多重抗振、防護設(shè)計

　　JVP5105LRF36B是一款帶紅外夜視功能的高速云臺一體化攝像機，采用白色烤漆鑄鋁外殼，散熱快速。由于是一體化設(shè)計，外型比較簡潔，機身正上方為機芯鏡頭，正下方分別設(shè)計了3個遠距離和2個近距離紅外燈。據(jù)悉，嘉杰憑借多年積累的行業(yè)經(jīng)驗，在結(jié)構(gòu)上為該機做了許多特殊設(shè)計，以應(yīng)對車載應(yīng)用。

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

圖1    設(shè)計的防水透氣膜，只允許氣體進出，而水無法滲入機身內(nèi)部

　　抗振性：該機結(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，不易受外力沖擊;其雙支臂支撐設(shè)計也很好地穩(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)計了4組彈簧，可很好地將加速、剎車、來自車身的抖動所帶來的振幅阻尼降至最低，抵消外力對設(shè)備的影響，保證圖像畫面更平穩(wěn)(圖2);測試中，測試員用力壓住云臺底座或手動推搖機身，發(fā)現(xiàn)機身底座的彈簧強勁有力，抗壓能力強，可搖動幅度較小;放開手后，設(shè)備即快速恢復(fù)原狀態(tài)，恢復(fù)過程機身沒有出現(xiàn)明顯抖動跡象，整個過程圖像都比較穩(wěn)定，可見該機抗震性能設(shè)計到位、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：該機采用磁鐵吸附法，即底盤上，設(shè)計了8個磁鐵槽，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;通過磁鐵來實現(xiàn)吸附，可實現(xiàn)設(shè)備快速安裝于車身上或拆卸下來;該設(shè)計還可避免采用電磁吸附時，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，該機底座磁鐵放置好后，所產(chǎn)生的磁力很強，置于車頂部后即能牢牢吸附，任由行車抖動都不會發(fā)生位移;

　　軟硬件快速撥碼：打開機身右側(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，通過撥鍵可給設(shè)備設(shè)定本機撥碼地址、波特率等，實現(xiàn)鍵盤的快速操作(設(shè)備的地址、波特率會在設(shè)備啟動時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);由于機身設(shè)計結(jié)實，又是室外應(yīng)用，不適于隨意拆卸，此時還可通過鍵盤從其軟件界面中對其撥碼地址、波特率進行設(shè)置，十分簡便、快捷;

　　模塊化設(shè)計：該機為模塊化設(shè)計，各部件均獨立開發(fā)模具及成型，便于檢測、維護時快速拆卸，如倉體、機體均為分立設(shè)計。實測時，測試員對設(shè)備的底座、側(cè)蓋、機身主體、云臺均進行了拆卸檢驗，操作簡潔、流暢;同時，也可輕松對其機芯進行更換;該機硬件設(shè)計精致，雖為模塊化設(shè)計，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：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，該機內(nèi)置有電源線性防浪涌及雷擊的保護裝置。

　　定制化開發(fā)

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

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

　　實景：測試員將攝像機鏡頭對準室外環(huán)境，此時觀察顯示器發(fā)現(xiàn)，色澤鮮艷，圖像清晰，物體運動軌跡流暢，無跳躍、馬賽克現(xiàn)象;

　　縮放檢測：測試員先查看最低倍數(shù)的廣角場景，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”幾個大字，同時，該樓所在街道的路邊電子廣告牌上的文字及廣告切換過程也都可一覽無余;當達到光學變焦最大值36倍后，還可通過數(shù)字變焦對圖像繼續(xù)放大，使圖像細節(jié)更加明晰(圖3)，在整個放大過程中，云臺均能保證圖像的穩(wěn)定呈現(xiàn);

圖3     當達到光學變焦最大值36倍后，還可通過數(shù)字變焦對圖像繼續(xù)放大，使圖像細節(jié)更加明晰[nextpage]

　　清晰度：接著測試員將鏡頭縮到最低倍數(shù)并對準清晰度測試卡，觀察圖像發(fā)現(xiàn)，該機水平清晰度約為540TVL，垂直清晰度為500TVL，邊緣清晰度也有500TVL;同時測試卡上的十個灰度等級，除9、10級區(qū)別不是很明顯外，其余都能快速辨認;

　　色彩還原：再換上24色彩色還原測試卡，此時監(jiān)視器圖像通透，色彩鮮艷;經(jīng)與原色彩卡仔細比對后發(fā)現(xiàn)，由于采用的是偏冷色調(diào)的機芯，粉色、藍紫色有偏淡跡象，但其余色彩均能準確還原，整體還原效果不錯;而將攝像機對準室外環(huán)境，將圖像與實景逐一比對后發(fā)現(xiàn)，實景物體色彩還原準確，沒有發(fā)現(xiàn)明顯偏色跡象;

　　寬動態(tài)：該機還具有寬動態(tài)功能，測試員將其對準強光燈后，發(fā)現(xiàn)圖像背景偏暗，燈管高亮部分不清晰;當打開寬動態(tài)后，圖像背景即刻清晰起來，同時高亮的燈管輪廓也清晰可見(圖4)。

圖4     寬動態(tài)開關(guān)前后視頻效果比對

　　云臺操控自如

　　該機云臺采用步進電機皮帶傳動方式，可進行水平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)，實現(xiàn)無死角監(jiān)控。

　　任意操控：測試員通過鍵盤對云臺進行不同倍數(shù)下任意方位操控，發(fā)現(xiàn)電機聲音沉穩(wěn)，云臺旋轉(zhuǎn)自如，圖像旋轉(zhuǎn)流暢，無拖尾跡象;任意操控中，無論測試員將鏡頭對準何處，攝像機都能快速聚焦并將圖像清晰呈現(xiàn)出來，同時，在廣角監(jiān)控中，保持了良好的景深效果;

　　預(yù)置位：接著測試員對攝像機設(shè)置7個不同方位、不同變倍的預(yù)置位，當通過鍵盤調(diào)閱時，攝像機可根據(jù)指令快速恢復(fù)到預(yù)設(shè)場景，聚焦快速，圖像清晰，經(jīng)多次反復(fù)調(diào)閱發(fā)現(xiàn)，該機預(yù)置位恢復(fù)精確，沒有發(fā)現(xiàn)偏差跡象。

　　整個操作過程均通過鍵盤完成，當鍵盤發(fā)出指令后，攝像機即快速響應(yīng)，反應(yīng)靈敏而快速，沒有出現(xiàn)延遲現(xiàn)象。該機云臺除了復(fù)位精準外，還支持守望位等多種云臺功能，同時可對云臺的旋轉(zhuǎn)速度、聚焦速度、變倍速度、曝光模式等進行手動調(diào)節(jié)，使其更符合實際應(yīng)用需求。

　　遠距離夜間抓拍清晰

　　該機采用波長為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10000小時，同時，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3遠、2近紅外燈設(shè)計，可自動根據(jù)探測距離調(diào)節(jié)光源強度，避免監(jiān)控時出現(xiàn)近距離過暴、遠距離照度不足情況出現(xiàn)。為檢測其實際效果，我們通過暗箱和實景來進行檢驗。

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

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

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

　　得益于索尼機芯的良好夜視監(jiān)控能力，該機在整個低照度環(huán)境測試過程中，設(shè)備對焦十分快速，沒有出現(xiàn)反復(fù)對焦、虛焦情況，同時，低照度下所呈現(xiàn)的畫面也都干凈、清晰，實際探測距離超過了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。