Come impostare le telecamere industriali nelle condizioni migliori

Le telecamere industriali sono equivalenti al cristallino dell'occhio umano. Senza il cristallino, l'occhio umano non può vedere alcun oggetto; senza il cristallino, l'immagine emessa dalla telecamera è una vasta distesa di bianco senza un'immagine chiara. Questo è coerente con i principi delle nostre telecamere domestiche e delle telecamere. Quando i muscoli dell'occhio umano non riescono a tendere il cristallino nella posizione normale, comunemente nota come miopia, la scena di fronte a te diventa sfocata. Anche la cooperazione tra la telecamera e l'obiettivo presenta un fenomeno simile. Quando l'immagine diventa poco chiara, è possibile regolare la messa a fuoco posteriore della telecamera e modificare la distanza tra il chip CCD e il piano di riferimento dell'obiettivo industriale (equivalente alla regolazione della posizione del cristallino dell'occhio umano) per rendere chiara l'immagine sfocata.

Si può vedere che il ruolo degli obiettivi nei sistemi di sorveglianza a circuito chiuso è molto importante. I progettisti ingegneristici e il personale di costruzione devono affrontare frequentemente gli obiettivi: i progettisti devono calcolare la lunghezza focale dell'obiettivo in base alla distanza dell'oggetto e alle dimensioni dell'immagine, e il personale di costruzione effettua spesso il debug in loco, parte del quale consiste nel regolare l'obiettivo nel suo stato ottimale.

Tutti gli obiettivi delle telecamere sono filettati. Esistono due standard industriali per l'installazione di obiettivi per telecamere CCD, ovvero l'attacco C e l'attacco CS. Le filettature sono le stesse, ma la distanza dall'obiettivo alla superficie fotosensibile è diversa.

In base alle dimensioni dell'obiettivo della telecamera, l'obiettivo può essere suddiviso in specifiche come 1 pollice, 2/3 di pollice, 1/2 pollice, 1/3 di pollice, 1/4 di pollice, 1/5 di pollice, ecc. Di seguito è riportata una semplice tabella delle specifiche delle dimensioni del chip:

Se le dimensioni dell'obiettivo sono maggiori delle dimensioni della superficie del sensore CCD della telecamera, il campo visivo dell'immagine sarà inferiore al campo visivo dell'obiettivo, ovvero il campo visivo dell'obiettivo non potrà essere ben utilizzato; se le dimensioni dell'obiettivo sono inferiori alle dimensioni della superficie del sensore CCD della telecamera, si verificherà l'"effetto tunnel", ovvero l'immagine avrà un riquadro nero circolare, come se fosse stata ripresa in un tunnel. Le telecamere di sorveglianza sono generalmente più piccole, anche meno di 1/3 di pollice; le telecamere industriali sono leggermente più grandi, generalmente da 1/2 pollice a 1 pollice; la pellicola tradizionale delle fotocamere 135 è più grande dell'attuale chip fotosensibile generale, 36 mm * 24 mm (1,4 pollici * 0,9 pollici), la lunghezza diagonale dello schermo è di 43 mm (1,7 pollici), ovvero una fotocamera di medio formato da 1,7 pollici, 120, ha tre dimensioni della superficie fotosensibile: 45*60 mm, 60*60 mm e 90*60 mm, il che significa che il fotogramma è più grande.

La funzione principale dell'apertura è quella di controllare la quantità di luce proveniente dall'obiettivo per soddisfare l'illuminazione appropriata richiesta per l'imaging. Maggiore è l'apertura, maggiore è l'illuminazione dell'immagine del bersaglio, maggiore è la forza del segnale di uscita della telecamera e maggiore è il rapporto segnale-rumore.

Si può capire che maggiore è l'apertura libera, maggiore è la quantità di luce che passa; ma ciò che ci interessa è la quantità di luce che raggiunge il chip, e maggiore è la lunghezza focale, il che significa che il chip è più lontano dal centro dell'obiettivo, e la luce corrispondente è più debole. Pertanto, i parametri della dimensione standard dell'apertura dovrebbero essere correlati a due variabili, apertura e lunghezza focale.

Il coefficiente di apertura, o numero F, è un parametro utilizzato per caratterizzare le dimensioni dell'apertura. È uguale al rapporto tra la lunghezza focale dell'obiettivo f e l'apertura libera D. Il flusso luminoso è inversamente proporzionale al quadrato del valore F. Minore è il valore F, maggiore è il flusso luminoso. La regola del valore F è che il valore successivo è esattamente √2 volte il valore precedente. Pertanto, quando l'apertura viene aumentata di uno stop, la quantità di luce viene ridotta di 2 volte.

Valori comunemente usati ​​sono:

• 1.4
• 2
• 2.8
• 4
• 5.6
• 8
• 11
• 16
• 22

Generalmente, l'apertura può essere regolata e ci sono diaframmi manuali (manual iris) e diaframmi automatici (autoiris).

L'obiettivo industriale a diaframma manuale è l'obiettivo industriale più semplice ed è adatto per l'uso in condizioni di illuminazione relativamente stabili. Il diaframma manuale è composto da diversi fogli metallici. Il flusso luminoso viene regolato da un anello sul diametro esterno dell'obiettivo. Ruotare questo anello per rendere l'apertura più piccola o più grande. In ambienti con grandi variazioni delle condizioni di illuminazione o quando non viene utilizzato per monitorare un bersaglio fisso, dovrebbe essere utilizzato un obiettivo industriale a diaframma automatico. Ad esempio, all'aperto o in luoghi dove l'illuminazione artificiale viene accesa e spenta frequentemente, il movimento dell'apertura dell'obiettivo a diaframma automatico è azionato da un motore, e il motore è controllato dal segnale video della telecamera.

Esistono due tipi di obiettivi industriali a diaframma automatico:

• Uno è quello di trasmettere un segnale video e alimentazione dalla telecamera all'obiettivo per controllare l'apertura sull'obiettivo. L'obiettivo stesso contiene un circuito amplificatore per convertire il segnale di ampiezza video dalla telecamera nel controllo del motore dell'apertura, chiamato tipo di pilotaggio video (VIDEO);

• L'altro tipo utilizza la tensione DC sulla telecamera per controllare direttamente l'apertura, chiamato tipo di pilotaggio DC (DC). Questo tipo di obiettivo contiene solo un motore per l'apertura del galvanometro e richiede un circuito amplificatore nella telecamera.

Per vari tipi di obiettivi industriali a diaframma automatico, ci sono solitamente due manopole regolabili. Una è la regolazione ALC (regolazione di misurazione), che ha due opzioni: misurazione di picco e misurazione media in base alle condizioni di illuminazione del bersaglio. Generalmente, viene utilizzato il livello di misurazione media; l'altra è la regolazione LEVEL (sensibilità), che può rendere l'immagine di uscita più luminosa o più scura.