Контрольные вопросы

1. Объясните принцип работы емкостного датчика приближения.

2. Какие основные параметры емкостных датчиков приближения?

3. Как определяется номинальное расстояние срабатывания емкостного датчика приближения?

4. Что такое датчики и как они классифицируются?

5. Нарисуйте принципиальную схему релаксационного генератора и поясните его работу.

6. Как емкостные датчики приближения можно использовать в системах охраны судна?

7. Как влияет характер материала объекта воздействия на реальное расстояние срабатывания емкостного датчика?

8. Что такое дифференциальный ход (гистерезис срабатывания и отпускания) емкостного датчика приближения? Для чего он нужен?

Лабораторная работа № 3 исследование видеокамеры охранного наблюдения, Используемой в системах охраны судна

Цель работы: ознакомиться с основными параметрами видеокамер охранного наблюдения и принципами их установки.

[1, с.69-93].

Лабораторные схемы

Д ля определения основных параметров видеокамер охранного наблюдения используется лабораторный стенд, содержащий передвижной держатель 2 для установки испытываемой видеокамеры 1, испытательной таблицы 3, осветителя 8, люксметра 4 (рис.3.1). Для определения угла обзора, фокусного расстояния, нелинейности изображения вертикальных и горизонтальных прямых используется тестовая таблица (рис.3.2 а), а для определения горизонтальной разрешающей способности охранной видеосистемы − специальные тестовые миры (рис.3.2 б). При определении минимальной чувствительности видеокамеры используется осветитель 8 и люксметр 4.

Д ля определения параметров используется Web – видеокамера модели РК-336МВ. В качестве монитора используется дисплей компьютера.

Задание на самоподготовку

1. Изучить основные параметры видеокамер наружного и внутреннего наблюдения.

2. Изучить основные способы установки видеокамер внутреннего наблюдения в помещениях судна.

3. Подготовить протокол к лабораторной работе. В нем начертить структурную схему определения испытаний видеокамеры (рис.3.3).

Задание к лабораторной работе

1. Подключите лабораторный стенд к источнику ~220 В 50 Гц.

2. Включить осветитель и вращением ручки ОСВЕЩЕНИЕ установить максимальное освещение экрана.

3. Подключите выход видеокамеры ко входу USB компьютера.

4. В ключите компьютер и запустите программу VAmcap. В окне Options выберите функцию Video Capture Pin. В окне РАЗМЕР на выходе выберите размер 640х480 и нажмите клавишу ОК.

5. Установите держатель видеокамеры на расстоянии 10 – 15 см от экрана. Вращением кольца объектива видеокамеры добиться точной фокусировки изображения тестовой таблицы.

6. Установите держатель видеокамеры в крайнее правое положение. В этом положении расстояние от испытательной таблицы до плоскости ПЗС−матрицы (матрицы приборов с зарядовой связью) видеокамеры составляет L=50 см.

7. Наблюдая изображение на экране монитора, настройте поворотом видеокамеры изображение тестовой таблицы так, чтобы ее изображение располагалось на экране монитора симметрично относительно вертикальной и горизонтальной осей монитора (рис.3.3 а).

8. Определение горизонтального угола обзора видеокамеры.

0. По экрану монитора определите крайние слева n_L и справа n_R по горизонтали видимые номера линий тестовой таблицы.

1. Рассчитайте горизонтальный угол обзора α_H видеокамеры (рис.3.3 б)

, (3.1)

где L – расстояние от плоскости ПЗС−матрицы видеокамеры до экрана с тестовой таблицей.

9. Определение вертикального угла обзора видеокамеры.

   0. По экрану монитора определите крайние сверху n_U и снизу n_D по вертикали видимые номера линий тестовой таблицы.

   1. Рассчитайте вертикальный угол обзора α_V видеокамеры (рис.3.3 в)

. (3.2)

10. Определение среднего фокусного расстояния видеокамеры.

    0. Зная что ПЗС−матрица видеокамеры имеет размер (1/4)˝ с линейными размерами, приведенными на рис.3.4, рассчитайте ее фокусное расстояние:

, (3.3)

где

- фокусное расстояние, определенное из горизонтального угла обзора;

- фокусное расстояние, определенное из вертикального угла обзора;

11. Определение нелинейности вертикальных линий видеокамеры.

    0. По экрану монитора определите отклонения крайних слева Δn_L и справа Δn_R по горизонтали видимых вертикальных линий тестовой таблицы, а также длину вертикальной линии (рис.3.3 а).

    1. Рассчитайте нелинейность вертикальных линий видеокамеры:

(3.4)

12. Определение нелинейности горизонтальных линий видеокамеры.

    0. По экрану монитора определите отклонения крайних сверху Δn_U и снизу Δn_D по вертикали видимых горизонтальных линий тестовой таблицы, а также длину горизонтальной линии (рис.3.3 а).

    1. Рассчитайте нелинейность вертикальных линий видеокамеры из:

(3.5)

13. Определение минимального расстояния системы автоматической фокусировки видеокамеры. Для этого постепенно сдвигайте держатель с видеокамерой в левое положение к экрану с тестовой таблицей и наблюдайте за резкостью изображения на экране монитора. При появлении расфокусировки на экране монитора, замерьте расстояние от экрана до плоскости матрицы ПЗС−матрицы видеокамеры. Это и будет минимальное расстояние автоматической фокусировки видеокамеры .

14. Определение горизонтальной разрешающей способности системы видеокамера – монитор.

    0. Установите видеокамеру в прежнее крайнее правое положение.

    1. На экран закрепите тестовую миру «100 – 190» (см. рис.3.2 а).

    2. Внимательно посмотрите разрешение вертикальных линий на экране монитора.

    3. Если все вертикальные линии на мониторе разрешимы, то перейдите к мире «200 – 290».

    4. Разрешающая способность определяется по полосе с максимальным номером, на которой еще разрешимы все вертикальные линии миры.

    5. Разрешающая способность определяется плотностью вертикальных линий на мм.

15. Определение минимальной освещенности, при которой еще различимо изображение объекта наблюдения системы видеокамера−монитор.

    0. Установите на экран датчик люксметра 5 (см. рис.3.1).

    1. Закройте испытательный стенд, добившись минимальных щелей, через которые в испытательный стенд может проникать внешнее освещение.

    2. Включите осветитель 8 тумблером на блоке регулятора освещенности 6 (см. рис.3.1).

    3. Постепенно уменьшайте освещенность экрана, поворачивая регулятор освещенности 6, и по показаниям люксметра 4 зафиксируйте минимальную освещенность, при которой на экране монитора исчезнет четкое изображение тестовой таблицы. Учтите, что для перевода показаний люксметра в люксы (лк) на пределе 200 мВ, необходимо сосчитанное значение в мВ разделить на 10. Например, если люксметр показывает значение 18,6 мВ, то освещенность соответствует 1,86 лк.

16. Исходя из определенных параметров видеокамеры, предложите вариант ее установки для видеонаблюдения в помещении судна длиной 10 м, шириной 5 м и высотой 2,5 м. Нарисуйте схему установки камеры и обозначьте на ней зоны, недоступные для видеонаблюдения.

17. Сделайте выводы по полученным параметрам системы видеокамера−монитор и оцените возможности ее применения в системах охраны судна.