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浅谈卡口系统中怎样选择合适的闪光灯

文字:[大][中][小] 2015-5-9    浏览次数:1104    
随着人民生活水平的不断提高和城市道路建设的不断发展,机动车已经成为人们出行不可或缺的交通工具。道路交通的发达同时也为不法分子作案和逃逸提供了便利,为了强化对城市机动车的有效管理和城市治安防控体系建设,公安管理部门在城市进出口要道设置人防与技防系统,全面把关城市道路治安。公路车辆智能监测记录系统(俗称治安卡口系统,下文简称治安卡口系统)就是在这样的市场需求下应运而生的。
  在治安卡口系统中,补光技术是整个治安卡口系统重要的辅助技术,关系到整个系统的成像质量,影响到整个系统的质量与性能。在随着系统的发展过程中, 对治安卡口成像质量越来越高的要求。在几个影响治安卡口性能的关键设备中,闪光灯在全天候检测记录中发挥着重要作用,其性能(回电时间、光强可调等)和灯管寿命是治安卡口能否真正发挥出作用的重要因素之一。
  治安卡口系统对闪光灯的要求
  治安卡口因其所处的特殊位置和发挥的特殊作用,决定了其所独有的特点:室外光环境复杂,温度变化大,雨雪风沙、车速由低到高,车流密度大(每辆车都要抓拍记录)、安装地点偏僻等,对系统技术含量要求和可靠性要求很高,同时要求设备的现场安装调试和维护要方便,必须满足全天候抓拍图像的质量要求,尤其是夜间的效果和长时间的无故障工作时间;由于CCD技术和高清相机的快速发展和成熟,现在的治安卡口对车牌、车身颜色和驾驶员(前排人员)脸部图像提出新的要求,我国道路卡口监控系统建设与应用依然处在一个相对不高的水平线上,仍然存在着一些问题与不足,大多数卡口系统抓拍图片有效率不到85%,其主要原因就是光源使用的不恰当。重点和难点是清楚辨别车身颜色、驾驶员(前排人员)脸部图像。基于这样的要求必须使用特殊的闪光灯,且闪光灯要具备很高的性能,如回电快,寿命长,智能控制闪光时间和亮度(具备与计算机通信的数字接口)等。
  目前常用的普通闪光灯由于一味追求低价竞争,导致其在灯管和核心元器件的选择上不得不牺牲质量和品质,导致了闪光灯的使用寿命大大降低,除了在闯红灯、超速抓拍等抓拍车辆较少的系统能基本满足需求外,如用在车流量大,而且要求白天晚上每辆车都要求拍照(车和人)的治安卡口系统中就远远不能满足要求,主要表现在图片有效率不高、3到5个月灯就报废、白天和夜间照片清晰度差别较大;同时鉴于价格上的考虑,在灯的散热、接口牢固性、防水、抗干扰、调试的智能和方便性等方面就考虑很少或基本没考虑,实际上给系统集成商安装调试和业主的后期使用、维护埋下了巨大的隐患,使后期成本急剧上升。
  在治安卡口系统中闪光灯的选择应满足下列条件:
  1、专业性强,稳定可靠的产品:
  用于治安卡口的闪光灯不同于其它行业(影楼、机场跑道)的闪光灯,生产厂商需要有足够的电子警察行业背景,需要对该行业系统集成有深刻的理解,并且专门针对治安卡口的工作环境和功能要求研制开发的闪光灯,这样才能更好的配合高清相机,提供比较全面的技术支持。
在选择闪光灯产品的时候尽量选择电压和温度适应范围宽这样闪光灯在偏远地区电源质量较差的条件下,以及环境恶劣的地区也能正常工作。
  2、高寿命:
  由于治安卡口一般位于城市主要出入口,车流量大,而且每辆车都要抓拍记录,因此高寿命已成为闪光灯的一项最重要的指标,以湖北省某国道为例,每个断面(方向)日平均车流量约2万辆,白天晚上都使用闪光灯(闪1次),一年一个断面的灯最少闪光720万次。由此要求每个闪光灯寿命至少300万次以上,否则将造成闪光灯光强在车流密度大的情况下很快衰减至漏闪再到不能发光。
  在治安卡口系统应用时,应该根据路口的车流量信息选择相应的补光方案与闪光灯产品。若车流量大的路口,应该采用每个车道用一个闪光灯补光,且闪光灯的闪光次数至少300万次,个人比较推荐这种补光方案,然而在实际应用中,在车流量比较小的路口,也有每个断面采用一个闪光灯的补光方案,若采用这种补光方案,闪光灯的寿命应该需要增加,且回电时间要求增高。
  3、支持长时间连闪和短时间内高频连闪
  满足车流密度大的要求,如不满足。即要求闪光灯的电容承受能力要很强,能满足支持大功率连闪的需要,否则车流密度大时,就会出现漏闪,而且有可能击穿电容,造成安全事故。
关于连闪,我们主要看是闪光灯的回电时间,在现有卡口应用中我们一般选择在回电时间小于或等于70ms的闪光灯。
  4、闪光时间可精确可调、具有明显光斑且集中:
  满足不同现场不同摄像机调整的要求,达到与摄像机最佳的曝光配合,在保证图片效果的情况下,最大限度的减少闪光灯对驾驶员和道路周边住宅居民的影响。
  5、具有数字接口:
  在道路安装调试,操作难度高,危险系数高,如果闪光灯支持现场和远程对闪光灯相关参数进行调整(包括中心调整和现场杆下调整,可以节省调试时间,减少现场工程师的劳动强度,避免不必要的人身安全危险)。
  6、远程智能控制:
  由于治安卡口在白天和夜间对闪光灯的光强要求不一样,所以闪光灯应能接受中心软件的命令在两个时段实现不同强度的闪光,以保证白天和夜间同样清晰的效果(目前普通闪光灯不具备该性能,造成要不白天效果比夜间好,要不夜间比白天效果好)。
  具有设备状态自动上报机制,与远程控制命令,使用闪光灯方便与摄像机等其它产品高度集成,在中心端都能实时查看闪光灯的设备状态,减少后期的维护量。
  7、功率要留有余地: 
  闪光灯长时间使用后,一方面表面被尘土雨水风沙覆盖,导致透光性下降,另一方面灯管的发光效率也会的降低(普通闪光灯的下降速度会更快)会出现暴光不足,这时可以远程提高功率,保证寿命期内光强不降低。
  8、瞬间高光强度:
  要想达到以上的要求和在各种情况下自动长时间拍出高清晰画质,闪光灯必须在极短的时间内发出60J左右的光能量(是光能量而不是耗电量)配合摄像机拍摄才能实现在拍摄。在拍摄高速运动车辆时曝光时间应设置的尽可能的短为佳,使主动光源占曝光量的大部分。这样会减少环境光(如汽车前大灯、车辆反光斑点、太阳光下的各种杂散光等)对拍照的干扰提高图像的质量(较慢的快门带来拖影,环境光干扰会降低图像质量)。这样就要求做为主动光源的闪光灯应在极短时间内提供足够的光能量。
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