多重抗振、防護(hù)設(shè)計(jì)

　　JVP5105LRF36B是一款帶紅外夜視功能的高速云臺(tái)一體化攝像機(jī)，采用白色烤漆鑄鋁外殼，散熱快速。由于是一體化設(shè)計(jì)，外型比較簡(jiǎn)潔，機(jī)身正上方為機(jī)芯鏡頭，正下方分別設(shè)計(jì)了3個(gè)遠(yuǎn)距離和2個(gè)近距離紅外燈。據(jù)悉，嘉杰憑借多年積累的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在結(jié)構(gòu)上為該機(jī)做了許多特殊設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)車載應(yīng)用。

　　防護(hù)：該機(jī)的防護(hù)等級(jí)為IP66;首先是采用多種不同規(guī)格的304不銹鋼6角螺絲，對(duì)抗生銹、防拆有很好的保護(hù)作用;其次是采用壓鑄方式對(duì)外殼進(jìn)行開槽，再嵌入膠墊，使得設(shè)備成型后保持良好的密閉性;再次是對(duì)機(jī)身主體的保護(hù)設(shè)計(jì)，即在機(jī)身后蓋下方設(shè)計(jì)了一個(gè)防水透氣膜，只允許氣體進(jìn)出，而水無(wú)法滲入機(jī)身內(nèi)部(圖1)，該設(shè)計(jì)可保證設(shè)備在雨天、機(jī)身內(nèi)外氣壓相差過(guò)大時(shí)將水汽隔離在機(jī)身之外;最后是恒溫保護(hù)措施，即在機(jī)身內(nèi)部設(shè)計(jì)了風(fēng)扇、鋁制散熱塊、加熱器，保證設(shè)備在不同溫度環(huán)境下的正常運(yùn)行;同時(shí)采用抗碎性更好、抗劃傷力更強(qiáng)的PC材料，更好地保護(hù)了車輛運(yùn)行時(shí)鏡面不受沙石等利器損壞，同時(shí)，還在鏡頭正面配置雨刷裝置;

圖1    設(shè)計(jì)的防水透氣膜，只允許氣體進(jìn)出，而水無(wú)法滲入機(jī)身內(nèi)部

　　抗振性：該機(jī)結(jié)構(gòu)銜接緊密，底座面積較大，加上沉穩(wěn)的質(zhì)量和低重心設(shè)計(jì)，不易受外力沖擊;其雙支臂支撐設(shè)計(jì)也很好地穩(wěn)固了拍攝主體的穩(wěn)定性，使設(shè)備更經(jīng)久耐用;在其底座內(nèi)還等距離設(shè)計(jì)了4組彈簧，可很好地將加速、剎車、來(lái)自車身的抖動(dòng)所帶來(lái)的振幅阻尼降至最低，抵消外力對(duì)設(shè)備的影響，保證圖像畫面更平穩(wěn)(圖2);測(cè)試中，測(cè)試員用力壓住云臺(tái)底座或手動(dòng)推搖機(jī)身，發(fā)現(xiàn)機(jī)身底座的彈簧強(qiáng)勁有力，抗壓能力強(qiáng)，可搖動(dòng)幅度較小;放開手后，設(shè)備即快速恢復(fù)原狀態(tài)，恢復(fù)過(guò)程機(jī)身沒(méi)有出現(xiàn)明顯抖動(dòng)跡象，整個(gè)過(guò)程圖像都比較穩(wěn)定，可見該機(jī)抗震性能設(shè)計(jì)到位、合理，適于在山區(qū)、邊防等異常顛簸的道路上應(yīng)用;

圖2     底座內(nèi)的4組彈簧可很好抵消振幅阻尼

　　吸附設(shè)計(jì)：該機(jī)采用磁鐵吸附法，即底盤上，設(shè)計(jì)了8個(gè)磁鐵槽，再將磁鐵正反交叉安裝，形成磁通，產(chǎn)生更大的磁力，使設(shè)備吸附更牢靠;通過(guò)磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)吸附，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備快速安裝于車身上或拆卸下來(lái);該設(shè)計(jì)還可避免采用電磁吸附時(shí)，斷電狀態(tài)下，設(shè)備失去吸附力而掉落的情況;據(jù)廠家介紹，該機(jī)底座磁鐵放置好后，所產(chǎn)生的磁力很強(qiáng)，置于車頂部后即能牢牢吸附，任由行車抖動(dòng)都不會(huì)發(fā)生位移;

　　軟硬件快速撥碼：打開機(jī)身右側(cè)蓋，可看到一塊精密的電路板，而在其左上角，設(shè)置有一排地址撥碼鍵，通過(guò)撥鍵可給設(shè)備設(shè)定本機(jī)撥碼地址、波特率等，實(shí)現(xiàn)鍵盤的快速操作(設(shè)備的地址、波特率會(huì)在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)同步顯示在顯示器中，便于將鍵盤地址、波特率與之快速匹配操作);由于機(jī)身設(shè)計(jì)結(jié)實(shí)，又是室外應(yīng)用，不適于隨意拆卸，此時(shí)還可通過(guò)鍵盤從其軟件界面中對(duì)其撥碼地址、波特率進(jìn)行設(shè)置，十分簡(jiǎn)便、快捷;

　　模塊化設(shè)計(jì)：該機(jī)為模塊化設(shè)計(jì)，各部件均獨(dú)立開發(fā)模具及成型，便于檢測(cè)、維護(hù)時(shí)快速拆卸，如倉(cāng)體、機(jī)體均為分立設(shè)計(jì)。實(shí)測(cè)時(shí)，測(cè)試員對(duì)設(shè)備的底座、側(cè)蓋、機(jī)身主體、云臺(tái)均進(jìn)行了拆卸檢驗(yàn)，操作簡(jiǎn)潔、流暢;同時(shí)，也可輕松對(duì)其機(jī)芯進(jìn)行更換;該機(jī)硬件設(shè)計(jì)精致，雖為模塊化設(shè)計(jì)，但安裝后即牢牢合為一體，大有一體化成型的美感;

　　防雷設(shè)計(jì)：設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境決定了其將遇到更大的環(huán)境挑戰(zhàn)，為此，該機(jī)內(nèi)置有電源線性防浪涌及雷擊的保護(hù)裝置。

　　定制化開發(fā)

　　J-VP-5105-LR系列車載攝像機(jī)均采用同一款智能一體化車載云臺(tái)，所不同的是，搭配不同型號(hào)的攝像機(jī)機(jī)芯，圖像效果有所不同，從而滿足不同的客戶需求。此外，嘉杰為該機(jī)的智能一體化云臺(tái)配備了多款機(jī)芯，客戶也可通過(guò)定制來(lái)選用符合應(yīng)用需求的機(jī)芯。

　　如此次測(cè)試的J-VP-5105-LR-F36采用的是索尼36倍機(jī)芯(數(shù)碼變焦為12倍)，1/4"Exview HAD CCD，最大像素為752(H)×582(V)。

　　實(shí)景：測(cè)試員將攝像機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)室外環(huán)境，此時(shí)觀察顯示器發(fā)現(xiàn)，色澤鮮艷，圖像清晰，物體運(yùn)動(dòng)軌跡流暢，無(wú)跳躍、馬賽克現(xiàn)象;

　　縮放檢測(cè)：測(cè)試員先查看最低倍數(shù)的廣角場(chǎng)景，發(fā)現(xiàn)可監(jiān)控范圍較廣;再將放大焦距，其在36倍光學(xué)變焦下，可清晰查看2-3公里外某處高樓樓頂?shù)?ldquo;格蘭云天大酒店”幾個(gè)大字，同時(shí)，該樓所在街道的路邊電子廣告牌上的文字及廣告切換過(guò)程也都可一覽無(wú)余;當(dāng)達(dá)到光學(xué)變焦最大值36倍后，還可通過(guò)數(shù)字變焦對(duì)圖像繼續(xù)放大，使圖像細(xì)節(jié)更加明晰(圖3)，在整個(gè)放大過(guò)程中，云臺(tái)均能保證圖像的穩(wěn)定呈現(xiàn);

圖3     當(dāng)達(dá)到光學(xué)變焦最大值36倍后，還可通過(guò)數(shù)字變焦對(duì)圖像繼續(xù)放大，使圖像細(xì)節(jié)更加明晰[nextpage]

　　清晰度：接著測(cè)試員將鏡頭縮到最低倍數(shù)并對(duì)準(zhǔn)清晰度測(cè)試卡，觀察圖像發(fā)現(xiàn)，該機(jī)水平清晰度約為540TVL，垂直清晰度為500TVL，邊緣清晰度也有500TVL;同時(shí)測(cè)試卡上的十個(gè)灰度等級(jí)，除9、10級(jí)區(qū)別不是很明顯外，其余都能快速辨認(rèn);

　　色彩還原：再換上24色彩色還原測(cè)試卡，此時(shí)監(jiān)視器圖像通透，色彩鮮艷;經(jīng)與原色彩卡仔細(xì)比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，由于采用的是偏冷色調(diào)的機(jī)芯，粉色、藍(lán)紫色有偏淡跡象，但其余色彩均能準(zhǔn)確還原，整體還原效果不錯(cuò);而將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)室外環(huán)境，將圖像與實(shí)景逐一比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，實(shí)景物體色彩還原準(zhǔn)確，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯偏色跡象;

　　寬動(dòng)態(tài)：該機(jī)還具有寬動(dòng)態(tài)功能，測(cè)試員將其對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)光燈后，發(fā)現(xiàn)圖像背景偏暗，燈管高亮部分不清晰;當(dāng)打開寬動(dòng)態(tài)后，圖像背景即刻清晰起來(lái)，同時(shí)高亮的燈管輪廓也清晰可見(圖4)。

圖4     寬動(dòng)態(tài)開關(guān)前后視頻效果比對(duì)

　　云臺(tái)操控自如

　　該機(jī)云臺(tái)采用步進(jìn)電機(jī)皮帶傳動(dòng)方式，可進(jìn)行水平360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)速度為0.1～55°/s)、垂直-10～90°范圍自如旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)速度為0.1～40°/s)，實(shí)現(xiàn)無(wú)死角監(jiān)控。

　　任意操控：測(cè)試員通過(guò)鍵盤對(duì)云臺(tái)進(jìn)行不同倍數(shù)下任意方位操控，發(fā)現(xiàn)電機(jī)聲音沉穩(wěn)，云臺(tái)旋轉(zhuǎn)自如，圖像旋轉(zhuǎn)流暢，無(wú)拖尾跡象;任意操控中，無(wú)論測(cè)試員將鏡頭對(duì)準(zhǔn)何處，攝像機(jī)都能快速聚焦并將圖像清晰呈現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)，在廣角監(jiān)控中，保持了良好的景深效果;

　　預(yù)置位：接著測(cè)試員對(duì)攝像機(jī)設(shè)置7個(gè)不同方位、不同變倍的預(yù)置位，當(dāng)通過(guò)鍵盤調(diào)閱時(shí)，攝像機(jī)可根據(jù)指令快速恢復(fù)到預(yù)設(shè)場(chǎng)景，聚焦快速，圖像清晰，經(jīng)多次反復(fù)調(diào)閱發(fā)現(xiàn)，該機(jī)預(yù)置位恢復(fù)精確，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)偏差跡象。

　　整個(gè)操作過(guò)程均通過(guò)鍵盤完成，當(dāng)鍵盤發(fā)出指令后，攝像機(jī)即快速響應(yīng)，反應(yīng)靈敏而快速，沒(méi)有出現(xiàn)延遲現(xiàn)象。該機(jī)云臺(tái)除了復(fù)位精準(zhǔn)外，還支持守望位等多種云臺(tái)功能，同時(shí)可對(duì)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度、聚焦速度、變倍速度、曝光模式等進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，使其更符合實(shí)際應(yīng)用需求。

　　遠(yuǎn)距離夜間抓拍清晰

　　該機(jī)采用波長(zhǎng)為850nm的紅外燈作為夜間輔助光源，其紅半功率角為10°、25°、30°、45°、60°可選，有效使用壽命達(dá)10000小時(shí)，同時(shí)，有效照射距離為>80米，可滿足普遍環(huán)境下車載夜視監(jiān)控應(yīng)用需求。值得一提的是，其5個(gè)3遠(yuǎn)、2近紅外燈設(shè)計(jì)，可自動(dòng)根據(jù)探測(cè)距離調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度，避免監(jiān)控時(shí)出現(xiàn)近距離過(guò)暴、遠(yuǎn)距離照度不足情況出現(xiàn)。為檢測(cè)其實(shí)際效果，我們通過(guò)暗箱和實(shí)景來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。

　　暗箱日夜切換檢測(cè)：該機(jī)通過(guò)感光器件控制日夜切換，并可由客戶根據(jù)需求對(duì)其閥值進(jìn)行設(shè)定，測(cè)試時(shí)，測(cè)試員對(duì)閥值進(jìn)行調(diào)試后將攝像機(jī)置于暗箱中，其在5.95Lux左右切換為黑白畫面，切換前彩色圖像稍有噪點(diǎn)，切換后即為干凈的黑白畫面，圖像銳度高，畫面清晰，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)暴現(xiàn)象;

　　實(shí)景低照度環(huán)境檢測(cè)：為檢驗(yàn)該機(jī)夜間監(jiān)控效果，我們選擇在傍晚8點(diǎn)半左右進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試員將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)100米外的某棟高樓樓頂時(shí)，發(fā)現(xiàn)樓頂?shù)乃淼染拔锒伎汕逦尸F(xiàn)，接著測(cè)試員將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)500米外的一棟高樓的窗戶、空調(diào)機(jī)，經(jīng)攝像機(jī)快速聚焦后，拍攝物體清晰可見(圖5)。

圖5    夜間監(jiān)視時(shí)，500米外高樓的窗戶、空調(diào)清晰可見

　　得益于索尼機(jī)芯的良好夜視監(jiān)控能力，該機(jī)在整個(gè)低照度環(huán)境測(cè)試過(guò)程中，設(shè)備對(duì)焦十分快速，沒(méi)有出現(xiàn)反復(fù)對(duì)焦、虛焦情況，同時(shí)，低照度下所呈現(xiàn)的畫面也都干凈、清晰，實(shí)際探測(cè)距離超過(guò)了100米，可見其夜視監(jiān)控功能良好，完全能滿足車載應(yīng)用需求。