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野外监测设备的机内设置对监控的影响

2022-06-14

野外监测设备拍出的照片质量好不好,不仅取决于好的相机和好的图像处理方案。对于细节处理,很多高质量的单反相机和望远镜都有这种处理,拍摄出来的图像景深有层次感,色彩接近真实。好的相机一定要有好的光路,比如图像传感器、镜头、红外截止膜、滤光片、折射、反射、遮光、镜水等等,才能获得高质量的图像效果。

相机的快门速度跟不上,所以要达到同样的色彩效果,需要加长曝光时间,但我们主要是用它来拍摄运动中的野生动物。不会每次都给我们摆好姿势,让我们慢慢拍,导致快门跟不上的相机拍出来的照片出现拖尾虚影的现象。目前野外监测设备在晚上拍的照片,大部分中间都是白色的,几乎呈现出白爆的样子。原因有二:①红外灯的补光效果不够均匀,光线过于集中在中心;②相机方案的硬伤,目前的技术可以防止近距离曝光,这要看红外相机方案提供商的技术实力。

野外监控设备

以上都是红外相机作为“相机”的特点,一台相机能否拍出好的画质,取决于多个硬件模块,这是一个系统工程。需要一个伟大的研发团队。作为一款专业工具,不同应用领域和场景的用户对其提出的更高要求是什么?

任何一台野外监测设备出厂时,机内都有一项设置可以影响“误拍率和漏拍率”,即PIR感应的灵敏度设置。一般有“高/中/低”档位,相机的档位可以根据主拍对象来设置。一个真正好的产品,光靠这个肯定是不够的。

每个制造商的团队都有不同的PIR感应设计,电路、算法和元器件选择决定了PIR感应的先进性,误射率和漏射率从最初设计就降到了较低的水平。强调一下,如果想让误射率为0,显然是做不到的,因为PIR工作原理决定的,温度、热气流、风向、光线、震动都有可能导致误拍。

野外监测设备的感应捕捉速度是指相机从感应到动物的运动到捕捉到照片所需的时间长短,这个指标越低,有助于捕捉移动更快的动物,但也不是越低越好。如果PIR角度协调问题加的太快,很容易只拍到一半的动物;所以0.5~1秒较为合适。目前各厂商都差不多,大多在0.8-1.2秒之间。个别简单的方案也能做到0.5或者0.3秒,但是这会导致相机的画质不会很好。

野外监控设备

感应范围,不是越广越好,这个参数要和拍摄一起测。原则是感应范围不能大于拍摄范围,否则你会发现很多空照片。

拍摄范围根据实际应用环境选择,动物多的时候,建议用感应角度小,拍摄范围大的那种(当然角度越大,单位图像细节越差,大角度夜视是个比较难处理的东西,根据自己的需求选择吧!我觉得40~60度的拍摄角度比较合理,也比较理想,图像的细节和视角适中。

三防性能,作为一款长期放置在野外的拍摄工具,用户对于三防性能是很看重的,特别是防水性能。目前有两家公司做的不错,标称IP68,在招标对比测试和实验室基本都能通过一段时间的进水测试。“在水中浸泡一定时间或者水压在一定标准以下,可以保证不会因浸泡而损坏”,这是IPX7的技术标准。真正的IPX8的技术标准是“在规定的水压下无限下沉,可以保证不会因浸泡而损坏”,但测试是不可能“无限下沉”的,所以我们并不苛求招标对比试验和实验室试验是否严谨。在长期的实地测量中,用户自然更有发言权。

功耗低,买野外监测设备的时候,大部分人都会问这样一个问题,一次可以能拍多久?其实这是一个耗电问题。如果回答者只用一两句话来回答这个问题,自然不够严谨。需要分为三种状态,待机状态、白天拍摄状态、夜间拍摄状态,当然这三种状态也和周围的环境有关。

待机状态:指相机在待机状态下不拍照所消耗的电量,在这种状态下,只有PIR传感器模块在工作,大部分待机电流在400~800uA左右。

野外监控设备

白天拍摄状态:指相机在不开启夜视补光灯的情况下拍摄图像时所消耗的电量,目前大部分厂商的相机在这种状态下的功耗都不算太高,200mA~350mA左右,在可以接受的范围内。

夜拍状态:指开启夜视补光灯时相机所消耗的电量,在这种状态下,相机处于大功耗状态。

目前大部分厂商的功耗都很大,有的能高达1.8A,吓你一跳!不知道设计者是怎么想的,这么大的放电电流完全没有考虑到电池的续航,也可以理解为增加电流的主要原因是为了获得更好的夜视效果。

在如何降低功耗方面,元器件的选择和电路设计都会有影响。提高夜视能力的方法有很多,体现了设计的严谨,技术的实力,以及厂商对品质的追求。没有必要增加照明亮度,几个好的厂商的电流都在0.8~1.2A左右,夜视效果也比较理想,还是比较合理的。

当然,这和PIR感应的灵敏度有关。感应越灵敏,拍照越多,耗电量越大,野外有效工作时间越短。另外,拍照模式肯定比拍照模式耗电多得多。目前市面上红外相机的功耗基本可以满足用户的需求:在条件允许的情况下,一般用户倾向于1-2个月去山上取一次数据,顺便维护一下红外相机的拍摄环境,很少有间隔半年以上的数据提取和拍摄环境维护。

我们需要根据不同的监控要求选择合适的野外监测设备,充分发挥其在野外监控中的巨大优势。同时,要做好一款红外相机,需要各厂商以良好的态度去雕琢自己的产品,精益求精,追求完美,脚踏实地的把所有精力投入到产品上。


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