当前位置:文档之家› 摄像机参数的意思

摄像机参数的意思

摄像机参数的意思
摄像机参数的意思

*“-S”表示具有1 对拾音器音频输入/输出接口、1 对报警输入/输出接口和1 个RS-485 接口

*“Z”表示配备电动变焦镜头

一、什么是CCD摄像机?

CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

60年代末期由贝尔试验室发明,开始是作为一种新型的PC存储电路,很快便发现CCD具有许多其他潜在的应用,包括信号和图像(硅的光敏性)处理。如今,CCD的应用领域已经今昔对比,在我们熟习的数码相机上,他扮演着举足轻重的作用。他接收透过镜头的光,并将光讯号转换为电信号,再由模拟数字转换器(A/D)将这些电信号转变成数码相机能识别的数字信号,这些数字信号最后就会还原为我们最终期待的照片图像。在像素数一样的情况下,CCD尺寸越大单位像素就越大。这样,单位像素可以收集更多的光线,因此,理论上可以说有利于提高画质。CCD片的大小与摄像效果与密切的关系,CCD片越大在低照度下表现的越比较好,画面更清晰明亮。CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完整的画面。在安全防范系统中,图像的生成当前主要是来自CCD摄像机,CCD是电荷耦合器件(charge coupled deice)的简称,它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移,也可将存储之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像机元件,以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、部受磁场影响、具有抗震东和撞击之特性而被广泛应用。

二、CCD摄像机的工作方式

被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。

摄像机结构,如下图:

里头每一块就是一颗晶片,全部合起来就是一个‖方案‖,先解释各晶片的功能:

CCD:就像是人的眼睛,把光影像转成电子讯号,靠的就是上头的感光点,每一点就像一颗太阳能电池,被光照到后会产生电能,依照光的强度不同,会产生不同大小的电能。

V-Driver:CCD里头每一点被光照到产生电能,那如何取出来?就是靠这颗V-DRIVER,它会产生不同的脉波,把CCD每点的讯号‖挤‖出来。

CDS/AGC:CCD挤出来的讯号,在这颗晶片内做‖修整‖,送进D.S.P.

到以上阶段,记住!全都是模拟讯号。

D.S.P:重头戏来了,D.S.P 是Digital Signal Processor 的缩写,也就是数位讯号处理器,可是不是说CDS/AGC出来是模拟讯号吗?因此DSP里头包了一颗Decoder (A/D Converter,模拟数位转换器),先把模拟转成数位,再做一大堆的运算(颜色,亮度,白平衡…..),然后再把数位转模拟(Encoder,也是包在DSP里头),就是视频输出了。挺复杂的,我们所谓的方案就是以用那颗DSP来说的)。

T.G:Timing Gen:这是在控制整个处理过程的快慢用的,现在一般看不到了,都包在DSP内了。

简单解释了一下,我们会发现一件事,其实摄像机内大部份还是模拟电路。

言归正传,开始讲各方案,先从SONY讲起:

三、CCD摄像机的参数:

1. 成像元件

a) 尺寸其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大,也即CCD/CMOS面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越高。CCD/CMOS 是数码相机用来感光成像的部件,相当于光学传统相机中的胶卷。

(1)l"靶面尺寸为宽12.7mmx高9.6mm,对角线16mm

(2)2/3"靶面尺寸为宽8.8mmx高6.6mm,对角线11mm

(3)1/2"靶面尺寸为宽6.4mmx高4.8mm,对角线8mm

(4)1/3"靶面尺寸为宽4.8mmx高3.6mm,对角线6mm

(5)1/4"靶面尺寸为宽3.2mmx高2.4mm,对角线4mm

CCD当然也有CMOS,主要区分为彩色,黑白,1/3‖,1/4‖,1/2‖及品牌;大小的差别主要在于灵敏度,也就是最低照度,1/4照度会比1/3差,原理很简单:相同数量的感光点,摆在1/4上的每一点一定比较小点,他的受光就较少,当然照度就较差,好处是便宜一些,还有体积较小,板子可以做小一些。

b) 品牌:目前的CCD,有:SONY(高低解),SHARP (高低解),Panasonic(高低解),韩国A1+(低解),三星(低解,本来已停产,听说又卷土重来),还有在韩国封装,号称松下芯片的,共以上6种品牌。而 D.S.P呢,就多了:SONY 有SS-1(CXD2163R),SS-11(CXD3141R/2R),SS-11X(CXD4103R),SS-HQ1(CXD3172R),SS-2,Sharp有D4(LR38603R),D5(LR38627R),松下以D5为主,还有日立(某台资大厂用的),韩国NEXTCHIP,台湾A-NOVA,基本上不出这个范围。

以价位来说,从贵到便宜,分别是SONY,PANASONIC,SHARP,A1(L.G)这几种,内置应用"Super Hole Accumulation Diode(HAD空穴累积二极管)"电子画质提升技术的CCD 影像感应器,提高CCD的感应性能及加强数码信号处理功能,有效地于拍摄影像时降噪及减低不必要的干扰,令画面更清晰明丽,色彩层次更分明,对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显着,SONY 通常会标―SONY SUPER-HAD CCD‖这是SONY的注册商标,或是低照度会标―SONY EX-VIEW CCD― 在CCD的制造过程中有一个制程叫作‖HAD‖,所以不管那家的CCD 都可称为‖ HAD CCD,但索尼改进了这个制程,认为做出来的CCD品质较好,就叫做‖SUPER-HAD‖并把这名称注册,因此只有索尼有所谓的SUPER-HAD CCD,在一般型号上常看到― 1/3‖ SONY SUPER-HAD CCD‖ 就是这样来的,不可能标‖ 1/3‖ SHARP SUPER-HAD CCD‖ 那会闹笑话的.EX-VIEW 是索尼CCD注册的专有名辞,强调照度比SUPER-HAD 更低,当然价格也贵多了,其它特性及接脚都跟原来SUPER-HAD 差不多.而不是用SONY的,就只标‖ 1/3‖ COLOR CCD― 了。

再谈谈方案,一般人认为不就是SONY,SHARP,Panasonic 方案?其实里头还有玄机:理论上,任何CCD是可以搭配任何D.S.P的,而其中一般有在生产的组合:

SONY低解CCD:可配SONY SS-11,SS-1(很少),SS-11X,NEXTCHIP,HITACHI,A-NOVA

SONY高解CCD:可配SONY SS-1,HQ1,SS-11X,NEXTCHIP,HITACHI,A-NOVA

SHARP 高低解:可配SHARP D4,HITACHI,NEXTCHIP,A-NOVA

Panasonic 高低解:目前以配Panasonic D5为主

A1+ 低解:配SONY SS-11(混充SONY卖)

三星低解:配SONY SS-11 (以前SONY CCD缺货时最常拿来混的)

所以不是说是不是索尼CCD就能了事了,各种搭配其实只是成本上的不同,而品质呢?完全靠功力,做的好的SHARP 机品质绝对比做的差的SONY机还好还便宜。

各位同事,常遇到一件困扰的事:‖我摄像机到底是什么方案的?CCD又是怎么分辨?‖ 在此做个简单的介绍:先从CCD看起:,如果是枪机,打开防尘盖,看CCD表面,就这样了! 看久就不会被骗了!

看到没?上下两排接点,中间缺了个大门牙,这就是SONY CCD的特征

没缺门牙,SHARP CCD

一样没缺门牙,但线条较粗,这是松下CCD

开始讲摄像机的各方案,先从SONY讲起:

SS-1 :CXD2163BR这颗DSP推出也有10年了,当初把这方案叫SS-1,差点害的一堆工程师切腹自杀,因为一直搞不定,做出来的机子一直有问题,索尼也不承认,过了一阵子又推出一颗新的,就是CXD2163BR 叫SS-1M,不过大家叫习惯了,还是说SS-1SS-1 可接高解CCD (ICX408AK NTSC ,ICX409AK PAL) 及低解CCD(ICX404AK NTSC ,ICX405AK PAL),因为是早期的DSP,这颗特难搞定,要想出来的产品能有良好的一致性,须花很多精神,相对的成本就高,又因为索尼长久以来只有这颗DSP能接高解CCD(有够不争气的),因此大家只要想到索尼高解就会想到这颗DSP。不过这颗DSP有个特点,就是能做电源同步,导致现在还淘汰不了。

SHARP 目前只有一颗:D4 LR38603A

好像是2002年推出的,刚好索尼CCD大缺货,给了SHARP爬起来的机会,那时又有几个台湾人为了卖芯片,拿了现成的线路方案到处兜,所以应该说国内摄像机厂百花齐放,SHARP这颗晶片功不可没(那几个台湾人也有功劳,呵呵!),也就是这原因,搞的劣等品一堆,让人一听到SHARP就是烂货便宜货的感觉,其实这颗晶片还不错,主要是很容易就上手,不像SS-1 及SS-11那么难搞定,而且这颗DSP能接高低解CCD.不过,电源同步还是不行,还有搭配的SHARP CCD 品质没有SONY好,加上烂厂一堆,无形中让SHARP 有矮了一截的感觉,是有点可惜.当然,这颗DSP也能接SONY CCD,只是没有人那么二百五罢了.D4 还有一颗BGA版,把CDS/AGC,V-DRIVER都包进来了,只是噪讯太大,只有特殊用途才用到还有,SHARP新的DSP D5 也快出来了.

SS-11 CXD3141R 或是CXD3142

这颗DSP在1999年推出,当初把这方案做为低价机种,只能接低解CCD,那时是CXD3140,还是问题一堆,直搞不定,出来的机子还是有问题,尼还是不承认,来年又偷偷推出一颗新的,就是CXD3141R,总算稳定了(也没听过索尼向做3140的白老鼠道歉!),后来又出了CXD3142,多了镜像功能。其他两颗都一样,叫SS-11,SS-11只能接低解CCD,但在那

时品质还是比其他牌子好些,所谓420线的机子就是这样来的,拿低解机来冒充高解机也是从这方案来的,最先搞这花样的是深圳的一家大厂(目前也挺大的),SS-11不能做电源同步(不是不行,是噪讯太大),现在SONY 420线的几乎就用这方案。

接下来是松下部分,目前松下就剩D5 独撑大局:

D5 MN673276

大约2000年左右推出的,索尼SS-11就是要跟这颗兢争才推出的,可能是松下无心在这市场的关系,推的不是挺成功,而且松下CCD有照度较差的缺点,加上当初价格比索尼还高,除了几家重点厂家外,用的厂不多,一样,电源同步不行,其他特性还不错.而且可以接高低解CCD 除了SONY ,SHARP,Panasonic 外。

SS-HQ1 CXD3172AR

这颗DSP在2004年推出,距离SS-1已有8,9年了,因此总得大大炒做,就是所谓的520条机种,但翻遍技术资料,跟本看不到‖520‖这个字眼,这颗DSP还是承袭索尼优良传统:有问题!!!! 就是过热!DSP本身温度会高到60多度,不怕的就去用吧,卖到俄罗斯肯定没问题,其实只要不碰到较差的环境,要撑过保固期应该是没问题的,SS-HQ1能接高低解CCD,而且电源同步也没问题,基本上比SS-1好多了(除了发热外)

NEXTCHIP

韩国NEXTCHIP公司在几年前推出的,主要接SHARP低解或SONY低解CCD,也就是一般说的半索尼,索尼缺货时可用韩国A1 pro 代,就成了‖假索尼‖,品质嘛。。。就见人见智啰!

SS-11X CXD4103R

这颗DSP在2005年推出,是目前索尼最新的DSP,在结构上很像是SS-HQ1的改良版(不热了!) 应该有把2163淘汰掉的架式,嗯!如果没问题就不叫索尼了!这颗目前的缺点是电源同步杂讯太大。SS-11X能接高低解CCD,还有颗BGA版的,不过没植球,贴片厂看了直犯愁!(说真的,索尼搞D.S.P的啥时后才能正经些!好好搞嘛!)其实中间漏了一颗SS-2,不过那颗主要做宽动态用的,以后再专门说说完索尼。

A-NOVA ADPXXXX

这是台湾去年出的D.S.P,在功能上,是很夸张的一颗,可接SONY,SHARP,松下,三星,A1 ,及高低解CCD,可做电源同步. 以上说到的都是目前厂家有用到的,至于像敏

通用的DSP是他们业务机密,韩国M6是卖板子的,还有三星用ICX409AK带菜单号称540线的板子,那就不说了,别影响人做生意!

2. 成像色彩

(1)彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大,信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。

(2)黑白摄像机:是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。

3. PAL制与NTSC制

很多人都知道有NTSC和PAL两大制式,那到底什么是NTSC制式?什么是PAL制式呢?简单的说,NTSC和PAL属于全球两大主要的电视广播制式,但是由于系统投射颜色影像的频率而有所不同。NTSC是National Television System Committee的缩写,其标准主要应用于日本、美国,加拿大、墨西哥等等,PAL 则是Phase Alternating Line的缩写,主要应用于中国,香港、中东地区和欧洲一带。这两种制式是不能互相兼容的,如果在PAL制式的电视上播放NTSC的影响,画面将变成黑白,NTSC制式的也是一样。

4. 像素

CCD像素,是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄象机。

(1)影像像素在25万像素(pixel)左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。

(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型

(3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率,570线以上的高分辨率。

在PAL制,有752(H) X 582(V),也就是所谓44万画素,及500(H) X 582(V) 也就是所谓25万画素,在NTSC制,有768(H) X 494(V),也就是所谓38万画素,及510(H) X 492(V) 也就是所谓25万画素,44万画素,就叫高解,25万就叫低解,普解或中解,以上讲的像素是指―有效像素‖。

5. 分辩率

表示摄像机分辨率细节的能力,通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。彩色摄象机的典型分辨率是在320到520电视线之间,

主要有330线、380线、420线、480线、520线等不同档次。分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线,频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。彩色摄像机水平清晰度一般要选择420TVL 左右的,考虑到施工等因素,系统的最终清晰度能满足我国行业标准GB/T16676-1996中规定的380TVL。彩色摄像机水平清晰度一般要选择大于380TVL的,因为人眼对彩色难于分辨更细,这样选择也能满足GB/T16676-1996中对彩色监视系统270TVL的要求。

25万像素的摄像机,其技术极限大概是320条,在十多年前,台湾搞出了摄像机,大概就280-300条之间,但跟日本货比起来就差了一截,怎办?那就标350线好了,后来又有新公司及韩国搞出来了,大概在300左右,那就标380条好了,到了近几年,大陆也搞出来了,怎办?那就标420好了!,搞到现在,全部都标420了,无耻的还有标450 ,更让人搞不懂的是,不管在台湾或是大陆,送去检测,居然也是420?真让人匪夷所思! 而44万的,技术极限大概在480线,一般中,台,韩做出来大概就是400-450之间,同上理,就标480,500,520,550吧!各凭良心. 还有,最近流行所谓520线的更是个大骗局,为什么他说520线?是因为主芯片用索尼HQ1(CXD3172AR),翻遍原厂资料,找不到520这个字,只有非官方说法:是有520线,但仅限Y/C输出.所以只要是HQ1方案,大家就标520,在加上灌水法,550及560就出来了,估计580也快有了。

6. 最低照度

照度是测量摄像机感光度的单位,用勒克司(Lux)表示,也就是摄像机能在多暗的光照条件下拍摄到图像。勒克司(Lux)的值越低,表明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。我们知道摄像机产生的视频信号标称值为1v,标准值为700mv,比如采用光圈为F1.2的镜头,当被拍摄景物的照度值为0.02Lux时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值700mv的33%-50%,这时摄像机的最低照度为0.02Lux/F1.2。测试最低照度值必须注意镜头光圈大小,F值越小,光圈越大,需要的照度越低。不同的光圈,最低照度值是不同的。在镜头光圈大小一定的情况下,获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如:使用F1.2的镜头,当被摄物体表面照度为0.04Lux时,摄像机输出信号的幅值为350mV,即最大幅值的50%,则称此摄像机的灵敏度为0.04Lux/F1.2。如果被摄物体表面照度再低,监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图象。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适。

室内的光照度参考:仓库20—75 Lux 紧急通道30—75 Lux 楼梯走廊75—200 Lux 商店75—300 Lux 办公室及接待室300—500 Lux 银行200—1000 Lux 会议厅300—1000 Lux

室内的光照度参考:晴天10000—1000000 Lux 阴天100—10000 Lux 黎明黄昏1—10 Lux 满月之夜0.1—1 Lux 多云之夜0.01—0.1 Lux 晴天时星光下0.001—0.01 Lux 阴天时星光下0.0001—0.001 Lux

(1)普通型:正常工作所需照度为1~3Lux

(2)月光型:正常工作所需照度为0.1 Lux左右

(3)星光型:正常工作所需照度为0.01 Lux以下

(4)红外照明型:原则上可以为零照度,采用红外光源成像,在没有光线的情况下也可以成像(黑白)。

最小照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件。

最简单的定义:在暗房内,摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到显示器上快要看不清楚被测物为止,这时量光线的照度,就是最低照度.够含糊了吧!,实际上还得考虑用几毫米镜头,入光量多少,摄像机AGC必须关掉,视频讯号是降到多少IRE等等.几乎没有厂家会去做这种测试,那…..老故事又来了,很久很久以前,松下跟索尼的机子低解的标1.1LUX(F1.2),那台湾做出来就标0.5吧,后来的只好标0.2,你标0.2,我就标0.1,他标0.05…….就这样了. 还有,高解CCD照度会比低解的差,还是老话,同样芯片面积,一个摆了44万点,一个摆了25万点,那个大点?

7. 信噪比

即信号电压与噪声电压的比值,噪声包括电源杂波、随机杂波、单频杂波等。CCD摄像机信噪比的典型值在45~55dB之间。一般的电视监控系统中要选50dB左右的,这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求,更重要的是当环境照度不足时,信噪比越高的摄像机图象就越清晰。信噪比。典型值为48db,若为48db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为50db,则图像质量优良,不出现噪声。

任何电路只要通电后都会产生噪声,包括元件及线路本身所产生的,当然噪声越小,画面看起来会越干净,我们用视频讯号跟噪声的比值来表示,那当然越大越好,数学式是20LOG(V2/V1),V2指视频讯号,V1指噪声大小,单位是‖DB‖ 。还是老故事,很久很久以前,松下跟索尼的机子噪讯比标50 DB ,那台湾做出来就标……..嘿嘿! 一看起来就是比较差,不好意思吹牛了,那就标48好了,可是不好看?修饰一下:‖大于48 DB ―,所以― >48DB‖ 就是这样来的,不论阿猫阿狗做出来的摄像机,一律就这样标了,有去测? 我头剁给他!

8. 电子快门

电子快门(Electronic Shutter)是比照照相机的机械快门功能提出一个术语,它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累,则感光时间越长,信号电荷的积累时间就越长,输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间(即调整时钟脉冲的宽度),即可实现控制CCD感光时间的功能。

在CCD摄象机内,是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄象机CCD的累积时间,当电子快门关闭时,对NTSC摄象机,其CCD累积时间为1/60秒;对于PAL摄象机,则为1/50秒。当摄象机的电子快门打开时,对于NTSC摄象机,其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围;对于PAL型摄象机,其电子快门则以

311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时,在每个视频场允许的时间内,聚焦在CCD上的光减少,结果将降低摄象机的灵敏度,然而,较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个―停顿动作‖效应,这将大大地增加摄象机的动态分辨率。

ALC/ELC(自动亮度控制/电子亮度控制):当选择ELC时,电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间(一般从1/50到1/10000秒连续调节)。选择这种方式时,可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。

需要注意的是:在室外或明亮的环境下,由于ELC控制范围有限,还是应该选择ALC式镜头;在某些独特的照明条件下,可能出现下列情况:

(1) 在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。

(2) 图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。

(3) 白平衡有周期性变化,如果发生这些现象,应使用ALC镜头。

以固定光圈镜头采用ELC方式时,图象的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此,摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时。景深会比使用ALC式镜头时小,而且图象上远处的物体可能不在焦点上。

当镜头是自动光圈镜头时,需要将开关拨到ALC方式。

为了让影像亮度正确,我们必须正确控制摄像机的入光量,要调整入光量要从镜头的光圈及像机的快门着手,一般我们用手动镜头时,光圈调固定就不动了,如果这时遇到强光怎办?很简单,在CCD还没过曝前,D.S.P就赶紧把CCD上的讯号‖扫‖下来吧,也就是光线强时抓快些,光线弱时抓慢些,抓一次相当于我门用单反相机时‖喀嗏‖一声,单反像机是机械式快门,我们这是电子式,所以叫‖电子快门‖,根据D.S.P规格书,电子快门速度在PAL制时是1/50秒到十万分之一秒,所以大家就这样标了,实际应用上如果机子调校不良,是达不到十万分之一的,如果机子在太阳下看起来像蒙层细白裟,不是很清楚,那八成是快门速度不够. 还有如果用自动光圈镜头,那入光量就由镜头光圈来控制了,这时后机子本身快门速度就定在1/50 秒。

9. GAMMA补偿

什么是GAMMA?简单解释,CRT管子是跟据电子束打在屏幕上的强度来决定产生的亮度,打的越强就越亮,但不是1:1的,也就是说,在很强的时后并不会成比例的那么亮,这是CRT管的特性,因此视频输出就得在高亮度时做些刻意的增强,这就叫GAMMA补偿,个补偿曲线叫0.45,只要给DSP下个指令就好了,一点技术都没有,有的机子会加个开关,让你选择0.45或1,1的补偿曲线是1:1的,在某些强光环境下还蛮好用的(是强光下,非逆光下)。

10. 背光补偿

背光补偿(Back – light Compensation)也称作逆光补偿或逆光补正,它可以有效补偿摄像

机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。

通常,摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的,但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的,背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。当背景光补偿为开启时,摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点,此时如果前景目标位于该子区域内时,则前景目标的可视性有望改善。

当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时,应该把开关拨到ON位置;当与云台配用或照明迅速改变时,建议把该开关放在OFF位置,因为在ON位置时,镜头光圈速度变慢;当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时,应该把开关拨到ON 位置。如果所需物体不在图像中间时,背光补偿可能不会充分发挥作用。

什么是背光补偿,这又跟快门速度有关了,举个例子,当一部摄像机装在ATM上,对着大街,在大太阳下,环境很亮,所以机子快门速度当然是很快的,才不会过曝,这时如果有人来提款,脸对着镜头,由于目前机子采全面测光,基本上受环境影响,整体还是很亮,在高速快门下,人脸的曝光量不足,就显的黑黑的,这就是摄影学上面所说的‖背光‖,就是:背面有强光,导致主体曝光不足而变黑. 所以问题就出在全面曝光上,假使我们只取一部份划面来测光,比如说中间,那人脸在划面中间,这时DSP会测到曝光不足,便会放慢快门速度,这时人脸就清楚了,但是因为快门速度慢了,导致背景(街上)反而过曝而白茫茫一片. 所以,背光补偿就是根据特定的测光区域,调整电子快门(或自动光圈),使得测光区域内的曝光值正常,不在测光区域内的就不管了,测光区域由DSP参数设定,一般是取中间1/9处,或加上下方1/3处成凸字型. 至于什么是‖宽动态‖,那会另外写篇来谈谈.

11. 同步系统

A、对单台摄象机而言,主要的同步方式有下列三种:

内同步——利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。

外同步——利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。

电源同步——也称之为线性锁定或行锁定,是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步,即摄象机和电源零线同步。

B、对于多摄象机系统,希望所有的视频输入信号是垂直同步的,这样在变换摄象机输出时,不会造成画面失真,但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中的不同相位,甚至整个系统与交流电源不同步,此时可采取的措施有:

均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同步。

调节各台摄象机的―相位调节‖电位器,因摄象机在出厂时,其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的,故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移,从而获得合适的垂直同步,相位调整范围0~360度。

a) 电源同步,说来话长,简单的说,就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点要一致,好比对伍行进时,虽然每人速度一样,但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话,脚步是不会一致的,这个功用是用在矩阵切换时,画面不会抖一下再恢复正常,否则管理员眼睛不花掉了,

要实现电源同步就须加电源同步电路,再加个开关电源,从交流电中取同步讯号(电源是50周固定的)来当同步的依据. 另外在NTSC系统中,因D.S.P里的振荡频率无法跟市电60周一致,在灯光下会有色滚现像,尤其是SONY 2163方案更严重,这时就得加电源同步来解决,强制让D.S.P 的频率与灯光一致. 还有我们所用的AC电源有三相,彼此差120度,如果电源同步的机子若接在不同相位电源上,会有相位差导致无法彼此同步,所以还需有一个调相旋钮,将彼此触发相位调到一致.

b) 外同步就是交由外步来触发丢出画面,这功能现在已经很少用了;

c) 内同步就是自己每秒输出25张画面,不管别人了;

LL/INT(同步选择开关):此开关用以选择摄像头同步方式,INT为内同步2:1隔行同步;LL为电源同步。有些摄像头还有一个LL PHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时,此装置可调整视频输出信号的相位,调整范围大概是一帧。(调整需要专业人员进行)

12. AGC ON/OFF 自动增益控制

摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平,即:为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号,必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的,实现此功能的电路称为自动增益控制电路,简称AGC电路。

所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。当开关在ON时,在低亮度条件下完全打开镜头光圈,自动增加增益以获得清晰的图象。开关在OFF时,在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。就是电子自动增益,是摄像机基本功能,有人为了让画面看来亮些,刻意调的很高,这样在低照度时很容易就白茫茫一片了,所以有人干脆就在这搞个开关,要高要低,自己来吧。具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提高,但同时也放大了干扰信号,使图像看上去有杂波。

13. ATW ON/OFF自动白平衡

彩色摄像机要还原被摄物体的颜色,必须保持白平衡正常,通过镜头来检测光源的特性/色温,从而自动连续设定白电平,即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。白平衡只用于彩色摄象机,其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况,有手动白平衡和自动白平衡两种方式。

A、自动白平衡

连续方式——此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的,使色彩表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。

按钮方式——先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色目标,然后将自动方式开关从手动拨到设置位置,保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止,在白平衡被执行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置,此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中,直至再次执行被改变为止,其范围为2300~10000K,在此期间,即使摄象机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠,适用于大部分应用场合。

B、手动白平衡

开手动白平衡将关闭自动白平衡,此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节,如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外,有的摄象机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。

C、色彩调整

对于大多数应用而言,是不需要对摄象机作色彩调整的,如需调整则需细心调整以免影响其他色彩,可调色彩方式有:

红色—黄色色彩增加,此时将红色向洋红色移动一步。

红色—黄色色彩减少,此时将红色向黄色移动一步。

兰色—黄色色彩增加,此时将兰色向青兰色移动一步。

兰色—黄色色彩减少,此时将兰色向洋红色移动一步。

14. 接头型式

镜头安装方式。有C和CS方式,二者间不同之处在于感光距离不同。

有C式和CS式两种,两者的螺纹均为1英寸32牙,直径为1英寸,差别是镜头距CCD 靶面的距离不同,C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米,比CS式距离CCD 靶面多一个专用接圈的长度,CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈,如果没有它,镜头与摄像头就不能正常聚焦,图象变得模糊不清。所以在安装镜头前,先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式,如果不是,就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈,而采用后像调节环(如松下产品),调节时,用螺丝刀拧松调节环上的螺丝,转动调节环,此时CCD靶面会相对安装基座向后(前)运动,也起到接圈的作用。另外(如SONY,JVC)采用的方式类似后像调节环,它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。拧松后,调节顶端的一个齿轮,也可以使图象清晰而不用加减接圈。

有C-MOUNT 及C/S MOUNT:又要说故事了,当初做出摄像机时,总得配个镜头,因此搞了个接口标准:"直径为25.4MM,每英吋32个螺牙,边缘至CCD距离为17.526MM." 这就叫C接口,机子及镜头就比照这标准,彼此才能搭配. 那时后的镜头里面有八片镜片组合而成,后来松下搞了个五片玻璃的镜头,成本是省了,但是成像距离短了约五毫米,也就是镜头要更靠近CCD 五毫米. 怎办? 那就改标准了,把上头‖边缘至CCD距离为17.526MM‖改为12.5MM.不就得了,这就叫C/S 接口,现在几乎所有机子都用C/S接口,再付一个C/S转C接口的加长环.

15. 扫描系统

有PAL制和NTSC制之分。中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,日本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。

16. 视频输出

标准是1 VP-P 75R,也就是1伏特(峰值对峰值),标都是这样标,但常有厂家为求看起来‖亮‖一点,故意增加讯问号强度,在接DVR及配线时会引起一些困扰.

17. 消耗功率

一般机子在DC12V 时,大致都在90-130毫安之间,红外摄像机跟红外灯的数量/开启状况有关系。

18. 电源分12V DC,24V AC,220V AC三种,通常24V AC还兼容12V DC,在同型号线材的情况下电压越高抗干扰能力越强,传输距离越远。

19. 工作温度-10~ +50℃是绝大多数摄像机生产厂家的温度指标。视使用地区的温度变化加防护或特别防护。

20. VIDEO/DC镜头控制信号选择开关

目前在市场上见到的标准CCD摄像机大都带有驱动自动光圈镜头的接口,其中有些只提供一种驱动方式(通常为视频驱动方式),也就是说,它只能配接VD型的自动光圈镜头,有些则可同时提供两种驱动方式(视频驱动和直流驱动)供用户选择,因此,它可以配接任何自动光圈镜头。这里,视频驱动(Video Driver,简称VD)方式是指摄像机将视频信号电平输出到自动光圈镜头的内部,再由其内部的驱动电路输出控制电压,使镜头光圈调整电动机转动;直流驱动(DC Driver,简称DD)方式则是指摄像机内部增加了镜头光圈电动机的驱动电路,可以直接输出直流控制电压到镜头内的光圈电动机并使其转动,因此,具有直流驱动接口的摄像机的成本就稍许高一些(因为增加了一部分电路),但所选配的自动光圈镜头则因其内部不含有驱动电路而体积稍小一些,价格也就低一些。不同品牌及型号的摄像机所带自动光圈接口的位置及形式是不完全一样。一般摄像机的自动光圈接口设置在机身的后面板上,但也有一些则设在机身的侧面。图2-1示出几种不同形式的自动光圈的接口,其中阴式方四孔接口最为常见,但不同摄像机对其各针脚的定义又不完全相同。一般视频驱动

自动光圈接口使用3个针,即电源、视频、接地;而直流驱动自动光圈接口使用4个针,即阻尼正、阻尼负、驱动正、驱动负。若同时具有两种光圈驱动方式,则具体将该接口定义为VD还是DD驱动方式,须由另外的拨动开关来选择,也有的由摄像机盖板内视频处理板上不同的插座位置来选择,并在出厂前设定一种方式,还有的干脆在摄像机机身侧面及后面板上直接设定两个不同的自动光圈接口

(1)阴式方四孔型(2)阴式圆四孔型(3)接线端子型

ALC自动光圈镜头的控制信号有两种,当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时,应该选择DC位置,需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时,应该选择VIDEO 位置。

当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时,还会有一个视频电平控制(VIDEO LEVEL L/H)可能需要调整,该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平,用以控制镜头光圈的开大和缩小(凹进光亮)。

在摄像头的配件中,有一个黑色的小插头,插头有四个针,联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头,镜头上已经做好了插头,只要插在插座上,把选择开关拨到DC即可;如果用视频驱动的自动光圈镜头,需要用户根据说明书上的标注,用烙铁焊好。由于厂家定义不同,所以焊法也有区别,请安装时留意。

自动光圈镜头也就是可接的自动光圈镜头的型式,目前有两种:视频驱动(VIDEO)及直接驱动(D.C)两种,因为直驱方式还得加个小电路,有些廉价机干脆就拿掉了,赌你花不起钱买DC自动光圈镜头。

21. SOFT/SHARP(细节电平选择开关)该开关用以调节输出图像是清晰(SHARP)还是平滑(SOFT),通常出厂设定在SHARP位置。我们没有设置此开关;

22. FLICKERLESS(无闪动方式

在电源频率为50Hz的地区,CCD积累时间为1/50秒,如果使用NISC制式摄像机,其垂直同步频率为60Hz,这样将造成视觉影像不同步,在监视器上出现闪动;反之,在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像,在电子快门设置了无闪动方式档,对NISC制式摄像机提供1/100秒,对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度,可以防止监视器上图像出现闪烁。手动电子快门:有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体,如果尾1/50秒速度拍摄,会产生拖尾现象,严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门,使CCD的电荷偶合速度固定在某一值,例如1/500、1/1000、1/2000秒等等,此时CCD的电荷偶合速度提高,这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象,而且对于观测高速运动或电火花一类物体,必须使用此设置。所以,某些专用摄像头给出了手动电子快门,提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书,在此就不在赘述了。

23. 视频输入接口一般采用BNC接口,另外再介绍。

24. 电源输入接口一般采用DC母头,另外再介绍。

25. 什么是CMOS CMOS称为―互补金属氧化物半导体‖(Complementary Metal-Oxide Semiconductor),CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术,没有更多的含义,实际上就是光电转换元件,传感器被称为CMOS传感器只是为了区别于CCD传感器,与传感器处理影像的真正方法无关。

CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。因为人眼能看到1Lux 照度(满月的夜晚)以下的目标,CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux,是CMOS 传感器感光度的3到10倍。CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内,CMOS 传感器有固定比CCD传感器高10倍的噪音,固定的图案噪音始终停留在屏幕上好像那就是一个图案,因为CMOS传感器在10Lux以下基本没用,因此大量应用的所有摄像机都是用了CCD传感器,CMOS传感器一般用于非常低端的家庭安全方面。CCD表示―电荷耦合器件‖而CMOS表示―互补金属氧化物半导体‖,但是不论CCD或者CMOS对于图像感应都没有用,真正感应的传感器称做―图像半导体‖,CCD和CMOS传感器(暂且如此称呼)实际使用的都是同一种传感器―图像半导体‖,图像半导体是一个P N结合半导体,能够转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。电子的数量被计算信号的电压,光线进入图像半导体得越多,电子产生的也越多,从传感器输出的电压也越高。CCD称为―电荷耦合器件‖ ,CCD实际上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地储存起来的方法。

镜头

镜头是摄像机的眼睛,为了适应不同的监控环境和要求,需要配置不同规格的镜头。比如在室内的重点监视,要进行清晰且大视场角度的图像捕捉,得配置广角镜头;在室外的停车场,既要看到停车场全貌,又要能看到汽车的细部,这时候需要广角和变焦镜头,在边境线、海防线的监控,需要超远图像拍摄。

镜头的主要参数

焦距(f):焦距是镜头和感光元件之间的距离,焦距的单位通常用mm(毫米)来表示;通过改变镜头的焦距,可以改变镜头的放大倍数,改变拍摄图像的大小。当物体与镜头的距离很远的时候,我们可用下面公式表达:镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距,放大倍数增大了,可以将远景拉近,画面的范围小了,远景的细节看得更清楚了;如果减少镜头的焦距,放大倍数减少了,画面的范围扩大了,能看到更大的场景。镜头焦距的配置我们还是以图一来说明。确定合适的焦距,是决定图像质量重要因素。f=vD/Vf=hD/H。其中,f代表焦距,v代表CCD成像尺寸的高度,V代表被观测物体高度,h代表CCD成像尺寸的宽度,H代表被观测物体宽度,D代表物体到镜头的距离。假设用1/3‖CCD摄像头观测,被测物体宽500毫米,高400毫米,镜头焦点距物体5000毫米。由公式可以算出:焦距f=4.8×5000/500≈48毫米或焦距f=3.6×5000/400≈45毫米。

视场角:在工程实际中,我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。焦距f越大,视场角

越小,在感光元件上形成的画面范围越小;反之,焦距f越小,视场角越大,在感光元件上形成的画面范围越大。

标准镜头:典型水平视场角为30 度,与人类肉眼视场角相同,一般用于走道及小区周界等场所;

广角镜头:典型水平视场角64 度,短焦距镜头提供宽角度视场,一般用于电梯轿箱内、大厅等大视角场所;

长焦镜头:典型水平视场角15 度,长焦距镜头提供高倍放大,用于远距离监视;

变焦镜头:镜头焦距范围可变,可从广角变到长焦,视角范围广区域;

针孔镜头:用于隐蔽监控。

光圈:(Aperture)用于控制镜头通光量大小的装置。开大一档光圈,进入相机的光量就会加倍,缩小一当光圈光量将减半,光圈大小用F值来表示,序列如下:f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/44, f/64(f 值越小,光圈越大),光圈安装在镜头的后部,光圈开得越大,通过镜头的光量就越大,图像的清晰度越高;光圈开得越小,通过镜头的光量就越小,图像的清晰度越低。

通常用F(光通量)来表示。F=焦距(f)/通光孔径。

在摄像机的技术指标中,我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数,它表示镜头的焦距为6mm,光通量为1.4,这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。在焦距f相同的情况下,F值越小,光圈越大,到达CCD芯片的光通量就越大,镜头越好。

1. 手动、自动光圈镜头的选用

手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。对于在环境照度恒定的情况下,如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内,均可选;用手动光圈镜头,这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度,一次性整定镜头光圈大小,获得满意亮度画面即可。对于环境照度处于经常变化的情况,如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等,均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机),这样便可以实现画面亮度的自动调节,获得良好的较为恒定亮度的监视画面。对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种,即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上,摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上,以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上,三者注意协调配合好即可。

2. 定焦、变焦镜头的选用

定焦、变焦镜头的选用取决与被监视场景范围的大小,以及所要求被监视场景画面的清晰程度。镜头规格(镜头规格一般分为1/3″、1/2″和2/3″等)一定的情况下,镜头焦距与镜头视场角的关系为:镜头焦距越长,其镜头的视场角就越小;在镜头焦距一定的情况下,镜头

规格与镜头视场角的关系为:镜头规格越大,其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知:在镜头物距一定的情况下,随着镜头焦距的变大,在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小,但画面细节越来越清晰;而随着镜头规格的增大,在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大,但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下,CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角,且图像水平视场角大于图像垂直视场角,通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内,狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头,如选用镜头规格为1/2″,CS型接口,镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头,这些镜头视场角度不小于99°或127°,这对于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时,其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产Computar T2Z2814CS-2镜头,这种镜头为1/3″CS型接口手动光圈镜头,其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.8-6.0mm,视场角变化范围为96°-47.2°,这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用,在使用时可方便地根据实际需要,灵活实现对监视场景的―点‖或―面‖的监视效果。对于一般变焦(倍)镜头而言,由于其最小焦距通常为6.0mm左右,故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45°左右,如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中,其监视死角必然增大,虽然可通过对前端云台进行操作控制,以减少这种监视死角,但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端解码器、云台、防护罩等),以及系统操控的复杂性,所以在这种环境中,不宜采用变焦(倍)镜头。在开阔的被监视环境中,首先应根据被监视环境的开阔程度。用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度,以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据,在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下,应尽量考虑选用长焦距镜头,这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可变镜头)。这种根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定,在选用时也应考虑两点:(1)在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求;

(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下,在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10倍镜头即可满足要求,而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中,也可根据实际要求选用10倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下,镜头倍数越大,价格越高,可在综合考虑系统造价允许的前提下,适当选用高倍数变焦镜头)。

3. 正确选用镜头焦距的理论计算

摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数,镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述),覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算:

(1)f=u?D/U

(2)f=h?D/H

f:镜头焦距、U:景物实际高度、H:景物实际宽度、D:镜头至景物实测距离、u:图象高度、h:图象宽度

举例说明:

当选用1/2″镜头时,图象尺寸为u=4.8mm,h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm,景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333*U,这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。

将以上参数代入公式(1)中,也可f=4.8*3500/2500=6.72mm,故选用6mm定焦镜头即可。

摄像机的选择和主要参数

摄像机的选择和主要参数 在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件。 严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到镜头的焦距,所以每个用户需要的镜 头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是CCD,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄象元件。是代替摄像管传感器的新型器件。 CCD的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,经过滤波、放大处理,通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以也可以录像或接到电视机上观看。 CCD摄象机的选择和分类 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD 可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。 1、依成像色彩划分 彩色摄象机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄象机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄象机。 2、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 机板型。针孔型。半球型。 3、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸: 目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。 1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。 2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。 1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。 1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。

摄像机参数说明

1. 什么是CCD摄像机? CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。 2.成像器件:又称为CCD,电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产CCD 的公司分别为:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本厂商。我们主要用的是SONY 和SHARP。 3. CCD摄像机的工作方式 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 4. 水平清晰度 评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率,其单位为线对,即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600,彩色为380-480,其数值越大成像越清晰。一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、图像处理等特殊场合,用600线的摄像机能得到更清晰的图像。 用摄像机拍摄的影音信号需要在电视上播放时,需要换算成与电视画质相同的单位。而电视的画面清晰度是以水平清晰度作为单位。通俗地说,我们可以把电视上的画面以水平方向分割成很多很多“条”,分得越细,这些画面就越清楚,而水平线数的数码就越多。这个单位是“电视行(TVLine)”也称线。 5. 成像灵敏度 通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度,黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合;在夜间使用或环境光线较弱时,推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时,也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关,0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1. 6. 参考环境照度: 夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux 电视台演播室 1000Lux 距60W台灯60cm桌面 300Lux 室内日光灯 100Lux 黄昏室内 10Lux 20cm处烛光 10-15Lux 夜间路灯 0.1Lux 7. 电子快门 电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间,摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式,可根据环境的亮暗自动调节快门时间,得到清晰的图像。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。 8. 外同步与外触发 外同步是指不同的视频设备之间用同一同步信号来保证视频信号的同步,它可保证不同的设备输出的视频信号具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步,需要给摄像机输入一个复合同步信号(C-sync)或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图像,要实现这种功能,必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄像机。 9. 光谱响应特性 CCD器件由硅材料制成,对近红外比较敏感,光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm),分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境情况,在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极,所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条,所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。 10. CCD芯片的尺寸 CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的

摄像机的性能指标

摄像机的性能指标 更新日期:2009-10-24 14:58 在常用的摄像机中,根据数据接口的不同,可分为常规摄像机和数字式摄像机,前者输出标准的AV和S端子信号,后者以USB和IEEE1394为通信标准。 1. 常规摄像机的主要性能指标 (1)CCD尺寸(Image Sensor) 由于生产工艺的不同,CCD所采用的原材料可接受的刻蚀精度也不同,厂家常用的CCD尺寸有1/4寸和1/3寸两种规格,近期出现了1/2.7寸和1/1.8寸规格。 (2)CCD有效像素(Effective Pixels) 有效像素指CCD感光元件可受光信号、并转换成电信号的最大区域。PAL制下的CCD一般有效像素为:752(H)×585(V)。 (3)水平扫描线(Horizontal Resolution) 由于CCD元件的电信号采样是采用垂直和水平两方向交叉定位的方式来提取单点元素的RGB数值,所以水平和垂直扫描的精度直接影响着图像的精度。人们常以水平扫描的线数来衡量镜头的精度等级,作为通信用的专业摄像机,该数值一般要求在450以上,目前市面上的产品以480线为主流。 (4)光学变焦倍数(Lens Zoom) 目标物体的反射的光信号,需要经过光学镜头组,才能聚焦在CCD上,形成清晰的图像,光学镜头组所采用的玻璃透光性、滤光性是各厂家需要保证的根本要素。 此外,光学镜头组在超声波电机的带动下,能够实现的光学变焦倍数成为了一个面对用户最主要的指标。常见的倍数有8x、10x和12x,某厂家推出来的产品,该参数可以达到22x。 (5)数字变焦倍数(Digital Zoom)

数字变焦是采用软件差值计算的方式,将CCD形成的当前的图像进行局部取样,形成指定像素的信号。数字变焦倍数的数值依赖于CCD的有效像素和内置DSP芯片的处理能力,各厂家一般都提供10x和12x两档常规指标。 (6)信号制式(Video Signal) 信号制式一般有NTSC和PAL两种。根据中国的电视广播及通信的规范,中国地区适用PAL制。 (7)信号输出格式(Signal Output Format) 大家常见的视频信号都是采用AV Video复合信号,以及S-Video分离信号两种,后者相对来说信号质量较前者稳定。 (8)信噪比(Signal Noise Ratio) 衡量视频信号的指标是信号的信噪比,表示了信号中,能够提取的有效信号的比率,市面的各款摄像机的SNR都大于45dB。 2. USB1.1/2.0以及IEEE1394界面摄像头的性能指标 近年来,随着个人桌面视频会议系统的普及,采用USB和IEEE1394作为图像摄像机(俗称摄像头)输入界面的产品层出不穷。 USB的摄像头目前的市场占有率超过95%,其中采用USB1.1的产品占大部分,这类产品的性能可以从以下几个方面考量。 (1)感光元件(Image Sensor) 市面上的USB摄像头多采用CMOS,现在的CMOS生产工艺经过优化后,基本消除了元件老化的缺陷,并行输出的数据流量大,我们称之“二代CMOS”。 个别厂家亦推出了采用CCD为感光元件的产品。 (2)有效像素(Effective Pixels)

CCD摄像机常见性能和主要性能指标

关键字:监控监控摄像机摄像机 CCD摄像机监视器CCD摄像机常见性能和主要性能指标 (一)摄像机清晰度 清晰度数是衡量摄像机优劣的一个重要参数,它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时,在监视器(应比摄像机的分辨率高)上能够看到的最多线数。当超过这一线数时,屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。 工业监视用摄像机的分辨率通常在380~460线之间,广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。清晰度是由摄像器件像素多少决定的,显然摄像器件的像素越多,得到的图像越清晰,反之也然。清晰度越高,说明摄像机档次越高,反之越低。(二)摄像机最低照度 最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光 亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为2~3LUX,照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提,因此,不能只看摄像机说明书中标明的最低照度,应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小,摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言,黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱(亮度)信号敏感,所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低,一般可做到

0.1LUX在F1.4时,至于微光摄像机则更低。有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。 视频信号的标称值为1Vp-p,标准值为0.7Vp-p,最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植。所以摄像机在最低照度时的图像,决不会“如同白昼一样”。另外,摄像机在最低照度时产生的图像清晰度,是用电视信号测试卡进行测式的,其黑白相间的条纹,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件,比如:树叶和草地的反射率很低,反差很小,就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。 (三)摄像机信噪比 信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时,监视器显示的画面通常比较明快,观察者不易看出画面中的干扰噪点;而当摄像机摄取较暗的场景时,监视器显示的画面就比较昏暗,观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱(也即干扰噪点对画面的影响程度)与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系,即摄像机的信噪比越高,干扰噪点对画面的影响就越小。 所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,因此,实际计算摄像机信噪比的大小通常

监控摄像机镜头的选择和主要参数

监控摄像机镜头的选择和主要参数 镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 1、镜头的分类 按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长矩分 球面镜头1” 25mm 自动光圈电动变焦长焦距镜头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈手动变焦标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈固定焦距广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm (1)以镜头安装分类: 所有的摄象机镜头均是螺纹口的,CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准,即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离同。C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。CS安装座:特种C安装,此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时,则需要使用镜头转换器。 (2)以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定,两者应相对应。即摄象机的CCD靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/4英寸时,镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄象机CCD靶面尺寸不一致时,观察角度将不符合设计要求,或者发生画面在焦点以外等问题。 (3)以镜头光圈分类: 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(auto iris)之分,配合摄象机使用,手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合,自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整,故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈,称为视频输入型,另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈,称为DC输入型。自动光圈镜头上的ALC(自动镜头控制)调整用于设定测光系统,可以整个画面的平均亮度,也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度,供给自动光圈调整使用。一般而言,ALC已在出厂时经过设定,可不作调整,但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时,明亮目标物之影像可能会造成"白电平削波"现象,而使得全部屏幕变成白色,此时可以调节ALC来变换画面。另外,自动光圈镜头装有光圈环,转动光圈环时,通过镜头的光通量会发生变化,光通量即光圈,一般用F表示,其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比,即:F=f(焦距)/D(镜头实际有效口径),F值越小,则光圈越大。

安防监控摄像机主要技术参数

摄像机的发展速度很快,从摄像管到CCD元件,以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击等特点,同时清晰度、照度、可靠性等指标大大提高而被 广泛应用。CCD是Charge Coupled Device( 电荷耦合器件)的缩写,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷, 各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号 输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 一、CCD摄像机的分类 ㈠按照成像色彩划分 CCD摄像机按成像色彩划分为彩色摄像机和黑白摄像机两种。除色度处理方面不同外, 其它原理基本一致。主要有光学系统、光电转换系统、信号处理系统组成。其中光电转换系 统是摄像机的核心。 自然图像通过光学镜头成像于摄像机的光靶面上,彩色摄像机的光学系统中使用相干分 色棱镜或特殊条状滤色镜将光信号分成红、绿、蓝三色光信号,光电转换系统通过摄像管或 CCD元件利用电视扫描方法把光图像信号转换成随时间变化的视频电信号,再经放大、处理、 编码而成为全电视信号。 ㈡按照分辨率划分 按照分辨率划分为25万像素左右,对应彩色330线/黑白400线的低档型;25万至38 万像素之间,对应彩色420线/黑白500线的中档型;38万像素以上,对应彩色大于或等于 4 60线黑白570线以上的高档型。 ㈢按照摄像机灵敏度划分 按照灵敏度可分为最低照度1至3lux的普通型;0.1lux 左右的月光型;0.01lux 以下的 星光型以及原则上可以为0Lux,采用红外光源成像的红外照明型。 ㈣按照CCD靶面尺寸划分 摄像机摄像器件(CCD)的尺寸分为1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中以1 /3英寸和1/2英寸最为常见。

摄像机的选择和主要参数

摄像机的选择和主要参数 摄像机的选择和主要参数 在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或()即电荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点,是电耦合器件()的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感器的新型器件。 的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到芯片上,根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,经过滤波、放大处理,通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以也可以录像或接到电视机上观看。 摄像机的选择和分类芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本、、松下、等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别由于生产车间的灰尘,靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。 1、依成像色彩划分彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。 2、依分辨率灵敏度等划分影像像素在万以下的为一般型,其中尤以万像素(*)、分辨率为线的产品最普遍。影像像素在万以上的高分辨率型。 3、按靶面大小划分芯片已经开发出多种尺寸:目前采用的芯片大多数为"和"。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,靶面的大小,与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。英寸靶面尺寸为宽*高,对角线。英

手机拍照内存大学问:摄像头参数解读

手机拍照内存大学问:摄像头参数解读 随着智能手机的普及和不断升级,用户对于手机拍照画质也就越来越高,好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置,而目前市面上手机摄像头的规格众多,参数各不相同,怎么去看这些名词和参数来挑选好的拍照手机呢?下面让我们一起来简单学习一下。 2000年11月,夏普联合日本当时第三大移动运营商J-photo推出了全球第一款拍照手机,像素仅有11万。时至今日,手机拍照已经成为手机必不可少的一个功能,手机摄像头历经多年发展,也已经不可同日而语。 随着智能手机的普及和不断升级,用户对于手机拍照画质也就越来越高,好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置,而目前市面上手机摄像头的规格众多,参数各不相同,怎么去看这些名词和参数来挑选好的拍照手机呢?下面让我们一起来简单学习一下。 手机摄像头的结构和工作原理 拍摄景物通过镜头,将生成的光学图像投射到传感器上,然后光学图像被转换成电信号,电信号再经过模数转换变为数字信号,数字信号经过DSP加工处理,再被送到手机处理器中进行

处理,最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。 手机摄像头的简单结构 手机摄像头的工作流程 由于手机摄像头的工作原理基本都相同,对于我们选择好的手机摄像头并不产生影响,我们只需要简单了解即可。 影响手机摄像头拍照画质的几个因素 1、传感器的类型 传感器是决定手机摄像头成像品质最为重要的一部份,也经常被手机厂商作为宣传的重点,厂商也习惯采用传感器的分类来对手机摄像头的类型进行分类。 常见的摄像头传感器类型主要有两种,一种是CCD传感器,一种是CMOS传感器。 CCD的优势在于成像质量好,但是制造工艺复杂,成本居高不下,特别是大型CCD价格非常高昂,且耗电高,并不适合在移动设备上使用。在相同分辨率下,CMOS价格比CCD便宜,

常用监控摄像机的一些主要技术参数

常用监控摄像机的一些主要技术参数 (1)色彩 监控摄像机有黑白和彩色两种,通常黑白监控摄像机的水平清晰度比彩色监控摄像机高,且黑白监控摄像机比彩色监控摄像机灵敏,更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白监控摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色,便于及时获取、区分现场的实时信息. (2)清晰度 分为水平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制,有一个最高的限度,由于我国电视信号均为PAL制式,PAL制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度,用电视线TVL表示。 过去选用黑白监控摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线,彩色监控摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。目前,高清监控摄像机已经达到1080P. (3)照度 单位被照面积上接受到的光通量称为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在lm2面积上时的照度。监控摄像机的灵敏度以最低照度来表示,这是监控摄像机以特定的测试卡为摄取标,在镜头光圈为0.4时,调节光源照度,用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%,此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。 目前一般选用黑白监控摄像机的最低照度,当相对孔径为F/1.4时,最低照度要求选用小于0.1Lux;选用彩色监控摄像机的最低照度,当相对孔径为F/1.4时,最低照度要求选用小于0.2Lux。

(4)同步 要求监控摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言,使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电,使监控摄像机场同步信号与市电的相位锁定,以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。对外同步而言,要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步,电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号,复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。系统只有在同步的情况下,图像进行时序切换时就不会出现滚动现象,录、放像质量才能提高。 (5) 电源 监控摄像机电源一般有交流220V,交流24V,直流12V,可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时,往往达不到摄像机电源同步的要求,必须采用外同步方式,才能达到系统同步切换的目的。 (6) 自动增益控制(AGC) 所有摄像机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄像机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 (7)白平衡 白平衡只用于彩色摄像机,其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况,有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A) 自动白平衡连续方式--此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的,

ae摄像机参数详解

AE摄像机参数详解 资料(一) 在After Effects中,我们常常需要运用一个或多个摄像机来创造空间场景、观看合成空间,摄像机工具不仅可以模拟真实摄像机的光学特性,更能超越真实摄像机在三脚架、重力等条件的制约,在空间中任意移动。下面我们就来介绍一下摄像机的创建和设置。 选择菜单Layer→New→Camera,或者按快捷键Ctrl+Shift+Alt+C,即可打开一个摄像机参数设置对话框。 Name:为摄像机命名 Preset:摄像机预置,在这个下拉菜单里提供了9种常见的摄像机镜头,包括标准的35mm镜头、15mm 广角镜头、200mm长焦镜头、以及自定义镜头等。35mm标准镜头的视角类似于人眼。15mm广角镜头有极大的视野范围,类似于鹰眼观察空间,由于视野范围极大看到的空间很广阔,但是会产生空间透视变形。200mm 长镜头可以将远处的对象拉近,视野范围也随之减少,只能观察到较小的空间,但是几乎没有变形的情况出现。 Units:通过此下拉框选择参数单位,包括:pixel(像素)、inches(英寸)、millineters(毫米)三个选项。 Measure Film Size:可改变Film Size(胶片尺寸)的基准方向,包括:Horizontally(水平)方向、Vertically(垂直)方向和Diagonally(对角线)方向三个选项。 Zoom:设置摄像机到图像之间的距离,Zoom的值越大,通过摄像机显示的图层大小就越大,视野范围也越小。 Angle of View:视角位置。角度越大,视野越宽,角度越小,视角越窄。 Film Size:胶片尺寸。指的是通过镜头看到的图像实际的大小,值越大,视野越大,值越小,视野越小。 Focal Length:焦距设置,指胶片与镜头距离,焦距短产生广角效果,焦距长,产生长焦效果。 Enable Depth of Field:是否启用景深功能,配合Focus Distance(焦点距离)、Aperture(光圈)、F-Stop(快门速度)和Blur Level(模糊程度)参数来使用。 Focus Distance:焦点距离,确定从摄像机开始,到图像最清晰位置的距离。 Aperture:光圈大小,在AE里,光圈与曝光没关系,仅影响景深,值越大,前后图像清晰范围就越小。 F-Stop:快门速度,与光圈相互影响控制景深。 Blur Level:控制景深模糊程度,值越大越模

摄像机镜头的具体详细参数解析

镜头参数 镜头是电视监控系统中必不可少的部件,镜头与CCD摄像机配合,可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。 镜头的种类繁多,从焦距上分类,可分为短焦距、中焦距、和焦距和变焦距镜头;从视场的大小分类,可分为广角、标准、远摄镜头;从结构上分类,还可分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头(指光圈、焦距、聚焦这三者均可变)等类型。由于镜头选择得合适与否,直接关系到摄像质量的优劣,因此,在实际应用中必须合理选择镜头。 1 、镜头的参数 镜头的光学特性包括成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数,一般在镜头所附的说明书中都有注明,以下分别介绍。 A、成像尺寸 镜头一般可分为25. 4mm(lin)、16. 9mm(2/3in)、12. 7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等几种规格,它们分别对应着不同的成像尺寸,选用镜头时,应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。表2-1列出了几种常见CCD 芯片的靶面尺寸,表中单位为mm。

表1-1 几种常见CCD芯片的靶面尺寸 由表1-1可知,12. 7mm(1/2in)的镜头应配12. 7mm(1/2in)靶面的摄像机,当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸大时,不会影响成像,但实际成像的视场角要比该镜头的标称视场角小(参见图1-1),而当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸小时,就会影响成像,表现为成像的画面四周被镜筒遮挡,在画面的4个角上出现黑角(参见图1-1)。

(1)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸大 (2)镜头成像尺寸比 CCD靶面尺寸小 图1-1 镜头成像尺寸与CCD靶面尺寸的关系 B、焦距 在实际应用中,经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多么宽的场景等问题,这实际上由所选用的镜头的焦距来决定,因为焦距决定了摄取图像的大小,用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时,配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之,配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。当然,被摄物体成像的清晰度还与所选用的CCD摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。 理论上,任何一种镜头均可拍摄很远的物体,并在CCD靶面上成一很小的像,但受CCD单元(像素)物理尺寸的限制,当成像小到小于CCD传感器的一个像素大小时,便不再能形成被摄物体的像,即使成像有几个像素大小,该像也难以辨识为何物。 当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离,则可根据下两式估算所选取配镜头的焦距: f=hD/H f=vD/V

摄像机主要性能参数

摄像机基础培训(三) 一、CCD彩色摄像机的主要技术指标或测量方法 1、CCD彩色摄像机的主要技术指标 (1)CCD尺寸,亦即摄像机靶面。一般来说,尺寸越大,包含的像素越多,清晰度就越高,性能也就越好。在像素数目相同的条件下,尺寸越大,则显示的图像层次越丰富。 (2)CCD像素,是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。 (3)水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,彩色摄像头的分辨率在330-500线之间。分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。分辨率是水平线的数量乘上。因此最高垂直分辨率为:NTSC :525 X =393 条;PAL :625 X = 470 条。水平分辨率测量方法: a、检验(解析)图:将摄影机直接拍摄检验图,在监视器上直接读取垂直及水平分辨率。当多个摄像机进行测试时,应使用相同镜头,(推荐使作定焦、二可变镜头),以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准,清晰准确的数出已给的刻度线共10组垂直线和10组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度,并给出相应的线数。如垂直350线水平800线。此时最好用高线的黑白监视器。测试时可在远景物聚焦,也可边测边聚焦。最好能两者兼用,可看出此摄像机的差异(对远近会聚)。 b、频宽测量:使用示波器测量摄影机读取图像讯号频宽, 测量出频宽再乘

摄像机参数详解

For personal use only in study and research; not for commercial use 问:什么是最低照度?什么是感光度?0.0001Lux代表什么? 答:最低照度是测量摄像机感光度的一种方法,换句话说,摄像机能在多黑的条件下看到可用的影像。但是因为没有管理的国际标准,因此每个大型CCD制造商都有自己测量CCD感光度的方法。然而一个标注为(1Lux,F10)的摄像机能和标注为(0.01Lux,F10)的摄像机完全一样!!!奇怪吗?为什么呢?问:F2.0、f3.4毫米代表什么意思?我如何通过这些数字来选择镜头? 答:F表示镜头的孔径,F停止2:1和f3.4毫米表示镜头的焦距是3.4毫米。 镜头F2.0和f3.4~4采用非常经济的形式,应此价格较低,广泛应用于单板摄像机,F2.0的镜头的孔径能收集人眼一半的光线,f3.4毫米的镜头在1/4英寸CCD上有60度的视角,在1/3英寸CCD上有90度视角,非常接近于人眼的视角。人眼的两只眼睛能包含更大的视角,就像是上帝巧妙的设计,从人到人一般有150到180的角度,但是请记住,F停止和f焦距只是一个镜头的基本参数,并不代表质量。一个具有同样F停止和焦距的优质镜头能比具有同样参数的劣质镜头贵100倍,请参阅下一个问答详细了解。问:漏光排斥比的物理含义是什么? 答:漏光是由CCD传感器设计的缺陷造成的,每个摄像机有一个CCD传感器,由于CCD传感器的缺陷,进入CCD传感器的强光将会穿透抵抗层产生过度的影像,这些不需要的影像称做拖光,CCD摄像机抵抗强光的能力称为漏光排斥比。 问:什么事CMOS摄像机?和CCD摄像机有何不同? 答:CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。 因为人眼能看到1Lux照度(满月的夜晚)以下的目标,CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux,是CMOS传感器感光度的3到10倍。 什么是峰值感应模式? 答:峰值感应模式是用通过影像亮点代替整个影像的平均值来决定曝光指数,使用规则系统的用户能应对最苛刻的要求,如在黑夜抓取一个白点的影像,而且还要看到这个小亮白点的细节和色彩。 这对于在夜晚使用摄像机抓取车牌号码同时还要看到交通灯的颜色非常有用。........................................................................................................................ 什么是星光摄像机? 星光CCD摄影机,光子在CCD传感器上比普通CCD摄像机最大曝光时间(1/60 或1/50 秒)长2到128倍(1~2秒)的聚集。因此,摄像机产生可用影像的最低照度就降低了2到128倍。使用带有帧累积技术的星光摄像机,用户可以在星光照度情况(0.0035Lux)下看到彩色影像,而在多云的星光照度情况(0.0002Lux)下看到黑白影像,城市中散布的背景光(比如光污染)足够产生良好的彩色曝光。 什么是超高感度摄像机?它的优点和缺陷在哪里? 答:"EX-View"是索尼公司研发用来提高其CCD感光度的一个感光度提高技术,一是两个可见光的因素,二是四倍近红外波的波长。 EX-View是索尼专有技术,每个CCD基础光电二极管的P/N接口特殊组装来获得更好的光子到电子的转换效率。另外,每个光电二极管(描绘影像上的一个像素)有一个覆盖在上面的微型镜头能够较好的记录和聚焦光线到有效的半导体接口。它的结果对比于索尼提供的CCD可视范围提高了可见光的2倍和近红外光(800~900纳米)的4倍感光度。EX-View的Lux效率比优质的"Super HAD"可见光和近红外光波场高出了2倍。 EX-View技术的缺陷在于,因为CCD芯片制造过程的难度本质和芯片灵敏的本质,索尼公司只有有限的

摄像头参数详细介绍

监控摄像头参数详细介绍 一、不可小瞧的镜头 镜头是摄像机的眼睛,为了适应不同的监控环境和要求,需要配置不同规格的镜头。比如在室内的重点监视,要进行清晰且大视场角度的图像捕捉,得配置广角镜头;在室外的停车场,既要看到停车场全貌,又要能看到汽车的细部,这时候需要广角和变焦镜头,在边境线、海防线的监控,需要超远图像拍摄。 1、镜头的主要参数 焦距(f):焦距是镜头和感光元件之间的距离,通过改变镜头的焦距,可以改变镜头的放大倍数,改变拍摄图像的大小。当物体与镜头的距离很远的时候,我们可用下面公式表达:镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距,放大倍数增大了,可以将远景拉近,画面的范围小了,远景的细节看得更清楚了;如果减少镜头的焦距,放大倍数减少了,画面的范围扩大了,能看到更大的场景。 镜头的主要参数 视场角:在工程实际中,我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。焦距f越大,视场角越小,在感光元件上形成的画面范围越小;反之,焦距f越小,视场角越大,在感光元件上形成的画面范围越大。 光圈:光圈安装在镜头的后部,光圈开得越大,通过镜头的光量就越大,图像的清晰度越高;光圈开得越小,通过镜头的光量就越小,图像的清晰度越低。通常用F(光通量)来表示。F=焦距(f)/通光孔

径。在摄像机的技术指标中,我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数,它表示镜头的焦距为6mm,光通量为1.4,这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。在焦距f相同的情况下,F值越小,光圈越大,到达CCD芯片的光通量就越大,镜头越好。 2、镜头的分类 按视角的大小分类 按光圈分类 二、提高图像清晰的根本在于提高摄像机的感光能力 1、感光元件的作用 目前,主流监控摄像机的感光元件采用CCD元件,实际上就是光电转换元件。和以前的CMOS感光元件相比,CCD的感光度是CMOS的3到10倍,因此CCD芯片可以接受到更多的光信号,转换为电信号后,经视频处理电路滤波、放大形成视频信号输出。接受到的光信号越强,视频信号的幅值就越大。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到视频图像。提高图像清晰的根本就在于提高摄像机的感光能力。

摄像机的几个重要参数说明

摄像机的几个参数 CCD图像传感器靶面上成像→CCD图像传感器输出电信号→经摄像机电路处理后→输出视频信号 CCD彩色摄像机的主要技术指标 1、CCD尺寸 1/2” 1/3” 1/4” 1/6” 目前摄像机多为1/3”,高速智能球多为1/4” 配接针孔镜头时,1/2”优于1/3”摄像机,因同等指标通光量更多 2、CCD像素 对于一定尺寸的CCD芯片,像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小,图像分辨率也就越高、越清晰。 3、水平分辨率: 是衡量图像清晰度的标准,通常用电视线数TVL来表示。 与摄像器件和镜头的质量有关,还与摄像机系统的电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80条电视线。频带越宽,图像就越清晰,TVL的数值也就越大。 ≈25万像素≈彩色330线、黑白400线 537 x 597≈31万像素≈彩色380线、黑白420线 ≈万像素≈彩色420线、黑白线 752 x 582≈44万像素≈彩色460线、黑白600线 4、CCD的灵敏度一般用最低照度来表示 灵敏度高即要求在很低的照度下也能输出较为清晰的图像。 照度是反映光照强度的一种单位,是指照射到单位面积上的光通量。 照度的单位是每平方米的流明( lm)数,也叫勒克斯(lux),1Lux=1lm/m2 一只100W的白只灯,其发出的总光通量约为1200lm, 距光源1m处的光照度为191Lux,距光源5m处的光照度为7.64Lux, 直射太阳光阴天傍晚月圆星光阴暗的晚上 100000Lux 1000Lux 10Lux 0.1Lux 0.001Lux 0.00001 最低照度是当被射景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。 各厂家标注的最低照度值,要看它的相对孔径和输出视频信号的规定值。

摄像机原理和一些参数的详解

摄像机知识详解 一、摄像机的分类 摄像机的选择需要根据各类参数和应用综合考虑,以下是根据不同的参数和应用对摄像机进行的划分: 1、根据摄像机使用场所不同,摄像机主要有以下几种: 枪型摄像机:非常常见的摄像机种类,可应用于固定方向监控或配合云台应用于小范围监控。 球型摄像机:一般安装在天花板,可360°旋转,适合于全方位监控。 烟感摄像机:外形如烟感,安装在天花板上,可实现比较隐蔽的监控。 针孔型摄像机:非常小巧的摄像机,有子弹头型、飞碟型、微小型等多种类型,可隐秘安装,用于隐秘监控。 网络摄像机:支持以太网接口,可在网络上进行监控。 2、依成像色彩划分 彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。 彩色转黑白摄像机:一般白天用彩色,晚上自动转成黑白。 3、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 4、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸,目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。在购买摄像机时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD 与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。以下是常见CCD 芯片的规格:

1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm×高9.6mm,对角线16mm 2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm×高6.6mm,对角线11mm 1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm×高4.8mm,对角线8mm 1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm×高3.6mm,对角线6mm 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm×高2.4mm,对角线4mm 5、按扫描制式划分 PAL制和NTSC制。中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外,日本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。 6、依供电电源划分 交流:110VAC(NTSC制式多属此类),220VAC,24VAC 直流:12VDC或9VDC(微型摄像机多属此类) 7、按照度划分 普通型:正常工作所需照度1~3LUX 月光型:正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型:正常工作所需照度0.01LUX以下 红外型:采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像。红外灯有室内、室外,短距离和长距离之分,一般常用室内10~20米范围的红外灯,由于墙壁的反射,图像效果还不错;用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想,而且价格昂贵,不到必要时一般不采用。 1、分辨率(清晰度) 表示摄像机分辨图像细节的能力,通常用电视线(TVL)表示,它取决于CCD 芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。 黑白摄像机水平清晰度一般要选择450TVL左右的,考虑到施工等因素,系统的最终清晰度能满足我国行业标准GB/T16676-1996中规定的380TVL。 彩色摄像机水平清晰度一般要选择大于350TVL的,因为人眼对彩色难于分辨更细,这样选择也能满足GB/T16676-1996中对彩色监视系统270TVL的要求。 2、CCD芯片 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档