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为什么现在越来越多的地方选用频闪灯而不是氙气灯了?

发布日期: 2017-12-28   来源:admin   阅览 59 次

  给高清摄像机加装补光灯,可以改善摄像机的夜间性能;尤其是高清摄像机应用于智能交通监控系统,在抓拍或录摄违章且高速行驶的车辆,为了拍清车牌或驾驶室的人员,避免图像产生拖影,就必须把摄像机的电子快门设置的比较快。当电子快门较快时,摄像机的CCD曝光时间缩短,就会使得在夜间原本很暗的摄像机的图像变的更暗,补光也变的更加困难。 
       以往用于智能交通监控系统的补光灯,通常是用几台几千瓦的金卤灯补光。但金卤灯的功耗大,寿命短,对驾驶人员会产生严重的眩目感,后来就采用氙气爆闪灯(也叫气体闪光灯)。 氙气灯
氙气爆闪灯的工作原理是先给电容充电,然后再通过电容瞬间放电驱动氙气灯管闪光。氙气爆闪灯虽然满足了相机夜间补光,也减缓了对驾驶人员的眩目感。但氙气爆闪灯也有以下缺点:


      1.由于电容的充电时间慢,放电快(1秒钟只能闪3-5次),当车流量大的情况下(比如上、下班车量流高峰期),单台氙气爆闪灯不能满足补光,相机会有抓拍到部分漆黑的图像,不能辨认车辆信息,因而产生漏拍现象。需要加装多台氙气爆闪灯轮流闪光才能满足补光(简称轮闪补光)。轮闪补光会增加器材的成本,降低方案的竞争力。 
      2.寿命短,质量好的氙气爆闪灯的闪光寿命一般只有300万次,质量较差的不到30万次。如果是当地电网不稳定,寿命更短。所以车流量大的监控点一年内要更换几次氙气爆闪灯。 
      3.由于现在的电子警察项目和卡口项目很多采用视频检测方案,视频检测需要提取视频流(录像)做视频分析。而氙气爆闪灯因为自身回电时间慢的工作原理和寿命短等特性,不能用于录像,只能用于抓拍闪光补光,所以氙气爆闪灯不能用于在基于视频检测方式的电子警察或卡口项目。


补充: 
      1.氙气爆闪灯的触发是通过路面的地感线圈或雷达给相机触发信号,再由相机同步输出触发信号给氙气爆闪灯。 
      2.采用地感线圈检测车辆通过信息方案需要把地感线圈埋在路面下方,会破坏路面,一般的桥梁上不允许采用该方案施工。北方的冰冻天气和厚雪也容易使地感线圈产生误差,增加误拍率和漏拍率。 
      3.地感线圈检测车辆必需配套车辆检测器、切割路面和深埋电缆线,器材和施工成本高。 
      4.地感线圈只能检测通过的车辆,不能检测非金属类物体,比如奔跑中的犯罪分子。 
      5.如果采用视频检测手段做电子警察或卡口方案,则不需要在路面安装器材和施工。可以做到识别车牌,记录驾驶室人员和车辆信息,同时还可以记录通过的路人。但视频检测方案不能用于抓超速车辆,因为视频检测手段不如雷达区间测速方式准确,不能作为相关执法单位执法的依据。总体上,视频检测分析在智能交通监控领域是一个主流的趋势。视频检测方案就必须用LED频闪灯或LED常亮灯。


      讲到LED频闪补光灯,先从LED常亮补光灯说起,这两种补光灯都可以用于基于视频检测方案的电子警察或卡口系统,给高清摄像机夜间补光。所谓LED常亮补光灯就是不用连接其它触发信号,只要一通电就一直亮或夜间一直亮(加光控电路)的LED补光灯。LED常亮补光灯寿命比氙气爆闪灯长,但亮度不及氙气爆闪灯和LED频闪灯。工作时的发热量比LED频闪灯大,所以市面上的LED常亮灯功率一般只有几十瓦,摄像机感应到的光照度也不如LED频闪灯,特别是为了拍清高速移动的车辆,电子快门调快后,CCD的曝光时间缩短,很难达到补光的要求。同时也会对司机产生剌眼的干扰。通俗的讲,就是人眼感觉很亮,但是相机出来的图像并不亮。 
      采用LED频闪灯就可以很好的解决氙气爆闪灯和LED常亮补光灯的缺点。LED频闪灯既能够用于录像补光又能用于抓拍补光。LED频闪灯的原理就是和相机的每帧图像的电子快门同步,当相机电子快门打开时,CCD同步曝光,这时LED频闪灯也同步亮灯,给CCD补光;当相机电子快门关闭时,CCD曝光结束,这时LED频闪灯也同步灭灯。当不给LED频闪灯做倍频亮灯时,由于ITC213相机的帧率是每秒25fps,无倍频亮灯时,即LED频闪灯每秒只亮25次,每次只亮4ms,即1秒种内,LED频闪灯亮灯时间为100毫秒,灭灯时间为900毫秒。

假定一台LED频闪灯的峰值功率是150W,实际应用上,LED频闪灯的功耗是25次×4毫秒=100毫秒=0.1秒×150W=15W,即占空比为10%,即LED频闪灯的平均功耗为15W。因为每秒亮25次的频率很容易被人眼分辨出来,所以LED频闪灯通常设计为多倍于相机帧率的倍频方式亮灯,如果是倍两倍频亮灯,那么LED频闪灯每秒亮灯50次,这样一来,人眼就比较难分辨LED是频闪亮灯,看上就和常亮灯差不多了。2倍频亮灯,通过计算,LED频闪灯的占空比为20%,即实际功耗为150W×20%=30W。LED频闪灯峰值功率大,实际功耗小,发热量也小,在满足补光要求的同时,也延长了LED的发光寿命。简单的说,LED频闪灯就是人眼看上去不那么亮,相机的图像却可以得到合适亮度的图像。所以基于视频检测手段的电子警察和卡口项目一般都采用LED频闪灯给相机补光。