ biến nhất,mức đầu tư thấp nhất.Việc lựa chọn tiêu cự của loại ống kính này đọi hỏi bạn phải có một tính toán chính xác (lắp vào là cố định) điều này dựa vào kích thước vùng bạn giám sát và khoảng cách từ vật thể cần giám sát tới camera có nhiều loại ống kính cố định thiết kế cho từng cảm biến hình ảnh khác nhau,có loại góc mở 30 độ để quan sát vùng hẹp 60 độ để quan sát vùng rộng….

Ống kính tự động - Varifocal lenses Ống kính tự động thì linh hoạt hơn,cho phép bạn điều chỉnh tiêu cự và khoảng quan sát bằng.Mặc dù đắt hơn ống kính cố định một chút nhưng loại ống kính này vẫn được dùng phổ biến nhất hiện nay vì giúp người dùng có sự lựa chọn linh hoạt và chính xác góc nhìn,và ống kính tự động cũng giúp đơn giản hóa quá trình thiết kế hệ thống,chỉ cần chọn một ống kính có tiêu cự dao động phù hợp là bạn có thể dùng tùy chỉnh cho cả hệ thống camera an ninh

Ống kính có khả năng lọc hồng ngoại - IR corrected lenses Mắt người chỉ có thể nhìn thấy những ánh sáng trong dải quan phổ nhìn thấy được,còn những ánh sáng ngoài dải này thì không,những ánh sáng ngoài dải nhìn thấy là các tia hồng ngoại (IR) vì tia hồng ngoại có bước sóng thấp nên ảnh hưởng đến độ nét và màu sắc của hình ảnh thu được.Vì vậy các camera sử dụng công nghệ cắt lọc hồng ngoại để lọc bỏ thành phân hồng ngoại trước khi chúng đi vào cảm biến.Điều này có nghĩa là ống kính này không

tác động gì đến hệ màu camera của bạn.

Ống kính tự động thích hợp cho cả camera Day/Night và camera đen trắng.Camera an ninh đa số đều nhận diện được những ánh sáng hồng ngoại và hiển thị hình ảnh thu được bao gồm các tia này.Trong thực tế những camera không dùng ống kính lọc hồng ngoại hình ảnh thu được rất mờ.Điều này do bước sóng của ánh sáng hồng ngoại khác ánh sáng nhìn thấy được chính vì vậy khi đi qua thấu kính chúng đi theo một

đường khác tạo ra một hình ảnh đan xen mờ

Ánh sáng hồng ngoạiĐiểm hội tụ ánh sáng hồng ngoại

Ánh sáng nhìn thấy Điểm hội tụ ánh sáng nhìn thấy

(a)

Do đó khi bạn dùng ống kính bình thường,khi chỉnh tiêu cự chính xác vào ban ngày,thì vào ban đêm hình ảnh lại mờ và ngược lại vấn đề làm thế nào để loại bỏ điều này?Rất đơn giản dùng ống kính có tích hợp công nghệ lọc hồng ngoại,đưa hai điểm hội tụ về cùng một mặt phẳng như hình (b) dưới đây

Ánh sáng hồng ngoại Điểm hội tụ tại cảm biến

Ánh sáng nhìn thấy (b)

Ống kính lọc hồng ngoại không những được sử dụng trong việc giám sát ban đêm mà sử dụng ở nhiều môi trường ánh sáng khác nhau.Sử dụng loại ống kính này giúp cung cấp một hình ảnh sắc nét,bởi vì tất cả ánh sáng hội tụ được tập trung tại một mặt phẳng ahình ảnh thu được có độ nét khác xa,so với việc sử dụng ống kính bình thường.

Ống kính zoom-Motorized zoom lenses Ống kính zoom là ống kính có cấu tạo phức tạp nhất, nhưng cungcấp đầy đủ những tính năng mạnh nhất,tiêu cự ống kính có khảnăng thay đổi trong một phạm vi rất rộng,giúp điều chỉnh góc nhìntrong một môi trường quan sát rộng lớn.Khi phát hiện một đối tượngngười sử dụng có thể điều khiển zoom sát từng chi tiếtống kính zoom được trang bị động cơ zoom và cơchế tự động cân bằng hội tụ,giúp người sử dụng có thểkhai thác các tính năng của ống kính ở mức tối đa.

Hình ảnh thực Lọc hồng ngoại không lọc

hồng ngoại



II . 2 Chuẩn ống kính - Lens Format Ống kính cũng được phân loại theo định dạng và kích thước. các định dạng (1/2-inch, 1/3-inch, 1/4 inch, vv.) được đặt theo tỷ lệ phóng to hình ảnh thu được tới ống kính.Chính vì vậy để định dạng ống kính phù hợp với kích thước của bộ cảm biến hình ảnh bạn có thể chọn ống kính có độ hội tụ lớn hơn hoặc bằng kích thước của bộ biến hình ảnh sao cho cảm biến hình ảnh có thể nhận được hết điểm hội tụ,hoặc trung điểm hội tụ của ống kính.

Sử dụng ống kính lớn thường có nhiều thuận lợi hơn trong việcgiám sát vì nó cung cấp tầm nhìn xa hơn (khoảng cách từ ống kính tới vật cần giám sát ở khoảng cách xa ) .Ống kính lớn giúp người sử dụng lấy được vùng ảnh ở khoảng cách rõ nét hơn và dễ dàng phóng to một điểm tập trung nào đó,nhờ có độ hội tụ lớn và giảm tỷ lệ méo hình ảnh.

II . 3 Kiểu lắp ống kính- Lens Mounts Camera an ninh sử dùng kiểu lắp (kiểu ghắn) là “C” or “CS” là hai kiểu gắn kết ống kính với camera.Sự khác nhau giữa hai kiểu lắp này là khoảng cách từ mặt bích sau tới cảm biến hình ảnh trong camera. Kiểu lắp C có khoảng cách tới cảm biến hình ảnh lớn hơn CS 5mm nhờ một vành kim loại chứa gen.

Hầu hết các camera ngày nay sử dụng dạng CS vì sự nhỏ gọn và nhà sản xuất camera cũng có những chuẩn CCD phù hợp cho dạng CS..

12.5 (mm) Ống kính dạng lắp CS

(mặt bích sau) Lắp CS

II . 4 Tiêu cự ống kính - Focal Length Tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm của thấu kính đến tiêu điểm của thấu kính,điểm này tập trung tại cảm biến hình ảnh,tiêu điểm là nơi hội tụ những ánh sáng thu được tự môi trường.Thông thường một ống kính có 2 tiêu điểm một tiêu điểm chính và một tiêu điểm phụ độ phân tán của ánh sáng tập trung tại cảm biến hình ảnh giao động khi vị trí hai tiêu điểm này thay đổi. Khoảng cách giữa 2 điểm chính và điểm phụ là thông số tiêu cự của ống kính.

Tiêu điểm chính

Tiêu điểm phụ Tiêu cự Tiêu điểm tại CCD

Đơn vị của tiêu cự là mm.Ống kính có dạng thường,loạigóc mở rộng, hoặc tiêu cự tùy chỉnh,các tiêu cự phù hợp với từng yêu cầu cụ thể. Ví dụ, camera dùng cảm biến 1/3-inch, dùng ống kính 8mm lắp vào thì góc nhìn sẽ rất rộng nhưng nếu lắp ống kính 125mm thì góc nhìn lại hẹp mặc dù độ phóng đại của ống kính 125mm lớn nhưng độ hội tụ lại không tập trung (phù hợp với CCD) như ống kính 8mm.

Trục bề mặt Ống kính dạng lắp C

Mặt phẳng tiêu điểm

(mặt bích sau) Lắp CS

Vành kim loại

5 17.5

Các loại ống kính này có kiểu gen và kích thước giống nhaunên có thể tùy chọn cho từng camera khác nhau tùy vào góc nhìn,và độ hội tụ. Tuy nhiên nếu việc lựa chọn sai ống kính hoặc điều chỉnh lệch (lắp không chuẩn) sẽ làm hình ảnh thu được bị mờ hoặc không nhìn thấy.



II . 5 Thị trường (trường quan sát) của ống kính - Field of View Trường quan sát là phần diện tích camera có khả năng nhìn thấy.Bạn hay nhìn hình dưới ở đây ta có một phòng diện tích là 15ft x 15 ft ống kính 4mm(màu xanh lá cây) có trường quan sát rộng hơn ống kính 12mm (màu đỏ).

Trong hệ thống giám sát,trường quan sát rất quan trọng ,ví dụ ở hình vẽ dưới là một căn phòng khoảng 20 m² nếu bạn cần nhận dạng rõ những ký hiệu nhỏ ở ngoài cửa ra vào thì ống kính 8mm hoặc 12mm lại là sự lựa chọn tốt hơn.Camera lắp ống kính 8mm nhìn ở khoảng cách 21ft trườn quan sát cao 10ft rộng 13 feet lắp ống kính 12mm thì chiều cao của thị trường là 6ft và rộng 9 ft

Tăng độ dài của tiêu cự thì làm giảm diện tích quan sát,nhưng lại tăng được khoảng cách quan sát.Bạn hãy xem sơ đồ được mô phỏng gần đúng (1ft = 0.3048m)

15 ft.

Trường quan sát có thể tính được theo cách dưới đây:

W/H w/h

w

W=

h H = f

L

W =H = w =

h =

f =L=

Chiều rộng vùng quan sát Chiều cao vùng quan sát Chiều rộng của cảm biến trong camera loại1/2 = 6.4mm, 1/3 = 4.8mm, 1/4 = 3.6mm Chiều cao của cảm biến trong camera loại 1/2 = 4.8mm, 1/3 format = 3.6mm, 1/4 format = 2.7mm Tiêu cự Khoảng cách từ vùng quan sát tới camera

door Ví dụ:

Bạn cần giám sát một đối tượng cao 6-foot (1.8m) bằngcamera an ninh qua màn hình. Đối tượng đo cách xa camera 20 feet (6m). Camera bạn đang dùng sử dụng cảm biến hình ảnh 1/3-inch.Chúng ta sẽ chọn ống kính như sau:

h = 3.6mmH = 1.8m = 1800mm L = 6m = 6000mm

mms 12 len

15 ft. 8m m

le ns

camera


m 4m

le ns

h = f H L

3.6 = f 1800 6000 f = 12mm

Vậy bạn cần chọn ống kính có tiêu cự bằng 12mm là chuẩn nhấtcho việc giám sát đối tượng trên.


II . 6 Iris - Cửa điều sáng của ống kính Cửa điều sáng kiểm soát cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến hình ảnh CCD,để có thể tạo ra một hình ảnh chất lượng tốt nhất cửa điều sáng điều khiển ánh sáng chiếu tới cảm biến hình ảnh làm sao cho cường độ không quá lớn và không quá nhỏ nếu ánh sáng vào quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng chói nếu quá ít thì hình ảnh sẽ tối mờ khó phân biệt được các chi tiết hình ảnh.Để khắc phục tình trạng này người ta dùng cửa điều sáng để dễ hiểu bạn hãy quan sát tròng đen mắt của một con mèo, khi vào bóng tối hoặc tập trung săn mồi tròng đen(tương tự cửa điều sáng trong trường hợp này) sẽ mở to hơn lúc có ánh sáng mạnh.Có 3 loại cửa điều sáng : Cố định,tùy chỉnh và tự động.

Fixed Iris - Cửa điều sáng cố định Một ống kính có cửa điều sáng cố định không có tính năng tự điều chỉnh ánh sáng chiếu vào cảm biến hình ảnh,vì vậy loại ống kính này không thích hợp với những điều kiện ánh sáng thay đổi.Dùng loại điều sáng tùy chỉnh bạn có thể cài đặt được độ mở của cửa điều sáng theo thông số đặt trước phù hợp với cường độ ánh sáng cho ống kính trong môi trường giám sát. Manual Iris - Cửa điều sáng tùy chỉnh Ống kính sử dụng cửa điều sáng tùy chỉnh(manual) là loại ống kính thích hợp nhất cho camera dùng trong nhà (indoor) ,vì ánh sáng trong nhà thường có giá trị cố định,ít có sự thay đổi nếu bạn chọn ống kính cho camera ngoài trời,phải chọn loại ống kính có cửa điều sáng tự động (auto iris) vì môi trường ánh sáng ngoài trời thường xuyên thay đổi,ống kính tự động sẽ tự động kiểm soát được cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến hình ảnh của camera bằng cách tự động thay đổi góc mở của cửa điều sáng theo ánh sáng bên ngoài,mang đến những hình ảnh với chất lượng tốt nhất.

Electronic Iris - Cửa điều sáng tự động Trong những camera trang bị ống kính auto iris,có trang bị một mạch điện tử liên tục lấy mẫu cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến hình ảnh CCD để từ đó tự động đưa ra tín hiệu điều khiển độ mở (F-stop ) hay còn gọi là khẩu độ của cửa điều sáng để điều chỉnh sao cho cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến ở mức độ hợp lý nhất,tạo ra những hình ảnh không chói trong những điều kiện ánh sáng chói,không mờ trong điều kiện ánh sáng tối

Khẩu độ (f-stop) Khẩu độ là độ rộng khoảng mở của cửa điều sáng trong ống kính một cửa điều sáng có khẩu độ nhỏ thì lượng ánh sáng đi qua ít và cường độ chiếu vào cảm biến nhỏ,cửa điều sáng có khẩu độ lớn thì góc mở lớn lượng ánh sáng đi qua lớn hơn.

Các khẩu độ của cửa điều sáng

F/1.4 F/2

F/2.8 F/4

F/5.6 F/8

F/11 F/16



III . Image Processing – Tính năng xử lý hình ảnh của camera Có một vài đặc điểm kỹ thuật tạo ra một camera hoàn chỉnh chúng có sự liên quan chặt chẽ với nhau.Đó là 3 đặc điểm kỹ thuật sau đây:

• Độ nhạy (Sensitivity) • Sự tương thích điều kiện sáng (illumination) • Độ phân giải(Resolution) Trong hệ thống giám sát việc lựa chọn một camera phù hợpvới điều kiện môi trường lắp đặt rất quan trọng.Bạn nên chọn những camera có thông số kỹ thuật vượt qua các thông số yêu cầu một chút việc lựa chọn camera bằng cách tính toán chặt chẽ như vậy sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí mở rộng hệ thống sau này.Vì vậy khi lựa chọn cho mình một chiếc camera giám sát bạn nên tự đặt cho mình các câu hỏi.Tại sao lại sử dụng loại này?Sẽ lắp ở đâu?Lắp dưới điều kiện nào,sau đó kết hợp các tính năng cụ thể của hệ thống dựa vào những thông số của camera bạn sẽ lựa chọn được loại phù hợp nhất với hệ thống giám sát của mình

Camera Sensitivity – Độ nhạy của camera Độ nhạy là khả năng tạo ra tín hiệu hình ảnh,ở các cấp độ ánh sáng khác nhau của camera.Camera có độ nhạy cao có thể tạo ra những hình ảnh chất lượng tốt trong những điều kiện ánh sáng thấp.Các hình ảnh camera thu được trong những điều kiện ánh sáng mờ có những phần nhìn thấy có những phần không thể phân biệt được bằng mắt thường camera có độ nhạy cao được tích hợp tính năng xử lý tái tạo hình ảnh thu được sao cho người sử dụng có thể phân biệt được các điểm tối của hình ảnh. Trong công nghệ này có 2 từ chuyên nghành là “usable video “có thể tạm hiểu là tín hiệu video nguyên thủy chưa qua xử lý và “full video” – tín hiệu video hoàn chỉnh (= 7.14Vpp+100 IRE),giá trị của 1IRE = 0.714mV

Low-Sensitivity Camera(camera độ nhạy thấp)

High-Sensitivity Camera(camera độ nhạy cao)

Như chúng ta thấy ở ví dụ trên cùng một điều kiện ánh sángNhưng camera độ nhạy cao giúp chúng ta có thể phân biệt được rõ hơn các chi tiết của hình ảnh,bằng công nghệ xử lý hình ảnh camera độ nhạy cao đã tái tạo những tín hiệu hình ảnh thu được các hình ảnh đó gọi là “usable video” và thêm các chi tiết sáng vào. Theo tiêu chuẩn một hình ảnh bạn nhìn thấy rõ nét nhất trong chuyên nghành gọi là “full video” có giá trị đo được bằng : 7.14Vpp + 100IRE,1 IRE = 0.714mV.usable video là những hình ảnh không phân biệt được có giá trị từ 15-50 IRE

Camera dựa vào điều kiện ánh sáng để từ đó tạo ra tín hiệuhình ảnh tiêu chuẩn. Điều kiện ánh sáng ở đây chính là độ rọi được tính bằng đơn vị lux.Camera an ninh có thể quan sát ở nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau.Vì vậy khi bạn lựa chọn camera bạn cần biết được điều kiện chiếu sáng từ đó lựa chọn theo thông số quy định điều kiện chiếu sáng của nhà sản xuất qui định cho camera(Xem phần “điều kiện sáng” dưới đây)

Bạn nên chọn loại camera có độ nhạy phù hợp với điều kiện ánh sáng của môi trường,có thể quan sát được khi ở đó có điều kiện chiếu sáng ở mức thấp nhất.Ví dụ loại camera day/night (nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại),camera này có thể cung cấp tìn hiệu hình ảnh ngay cả khi vào ban đêm chỉ cần có ánh sáng của những ngôi sao



Illumination – Điều kiện sáng Lựa chọn được chính xác camera phù hợp với điều kiện ánh sáng trong môi trường bạn sử dụng rất quan trọng. Mặc dù điều này hơi phức tạp một chút,nhưng nếu bạn tính toán phù hợp bạn sẽ có một hệ thống hoàn hảo nhất Điều kiện sáng là điều kiện ánh sáng tại nơi giám sát. Thực ra điều kiện sáng quyết định chúng ta phải lựa chọn loại camera nào cho phù hợp.Điều kiện ánh sáng tại khu vực giám sát phù hợp với camera giúp người dùng có thể phát hiện được sự xảy ra,phân biệt được sự kiện giám sát,nhận diện được các đối tượng kiên quan

Điều kiện ánh sáng phụ thuộc vào thời gian trong ngày vàđiều kiện thời tiết.Ánh sáng mặt trời trực tiếp có cho hình ảnh với độ tương phản cao nhất.Cho phép nhận dạng rõ nét nhất nếu trời u ám nhiều mấy và sương mù,thì sự nhận dạng sẽ khó khăn hơn,độ tương phản ít hơn

Để giám sát ở những nơi có điều kiện ánh sáng thay đổi mạnh(ví dụ trời nắng nhưng thỉnh thoảng có mây che khuất mặt trời), bạn cần chọn camera có tính năng auto-iris .Cường độ ánh sáng trong ánh sáng thường xuất hiện ngoài trời tính bằng foot-candle (fc) có giá trị từ 1 đến 10000(fc) hoặc cao hơn Trong đó 1 Lm/ft2 = 1 fc = 1,609.10-12 W/m2

Bảng dưới đây tóm tắt các giá trị ánh sáng trong các điều kiện khác nhau,tương đương giữa cường độ sáng (fc) thu được và độ rọi(LUX)

Quy tắc vàng để bạn lựa chọn camera giám sát đó là chúng ta không nên chọn loại chỉ phù hợp một mức ánh sáng cố định,hãy chọn loại có khả năng quan sát trong điều kiện sáng thay đổi rộng.Hầu hết các camera đều có khả năng quan sát trong nhiều điều kiện ánh sáng.Vấn đề chỉ xảy ra khi điều kiện ánh sáng ở mức quá thấp,không đủ để tái tạo một hình ảnh

Hiện tượng phản xạ hoặc ngược sáng Bạn cần lưu ý camera (gần giống như mắt người) khi hoạt động cũng gặp phải hiện tượng phản xạ(bóng) hoặc ngược sáng

Ánh sáng khi chiếu vào vật thể gặp phải nó sẽ phản xạ tới ống kính camera và đi tới cảm biến hình ảnh tạo ra một tín hiệu gây mờ,hoặc chói.Những vật liệu khác nhau có độ phản xạ ánh sáng khác nhau.Bảng dưới đây liệt kê một số quang cảnh phổ biến có hệ số phản xạ xác định

Cảnh

Bãi đỗ xe trống

Công viên,cây xanh,cỏ

Hệ số phản xạ

5% 20%

35%

40%

40%

65%

75%

85%

Bảng xác định ánh sáng Điều kiện sáng

Điều kiện Footcandles (fc)

10,000 1,000 100 1 10 0.1

0.01 0.001 0.0001 0.00001

LUX

107,527 10,752.7 1,075.3 107.53 10.75 1.08

0.108 0.0108 0.0011 0.0001

Ánh sáng ban đêm

Ánh sáng ban ngày

Phân loại

Tòa nhà ốp gạch đỏ

Tòa nhà bằng bêtông chưa sơn

Bãi đỗ có nhiều xe

Tòa nhà bằng khung nhôm

Cửa kính và tường

Tuyết

Ánh nắng Ánh sáng ban ngày Trời nhiều mây Trời tối Hoàng hôn Chiều tối

Trăng tròn Trăng khuyết Ánh sao Đêm tối

Điều kiện sáng sẵn có phù hợp với độ nhạy của camera làrất quan trọng khi bạn chọn camera cho các ứng dụng thực tế.Điều kiện sáng và độ nhạy có quan hệ nghịch đảo tức là nếu nhiều ánh sáng thì độ nhạy thấp và ít ánh sáng thì độ nhạy phải cao,nhưng đa số trong môi trường quan sát cần các camera có độ nhạy cao.



Resolution – Độ phân giải Độ phân giải là đơn vị để miêu tả độ nét, kích thước của hình ảnh bạn nhìn thấy cung cấp từ camera.Độ phân giải của camera được đo bằng đơn vị TV Line (TVL). Độ phân giải càng cao hình ảnh càng rõ nét. Để tạo ra các hình ảnh hiển thị camera tạo ra các dòng quét ngang liên tục,mỗi dòng quét tạo ra một thành phần của bức ảnh. Độ phân giải là đơn vị xác định số dòng quét đó trong đơn vị thời gian mà hệ màu đó qui định. Trong camera sử dụng cảm biến CCD độ phân giải có quan hệ trực tiếp tới số điểm ảnh trong cảm biến hình ảnh CCD trong camera .

Có thể hiểu độ phân giải là số dòng quét ngang camera sửdụng để tạo ra các bức ảnh.Chiều ngang của hình ảnh là số điểm ảnh hiển thị theo chiều ngang,chiều ngang và chiều dọc thường theo tỷ lệ 3:4 (ví dụ 800 x 600 chiều cao bằng 600 pixel chiều rộng bằng 800 pixel) camera an ninh ngày nay thường có độ phân giải từ 340-540 TVL.Camera có độ phân giải càng cao thì sẽ cung cấp những hình ảnh rõ nét chi tiết hơn do số lượng dòng quét,thành phần tạo ra các hình ảnh dày hơn.Camera độ phân giải thấp thì hình ảnh sẽ kém sắc nét hơn

Loại Camera

Màu Đen trắng

Độ phân giải thường

330TVL 380TVL

Độ phân giải cao

480TVL 500TVL

Độ phân giải siêu cao

540TVL

570TVL

Các đặc tính quan trọng khác của cameraNgoài các cân nhắc chính khi chọn camera an ninh, còn có các tính năng sau hưởng tới chất lượng hình ảnh bạn cần lưu ý :

•• • • • •

Signal-to-noise ratio – Tỷ số S/N Automatic gain control – Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại Automatic shutter – Tự động điều khiển cửa chớp (giúp cân bằng ánh sáng cho hình ảnh) Backlight compensation – Bù ánh sáng ngược Manual and electronic adjustments – Cơ chế điều chỉnh bằng tay hoặc điều chỉnh bằng điện tử Advanced Digital Signal Processing (DSP) – Xử lý tín hiệu số

Nhiều biểu đồ kiểm tra độ phân giải khác nhau đã được phát triển, hầu hết các biểu đồ đều xác định số dòng quét ngang của tín hiệu (TVL), thông số này dao động từ 200 đến 1000 TVL. Số dòng quét ngang TVL là thông số quan trọng nhất trong việc đánh giá tín hiệu Video và có thể được xác định bằng cách sử dụng bộ ký tự trong hình bên phải. Độ phân giải giới hạn của camera có thể được xác định bằng dùng mắt thường quan sát những đường kẻ hình cái nêm trong bộ ký tự hình bên phải. Quá trình kiểm tra này được thực hiện khi chiều cao của các ký tự và toàn bộ khung hình của bộ ký tự này hiển thị trong trường quan sát của camera.

Bộ ký tự đa năng để kiểm tra chất lượng hình ảnh của camera (RETMA)



Automatic Shutter – Tự động điều khiển cửa chớp Điều khiển của chớp tự động một cách linh hoạt là tính năng giúp camera có thể kiểm soát được chất lượng ánh sáng cho bức ảnh , nguồn ánh sáng trong môi trường thường được tạo ra từ nhiều nguồn sáng khác nhau, mỗi ánh sáng có một bước sóng khác nhau ví dụ ánh nguồn sáng từ ánh sáng mặt trời là ánh sáng nằm trong dải ánh sáng trắng.

Tuy nhiên trong các nguồn sáng khác(ánh đèn huỳnh quang,ánh đèn natri,ánh đèn màu,…) bước sóng ánh sáng của mỗi loại có sự khác nhau.Và khi có sự thay đổi xảy ra sẽ làm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hình ảnh.

Mắt người có sẵn tính năng này giúp chúng ta quan sát được khi có sự thay đổi ánh sáng đột ngột, và camera có tính năng Automatic shutter được trang bị một mạch điện tử đặc biệt để thực hiện chế độ này, điều khiển cửa chớp tùy theo sự thay đổi của ánh sáng,khi cường độ ánh sáng thay đổi nhanh thì tần số đóng mở cửa chớp của camera cũng thay đổi nhanh hơn.Vì vậy chọn những camera có tính năng này có thể giúp bạn quan sát được ở những nơi có ánh sáng thay đổi liên tục.

Shutter (chụp) là tính năng cơ bản của camera,các camera thường khi quan sát một vật thể thường thu hình ảnh của vật thể đó khoảng 60 lần/1 giây,tốc độ cửa chớp lúc này là 1/60.Ngày nay với kỹ thuật xử lý tín hiệu số tính năng thu hình của camera đã được tối ưu hóa rất nhiều tốc độ chụp có thể lên đến 100000 lần/giây và người ta dùng thuật toán dời dạc lấy mẫu các ánh sáng không liên tục thu được để tạo ra các tín hiệu hình ảnh rõ nét hơn.



Backlight Compensation – Bù ánh sáng ngược (BLC) Ánh sáng nền là ánh sáng chiếu từ phía sau của đối tượng giám sát. Yếu tố này có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng hình ảnh thu được.Đặc biệt đối với các camera có ống kính auto iris, camera sẽ phải điều chỉnh ánh sáng nền liên tục để có thể cung cấp những hình ảnh có độ cân bằng ánh sáng,giúp chúng ta nhìn rõ hơn

Ví dụ trong hình dưới một camera giám sát đặt ở trên cầu thang nhìn xuống dưới,khi có người mở cửa bước vào ánh sáng đột ngột chiếu thẳng vào camera,lúc này camera có tính năng BLC sẽ bật tính năng bù ánh sáng nền để bù các chi tiết sáng đột ngột trong bức ảnh.Như bạn thấy ở hình dưới camera khi bật tính năng BLC các chi tiết nền sẽ dễ dàng phân biệt hơn . Chính vì vậy tính năng bù ánh sáng nền rất quan trọng.

Trong camera có tính năng bù ánh sáng nền được trang bị một mạch điện đặc biệt , có nhiệm vụ lấy mẫu liên tục các tín hiệu ánh sáng thu được sau đó sẽ tách những thành phần màu sắc làm chói từ ánh sáng nền, để tạo ra các hình ảnh rõ nét hơn.

Camera không có tính năng BLC

Camera với tính năng BLC



Cơ chế điều chỉnh bằng tay hoặc bằng điện tử Cũng giống như các thiết bị điện tử tinh vi khác camera giám sát cũng cần có sự điều chỉnh định ký để tối ưu hóa và duy trì hiệu suất hoạt động.Có những camera phải điều chỉnh bằng tay rất mất thời gian và công sức,hiện nay đã có những camera điều chỉnh được từ xa bằng điện tử(thông qua RS-485 ,TCP-IP,RF,wire less..) và lợi ích của việc này là : • Điều chỉnh trực tiếp theo ý muốn • Có thể điều chỉnh được từ xa

Ví dụ chúng ta có một chiếc camera an ninh đặt trên một cột điện ở góc sân của một bãi đỗ xe.Néu camera đó có tính năng điều chỉnh bằng điện tử Người quản lý kỹ thuật có thể điều chỉnh camera trực tiếp từ trung tâm giám sát ở xa đó mà không cần phải leo tới nơi lắp camera,giúp tiết kiệm thời gian,giảm nguy cơ chấn thương,chi phí và việc điều chỉnh không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống

Ví dụ Bosch sử dụng công nghệ truyền thông 2 hướng Bilinx dùng trực tiếp cáp đồng trục,cáp xoắn UTP,cáp quang để truyền tín hiệu điều chỉnh dựa vào tín hiệu video chạy trong đường dây của camera.Công nghệ Bilinx cho phép bạn cấu hình nhiều tính năng kỹ thuật của camera trực tiếp thông qua tín hiệu video chạy trên 1 đường dây video của camera.Không cần nối nhiều dây tới camera

Xử lý tín hiệu số(DSP) Người ta đã cố gắng phát triển những cameram có độ nhạy và độ phân giải giống như mắt người, nhưng đó vẫn chỉ là trên lý thuyết,những cố gắng đó chưa thành công.Bởi vì mắt người thu những tín hiệu hình ảnh 3 chiều gửi đến não,và khả năng phân tích,nhận dạng,diễn đạt của bộ não con người cực kỳ tinh vi. Chính vì vậy hình ảnh được tối ưu hóa qua một quá trình rất phức tạp.

Kỹ thuật xử lý tín hiệu số ứng dụng vào camera nhằm cải thiện chất lượng ,độ nhạy của hình ảnh.Công nghệ sản xuất chip xử lý tín hiệu số DSP và cảm biến hình ảnh CCD tiên tiến nâng cao mức xám của tín hiệu hình ảnh (Đối với ảnh xám, thông

thường mỗi pixel mang thông tin của 256 mức xám (tương ứng

với 8 bit) như vậy ảnh xám hoàn toàn có thể tái hiện đầy đủ

cấu trúc của một ảnh màu tương ứng thông qua 8 mặt phẳng

bit theo độ xám- Trích dẫn Kỹ thuật xử lý ảnh) cung cấp độ

phân giải ngày càng cao,và tín hiệu hình ảnh có chất lượng,tầm nhạy sáng và độ nhạy cao hơn Chính vì vậy việc lựa chọn được những camera có chất lượng hình ảnh tốt và khả năng điều chỉnh linh hoạt rất quan trọng.

Chất lượng của hình ảnh của cảm biến hình ảnh CCD có liên quan trực tiếp đến số lượng cấp độ của mức xám được xử lý. Và do kiến trúc của chip DSP quyết định.Ví dụ một bộ xử lý 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



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

IlluminationCVBS signal CCD A

D15-bit DSP CHRE D

AYChr

Fig. 3 – Sơ đồ nguyên lý của chip DSP15-bit trong 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)


Hình ảnh đối tượng nhìn vào ban đêm. Hình trên : Camera thường ; Hình dưới: Camera Bosch DinionXF với tính năng SensUp


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


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 ảnhchuyển 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.

Đọc thêm Để biết thêm thông tin về hệ thống CCTV bạn vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công Nghệ Vật Liệu Điện Hoàng Gia.Hoặc truy cập website: www.sieuthianninh.com.vn

Tínhnăng giảm mờ do chuyển động của Bosch DinionXF. Điều khiển tốc độchớp của cửa điều sáng từ 1/50 giây đến 1/500 giây khi hình ảnh mờ đi


Lua chon camera an ninh

Technology

Transcript of Lua chon camera an ninh