摄像头镜头参数概念-sensor简介分析知识讲解

监控摄像头参数详解一、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。

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。

科普：镜头的参数指标概述蓝海光学招募：1名镜头装配主管，1名镜头销售光学人生，你的精彩人生！镜头的参数指标光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。

在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。

镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能；合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。

1.镜头的相关参数(1)焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用f来表示。

焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。

由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。

(2)光阑系数即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。

每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。

光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。

镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。

也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。

(3)景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。

决定景深的三个基本因素：光圈: 光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。

焦距: 焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。

物距: 物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。

摄像头-Camerasensor基本知识⼀、Camera ⼯作原理介绍1． 结构 ．⼀般来说，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。

细分的来讲，camera 设备由下边⼏部 分构成： b$ w6 [# i& q% p* E1） lens（镜头） ⼀般 camera 的镜头结构是有⼏⽚透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透 镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。

2） sensor（图像传感器） Senor 是⼀种半导体芯⽚，有两种类型：CCD 和 CMOS。

Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号， 再通过内部的 AD 转换为数字信号。

由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 因此每个像素此时存贮的是单⾊的， 我们称之为 RAW DATA 数据。

要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基⾊，就需要 ISP 来处理。

3）ISP（图像信号处理） 主要完成数字图像的处理⼯作，把 sensor 采集到的原始数据转换为显⽰⽀持 的格式。

2 {4 w# {. R- z% Y4）CAMIF（camera 控制器） 芯⽚上的 camera 接⼝电路，对设备进⾏控制，接收 sensor 采集的数据交给 CPU，并送⼊ LCD 进⾏显⽰。

2． ⼯作原理 ． & W* e" B3 D6 O) |4 k外部光线穿过 lens 后， 经过 color filter 滤波后照射到 Sensor ⾯上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 AD 转换为数字信号。

如果 Sensor 没有集 成 DSP，则通过 DVP 的⽅式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。

sensor规格书参数的使用(1)分辨率：常见分辨率的感性表述即30万、100万、200万，正确表述应该为0.3M、1M、2M，其中M代表百万，是像素单位。

Sensor分辨率即指在单位面积上，像素的个数，数值越大，则代表像素点越多，捕获的图像细节越多，或者说图像更清晰。

像素阵列如下如所示，其中每一个像素块中均包含有RGB三原色。

(2)有效像素阵列：有效像素阵列是指在sensor的水平H（Horizontal）和垂直V （Virtical）方向上，分别含有的有效像素点的个数，很多时候，并不是所有感应器上的像素都能被运用。

通常其余部分被用来表示黑色，H与V 的乘积一般等于或大于分辨率数值。

(3)像素尺寸：像素尺寸即每个像素点的大小，单位为um（微米）。

(4)灵敏度：灵敏度表示当sensor被光均匀的照射时，当照度是1LUX（勒克斯：照度单位）时，在1s内，光电转换器所能达到的电压幅值的最大值。

单位一般是LUX/s（5)动态范围：(6)信噪比：信噪比即信号和噪声的比例，反映了sensor压制噪声的能力，单位一般是dB，数值越大，说明sensor抑制噪声的能力越强。

（7)镜头光学尺寸：镜头光学尺寸是指sensor感光面积的大小，一般常见有1/3‘’、1/4‘’、1/2.7‘’等等，其单位为英寸，表述的为sensor感光面对角线的长度。

（8)最大输出帧率：（9)数据输出格式：数据输出格式，表示sensor输出的图像数据的格式，一般常见有MONO、YUV、RAW、RGB等。

(10)数据输出接口：数据输出接口表示sensor可以与外界进行通信的接口，常见有DVP、MIPI、SPI等。

(11)工作温度范围：表示sensor能够正常工作的环境温度范围。

(12)封装：指sensor的封装形式，一般常见有CLCC、WLP、PLCC、SM等等。

摄像机SENSOR介绍Sensor即传感器，是摄像机的核心部件，作用是将光信号转换成电信号，方便处理和存储。

Sensor的类型有两种，CCD和CMOS。

CCD即电荷耦合器( charge-couled device)，CMOS即互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor），两种传感器原理上都是光敏元件在光照的条件下产生电荷，电荷转移产生电流，电流经过整流放大、模数转换形成数字信号，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。

CCD和CMOS两者在结构原理上的主要区别有两点：1、感光元件不同，CCD的感光元件除了感光二极管之外，还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积，即CCD的开口率（有效感光区域与整个感光元件的面积比值）很大。

而CMOS 感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和四个晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成的后果是CMOS的开口率很小。

这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；体现在输出结果上，就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显；2、噪声大小不同，CCD传感器电荷是转移之后统一输出放大，即每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大。

而CMOS 传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换，每个像素点的电信号先单独放大转换成数字信号，再汇聚一起形成二进制数字图像矩阵。

CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，因此产生的噪声较大。

通过以上比较同等条件下CMOS的性能不如CCD，但CMOS的优势在于成本上，CMOS 传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，工艺相对简单，成本低；而CCD的工艺复杂，外围外围芯片的成本高。

CCTV LENS 基本常识一：镜头的焦距镜头的焦距以毫米为计量单位,它与镜头所获得的观察视角互为因果,小焦距镜头具有大的观察视角,而长焦距镜头具有望远效果，并具有窄小的观察视角.通常把和人眼的观察视角相似的镜头称作普通标准镜头.二：摄像机规格摄像机映像传感器（CCD）的规格大小也影响着观察视角，在使用相同的条件下，CCD 越小所获取的视角越小。

对镜头的规格参数提出的要求是其所成图像能将映像传感器（CCD）全部覆盖，例如：使用和摄像机同一规格的镜头或比摄像机规格大的镜头。

这也意味着1/3”规格的摄像机可以使用1/3”~1”整个范围内的镜头，该摄像机配接1/3” f=8mm的镜头所得到的观察视角是一样的。

只是由于使用后一种镜头时由于更多地利用了成型更精确镜头中心光路，所以可提供较好的图像质量和较高分辨率。

1.镜头和摄像机的配合单CCD摄像机3CCD摄像机1" 2/3" 1/2" 1/3" 1/4" 1/2" 1/3"1"镜头OK OK OK X X X X2/3"镜头X OK OK OK X X X1/2"镜头X X OK OK OK X X1/3"镜头X X X OK OK X X 3CCD用1/2"镜头X X X X X OK X3CCD用1/3"镜头X X X X X X OK三：光圈值镜头通常以镜头口径值进行计量，当镜头完全打开时定义为最大光圈（最小光圈数值），把镜头的有效口径调至最小时（不完全关闭时）的数值定义为最小光圈（最大光圈数值）。

光圈值对最终图像有着诸多影响，光圈数值小，意味着该镜头在黑暗的环境下能通过更多的光线，使摄像机能够呈现更好的图像，而在高亮度或高反射的环境下，具有高光圈数值的镜头将会避免摄像机成像”白化”，保持稳定的视频电平。

所有自动光圈均配有中性不透明滤光片以增大圈值。

sensor—搜狗百科
sensor sensor 即传感器，是用来感应一定的信号。

在一些高智能化的机器中，sensor 有着很重要的作用，通过sensor 来达到机器的自动化控制，机器中常用的sensore 有touch sonsor ,光感sensor以及磁感sensor 等。

下面简单介绍一下常见的几种sensor 的原理和作用以及一些简单的例子。

1、touch sensor 意是是接触性senseor，当两个物体接触时产生的一种信号，将这个信号收集传经计算机，可执行下一步的动作。

这种sensor 主要用来感应两个物体的关系。

2、感光sensor ，通过两个简单的电路来完成，一个电路有发光二极管或LED等发光元件，另一个电路则接有一个感光元件来感就发光体，当装有sensor 的两物体具有对就的关系时，感光元件就会接收到信号，将这个信号传给计算机，通过计算机来完成其它的动作。

这种sensor 主要用来感应是否到达预定的位置，或者用来确定两物体的相对位置关系。

3、磁感sensor ，通过磁性感应物体，当两运动部件运动到一定的区域内时，可以通过磁感来感就到物体的存在及位置。

在一些电子产品的机器中，sensor 可说是无处不在，每个sensor 有具体作用也不同，在遇到sensor时，先看看它到底有什么作用，为什么要一个sensor，原理是什么，然后再分析该如何处理。

CameraSensor基础知识1. 感光原理Camera Sensor是由数百万上千万数量⼩⽅块的CCD或CMOS感光元件（简称像素），以平⾯阵列⽅式排列组成，其感光原理是于感光元件表层上整合RGB（红、绿、蓝）三原⾊的滤镜，通过对⼀个⼀个的感光点对光进⾏采样和量化形成图像。

Sensor中每⼀个感光点只对应⼀个彩⾊滤光⽚，因此只能感光RGB中的⼀种颜⾊。

通常所说的30万像素或130万像素等，指的是有30万或130万个感光点。

如果⼀台拥有⼀千⼆百万像素的数码相机，明显地就是最少12,000,000⼩⽅块的感光元件了Sensor的彩⾊滤镜阵列元件，基本上是采⽤了Bayer图样（RGRG/GBGB排列如上图）的排列⽅式，实现RGB三原⾊滤镜依序，以Striped Array（条状阵列）形式，红、蓝、绿相互交替，各施其职，分别去 "捕捉" 三原⾊的光能量。

以光学的⾓度⽽⾔，应该说成是光线通过镜头的不同镜⽚组，投射抵达⾄整合了Bayer图样的条状阵列RGB滤镜的图像传感器，⽽图像传感器记录了进光量的电荷，转成数字参数，成为了RAW⽂件的图像信息即RAW DATA。

绿⾊滤镜元件，是红、蓝的2倍，只因⼈类眼睛识别颜⾊不是线性的，我们的眼睛对于绿⾊，显然是⽐较敏感。

因此护眼常识都在⿎励⼈们多看绿⾊的缘故。

理论上RGB的3原⾊滤镜数量⽐例是1: 2: 1。

Bayer RGB是属于 RGB RAW data的，但是 RGB RAW data不⼀定是Bayer pattern。

Sensor输出的RAW格式图像⼤⼩取决于⾃⾝特性与配置，例如某款Sensor配置为10-bit RGB RAW并且图像尺⼨为1024*768，那么单帧图像⼤⼩为1024*768*10bit=7680kb。

当然也有些Sensor内置格式转换单元，可以直接输出YUV数据或者RGB数据。

2. 输出接⼝-DVPDVP（Digital Video Port）是传统的sensor输出接⼝，采⽤并⾏输出⽅式，数据位宽有8bit、10bit、12bit、16bit等，是CMOS电平信号（重点是⾮差分信号）。

图像sensor的特性和驱动解析并⼝，LVDS，MIPI，GMSL1、并⼝(1)OV9712和AR0130都是并⼝的(2)并⼝的接⼝定义：参考AR0130的原理图pdf(3)并⼝传输的是CMOS电平信号（重点是⾮差分）(4)并⼝sensor属于较低端⽼旧的，新型⾼像素的都是MIPI/LVDS/HISPI等差分信号的2、LVDS(1)low voltage differential signal，低电压差分信号(2)接⼝由1组差分clock和若⼲组差分信号线组成，输出串⾏数据信号(3)LVDS主要⽤于视频传输的2个领域：camera和主控、LCD和主控(4)LVDS利⽤差分抗⼲扰能⼒，提升clock频率从⽽提升带宽，传输距离也更远(5)LVDS的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)并⼝和LVDS之间可以互转，但是需要专门的电平转换芯⽚（类似于232和485）3、MIPI（MIPI-CSI2）CSI -- 相机串⾏接⼝ DSI -- 显⽰串⾏接⼝(1)MIPI: mobile industry processor interface，移动⼯业处理器接⼝(2)MIPI接⼝由1组差分clock和1-4组差分信号线组成(3)MIPI和LVDS虽然都是差分对信号，但是不兼容，不能直接对接(4)MIPI的架构层次更分明，⼴泛应⽤在⼿机平板等领域中，可以认为MIPI是LVDS的升级版(5)MIPI的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)MIPI和LVDS和并⼝之间均可以互相转换，但是需要专门的电平转换芯⽚4、GMSLGMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)，是串⾏器和解串器构成的传输链路。

串⾏器是为了将ISP处理过的并⾏信号传输到远端（域控制器）。

解串器在接收端（域控制器）。

并⾏传送要求同⼀时序输出与接收信号，⽽过分提升时钟频率会导致时序错乱，信号线间⼲扰。

cis sensor 参数CIS Sensor参数引言：CIS传感器是一种常见的图像传感器，广泛应用于数码相机、手机摄像头等设备中。

本文将介绍CIS传感器的参数和特性，包括像素大小、动态范围、噪声水平等，以帮助读者更好地了解和选择合适的传感器。

一、像素大小CIS传感器的像素大小是指传感器上单个像素的物理尺寸。

像素大小决定了传感器的光电转换效率和图像质量。

一般来说，像素越大，传感器对光的感受能力越强，图像细节表现得更好。

但同时也会增加成本和功耗。

因此，在选择CIS传感器时，需要根据具体应用需求平衡图像质量和成本因素。

二、动态范围动态范围是指传感器能够捕捉和表现的亮度范围。

动态范围越大，传感器能够在高光和阴影细节之间有更好的展现能力，图像的对比度和细节层次感更强。

在拍摄高对比度场景或需要捕捉细节的应用中，较大的动态范围将提供更好的表现力。

三、噪声水平噪声是指图像中非预期的随机信号，会对图像质量造成影响。

CIS传感器的噪声主要来自于光电转换过程中的电子噪声和图像处理过程中的信号处理噪声。

传感器的噪声水平越低，图像的细节清晰度和色彩还原度越高。

在低光条件下或对图像细节要求较高的应用中，选择噪声水平较低的传感器能够获得更好的图像效果。

四、响应速度响应速度是指传感器从接收光信号到输出电信号的时间。

较快的响应速度可以更准确地捕捉瞬间的图像，减少运动模糊和拍摄失真。

在需要捕捉快速运动或动态场景的应用中，选择响应速度较快的CIS传感器能够获得更好的效果。

五、色彩还原度色彩还原度是指传感器对真实场景颜色的还原能力。

CIS传感器的色彩还原度主要取决于图像处理算法和色彩滤波器的设计。

较好的色彩还原度能够让图像更加真实自然，还原物体的真实颜色。

在需要准确还原颜色的应用中，选择色彩还原度较高的传感器能够获得更好的效果。

六、能耗能耗是指传感器在工作过程中消耗的能量。

对于移动设备和便携式设备来说，低能耗是一个重要的考虑因素。

能耗较低的CIS传感器可以延长设备的续航时间，并减少充电频率，提供更好的用户体验。

监控摄像头参数详解一、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，画面的围扩大了，能看到更大的场景。

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围。

焦距f越大，视场角越小，在感光元件上形成的画面围越小；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。