镜头常识在电视监控系统中如何根据现场被监视环境
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如何合理设置监控系统的监控范围监控系统在现代社会中扮演着至关重要的角色,它可以帮助我们监视和管理各种设备、系统和环境,确保它们正常运行并及时发现问题。
然而,监控系统的监控范围设置不合理可能导致资源浪费、监控盲区等问题。
因此,如何合理设置监控系统的监控范围成为了每个使用监控系统的人都需要思考和解决的问题。
首先,合理设置监控系统的监控范围需要根据监控系统的具体功能和应用场景来确定。
不同的监控系统可能有不同的监控需求,比如某些监控系统主要用于监控网络设备的运行状态,而另一些监控系统可能主要用于监控服务器的性能指标。
因此,在设置监控范围时,首先要明确监控系统的主要监控对象是什么,以及需要监控的具体指标是什么。
其次,合理设置监控系统的监控范围还需要考虑监控系统的覆盖范围和监控频率。
监控系统的监控范围应该覆盖到所有关键的设备、系统和环境,确保能够及时发现并解决问题。
同时,监控系统的监控频率也需要根据监控对象的重要性和变化情况来确定,对于一些重要的监控对象,监控频率可以设置得更高一些,以确保能够及时发现问题。
另外,合理设置监控系统的监控范围还需要考虑监控系统的报警机制。
监控系统不仅需要能够及时监控设备、系统和环境的运行状态,还需要能够在发现异常情况时及时发出报警通知。
因此,在设置监控范围时,还需要考虑如何设置监控系统的报警规则和报警方式,以确保能够及时响应和处理问题。
最后,合理设置监控系统的监控范围还需要考虑监控系统的数据存储和分析能力。
监控系统通常会产生大量的监控数据,如何有效地存储和分析这些数据对于及时发现问题和优化系统运行至关重要。
因此,在设置监控范围时,还需要考虑监控系统的数据存储和分析能力是否足够,是否能够满足监控需求。
综上所述,合理设置监控系统的监控范围是确保监控系统正常运行和发挥作用的关键。
只有根据监控系统的具体功能和应用场景来确定监控范围,考虑监控系统的覆盖范围、监控频率、报警机制和数据存储分析能力等因素,才能够有效地设置监控范围,提高监控系统的效率和可靠性。
监控的工作原理
监控的工作原理是通过将监控设备安装在需要被监视的区域,通过摄像头采集影像或传感器采集各类数据,然后将这些数据传输给监控中心或监控设备的处理器进行处理和分析。
在监控设备中,通常会采用视频编码器来对采集到的影像进行压缩和编码,以便降低数据传输的带宽需求和存储需求,同时还能提高图像质量和传输速率。
监控设备采集到的数据可以通过有线或无线方式传输到监控中心或者云服务器进行存储和分析。
在监控中心或云服务器中,数据可以进行实时显示、录像存储和智能分析处理等功能。
实时显示可以通过监控设备的监控软件或者网络浏览器来实现,以方便监控人员随时查看被监控区域的情况。
录像存储可以将数据按照时间顺序存储下来,以便日后回放和取证。
智能分析处理可以通过利用图像分析、运动侦测、人脸识别等技术来对监控数据进行自动识别和处理,从而实现智能化的监控功能。
同时,监控设备通常会配备有电源系统,保证设备的正常运行和稳定性。
监控系统的工作原理主要依赖于监控设备的硬件和软件的配合,通过不同的传感器、信号处理器、数据传输和存储技术的结合,实现对被监视区域的有效监控和管理。
监控系统的工作原理
监控系统是一种用于对特定区域或设备进行实时监测和录像的系统。
它主要由摄像头、视频信号传输系统、监控中心和存储设备等组成。
其工作原理如下:
1. 摄像头采集视频信号:摄像头通过感光器件将图像转化为电信号,并经过处理形成视频信号。
摄像头通常安装在需要监控的区域或设备附近。
2. 视频信号传输:视频信号通过网络或传输线路传输到监控中心。
传输方式可以采用有线或无线方式,以保证视频信号的稳定传输。
3. 视频信号处理与存储:监控中心接收到视频信号后,进行视频信号处理、编码、压缩等操作,将其转化为数字信号并存储起来。
存储设备可以是硬盘、服务器等,可以长时间保存大量的视频数据。
4. 实时监测和录像:监控中心通过显示屏实时显示摄像头所监测到的视频画面。
同时,系统还可以将视频信号进行录制,以便后续检查和回放。
5. 报警与追踪:监控系统可以设置各种报警规则,比如移动侦测、入侵检测等。
当监测到异常情况时,系统可以通过报警器、手机等方式提醒相关人员,并及时采取应对措施。
总结来说,监控系统通过摄像头采集视频信号,经过传输、处
理和存储,实现对特定区域或设备的实时监测和录像。
这样可以帮助用户及时获取所需的监控信息,提高安全性和管理效率。
视频监控工作原理
视频监控工作原理是通过摄像机捕捉现场图像信息,将其转换为电信号,并通过传输介质传输到监控中心,然后经过图像处理和存储等一系列操作,最终实现对现场情况的实时或离线监控。
具体而言,视频监控系统由以下几个主要组成部分构成:
1. 摄像机:负责捕捉现场的视觉信息,将其转换为电信号。
常见的摄像机包括模拟摄像机和网络摄像机。
2. 传输介质:将摄像机捕捉到的电信号进行传输,传输介质可以是同轴电缆、光纤、以太网等。
3. 监控中心:接收和处理来自摄像机的图像信号,进行图像处理、存储和显示等操作。
监控中心通常配备显示屏、监控主机和存储设备。
4. 图像处理:对摄像机传输的图像信号进行处理,包括图像增强、噪声抑制、分析等。
通过图像处理,可以提高图像的清晰度和质量,提供更好的监控效果。
5. 存储设备:用于存储监控系统捕捉到的图像和视频数据。
传统的存储设备包括硬盘录像机(DVR)和网络视频录像机(NVR),而现代的存储设备则常常采用云存储技术。
6. 监控软件:对监控系统进行控制和管理的软件,提供监控图
像的实时显示、录像回放、报警处理等功能。
监控软件可以在监控中心的计算机上运行,也可以安装在移动设备上进行远程监控。
视频监控工作原理的基本流程为:摄像机捕捉现场图像信息,将其转换为电信号,通过传输介质传输到监控中心。
监控中心接收到信号后,进行图像处理和存储等操作,最后通过监控软件进行监控展示和管理。
视频监控系统广泛应用于各个领域,如公共安全、交通管理、园区管理、企业安保等,为社会提供了重要的安全保障和信息管理手段。
摄像头监控原理
摄像头监控是通过摄像头设备对特定区域进行实时拍摄,并将视频信号传输到监控中心或记录设备中的一种安全监控系统。
该系统的原理基于以下几个步骤:
1. 摄像头捕捉图像:摄像头通过感光芯片将实时场景转换成电信号。
2. 图像处理:摄像头设备内部对电信号进行处理,将其转换为数字信号并进行噪声去除、增强对比度、色彩调整等处理。
3. 信号传输:经过处理的数字信号通过有线或无线方式传输到监控中心或记录设备中。
有线传输一般使用电缆或网络,无线传输则使用无线电信号。
4. 监控中心接收:监控中心通过接收器接收传输过来的信号,并将其解码为可视化的图像或视频。
5. 图像显示与存储:监控中心会将解码后的图像实时显示在监控屏幕上。
同时,监控中心还可以将图像或视频信号存储在硬盘或其他存储设备中,以备后续查看和分析。
6. 监控与分析:监控人员会对实时图像进行观察和分析,根据情况作出相应的处理。
例如,如果发现有异常活动或违规行为,监控人员可以及时报警或采取其他措施。
通过以上步骤,摄像头监控系统能够实现对特定区域的实时监控和记录,提高安全性并提供有价值的信息供后续分析和应对措施。
监控摄像头工作原理
监控摄像头是一种用于监视和记录特定区域活动的设备,它的
工作原理主要包括图像采集、图像处理和图像传输三个方面。
首先,监控摄像头的工作原理之一是图像采集。
摄像头通过镜
头将特定区域的图像转化为光学信号,然后通过光敏元件(如CCD
或CMOS)将光学信号转化为电信号。
在这个过程中,摄像头需要考
虑到光线、景深、对焦等因素,以保证采集到清晰、准确的图像。
其次,监控摄像头的工作原理还包括图像处理。
摄像头将采集
到的电信号通过模数转换器转化为数字信号,然后通过图像处理器
进行图像增强、去噪、压缩等处理,以提高图像质量和减小数据量。
图像处理的质量和速度直接影响监控系统的效果和性能。
最后,监控摄像头的工作原理还包括图像传输。
经过图像处理
后的数字信号通过视频压缩编码器进行压缩编码,然后通过网络传
输到监控中心或存储设备。
在传输过程中,需要考虑到带宽、传输
速度、数据安全等因素,以保证图像的实时性和完整性。
总的来说,监控摄像头的工作原理是通过图像采集、图像处理
和图像传输三个环节,实现对特定区域活动的监视和记录。
这种工作原理不仅适用于安防监控领域,也广泛应用于交通监控、工业检测、医疗影像等领域。
随着科技的不断发展,监控摄像头的工作原理也在不断创新和完善,以满足人们对安全、便利、高效的需求。
监控摄像头工作原理
监控摄像头是一种通过图像传感器捕捉实时影像,然后将其转化为电子信号并传输到监控设备的装置。
它可以用于监视和录制目标场景中的活动。
监控摄像头的工作原理基本上可以分为三个主要步骤:
1. 感光:监控摄像头利用内置的图像传感器(例如CMOS或CCD)感知光的强度和颜色。
图像传感器会受到光线的照射,并将其转化为电子信号。
2. 信号转换:感光后,监控摄像头会将图像传感器产生的电子信号转换为数字信号。
这个过程通常是由摄像头内部的模拟转数字转换器(ADC)完成的。
ADC会对电子信号进行采样和
量化,将其转换为数字形式的图像数据。
3. 信号传输:转换为数字信号之后,监控摄像头会将图像数据通过电缆、网络或其他传输方式传送到监控设备,例如录像机、电脑或监控服务器。
这些设备会接收并处理图像数据,以实时显示或录制监控场景。
此外,一些现代监控摄像头还配备了其他功能,例如运动检测、红外夜视或人脸识别。
这些功能通过额外的传感器或算法来实现,可以增强监控摄像头的功能和应用范围。
总的来说,监控摄像头的工作原理是通过感光、信号转换和信号传输来实现对目标场景的实时监视和录制。
视频监控的应用原理1. 简介视频监控是一种常见的安全措施,广泛应用于各种场所,如家庭、商业、公共场所等。
它通过使用摄像头和相关的设备,实时地监控和记录符合安全要求的区域内发生的情况。
视频监控的原理涉及多个方面,包括摄像头的拍摄、信号传输、视频存储和监控系统的管理等。
2. 摄像头的拍摄原理摄像头是视频监控系统的核心设备,它将物体或场景的光学图像转化为电信号,并发送给后续的处理设备。
摄像头的拍摄原理基于光学成像和摄像传感器的工作原理。
2.1 光学成像当光线经过透镜进入摄像头时,光线会经过透镜的折射,聚焦成像到传感器的光敏元件上。
透镜的形状和材料可以影响光线的聚焦效果。
2.2 摄像传感器摄像传感器是摄像头中的一个重要组成部分,它能够将光学图像转化为电信号。
常见的摄像传感器有CCD和CMOS两种技术。
CCD传感器将光线转化为电荷,并按照一定规则传输和转移,最终形成图像。
CMOS传感器则将光线转化为电压,并通过增益和采样等处理,形成图像。
3. 信号传输原理视频监控系统需要将摄像头采集到的视频信号传输到中央处理设备或存储设备上,以实现实时监控和记录。
信号传输原理主要包括有线传输和无线传输两种方式。
3.1 有线传输有线传输是指使用电缆将视频信号传输到目标设备上。
常见的有线传输方式包括使用同轴电缆、网线和光纤等。
同轴电缆在较短距离内传输效果好,网线适合长距离传输,而光纤则能更好地抵抗干扰。
3.2 无线传输无线传输是指使用无线信号将视频信号传输到目标设备上。
无线传输主要利用无线网络技术,如Wi-Fi或蓝牙等通信方式。
传输距离受限于无线网络的范围和强度。
4. 视频存储原理视频监控系统需要将拍摄到的视频进行存储,以便后续查看和分析。
视频存储原理涉及到压缩编码和存储介质两个方面。
4.1 压缩编码由于视频文件体积较大,为了节省存储空间和提高数据传输效率,视频监控系统通常会对视频进行压缩编码。
常见的视频压缩编码标准有H.264、H.265等。
监控系统的工作原理
监控系统的工作原理是指通过使用各种传感器、摄像机和网络设备等技术手段,对特定区域的活动、环境和设备状态等进行实时监测、采集和分析,并通过报警、录像、显示等方式提供数据和反馈。
具体工作原理如下:
1. 传感器和摄像机采集数据:监控系统会使用各种传感器和摄像机等设备,对目标区域的温度、湿度、光照强度、声音、动作等信息进行实时采集。
2. 数据传输和处理:采集到的数据通过有线或无线方式传输到监控系统的主机或中央服务器。
在传输过程中,数据可能会进行压缩、加密等操作以确保数据的完整性和安全性。
3. 数据分析和监测:监控系统会对传输过来的数据进行实时分析和处理,通过计算、识别算法等方式进行环境监测、设备状态监测、行为识别等操作,判断是否存在异常情况。
4. 报警和通知:如果监控系统检测到异常情况,比如温度过高、火灾、入侵等,系统会发出警报,通过声音、灯光、手机推送等方式提醒用户或相关人员。
同时,系统也可以将采集到的数据和视频传送给相关人员,以便进行进一步的处理和决策。
5. 录像和存储:监控系统可以将采集到的视频进行实时录像,并保存到服务器或本地存储设备中,以供后续的查看和分析。
录像可以按照时间、地点、事件等进行分类和检索。
6. 远程访问和管理:监控系统可以通过网络进行远程访问和管理,用户可以通过互联网浏览器、手机应用程序等方式,实时查看监控画面、操作设备、接收报警信息等。
总的来说,监控系统的工作原理是通过传感器采集数据,传输到监控中心进行分析和处理,然后根据分析结果触发报警和通知功能,并将数据和视频进行存储和管理,同时支持远程访问和管理。
了解监控系统的基本原理和工作流程监控系统是一种用于监测和控制特定环境或设备的技术系统。
它通过使用传感器、摄像头、计算机等设备,实时采集、处理和传输数据,以实现对目标对象的监测和控制。
本文将介绍监控系统的基本原理和工作流程。
一、监控系统的基本原理监控系统的基本原理是通过传感器采集目标对象的信息,将其转化为电信号,并经过处理和传输,最终实现对目标对象的监测和控制。
具体来说,监控系统的基本原理包括以下几个方面:1. 传感器:传感器是监控系统的核心组成部分,用于采集目标对象的信息。
传感器可以根据不同的监测需求选择不同的类型,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光照传感器等。
传感器将采集到的信息转化为电信号,并传输给监控系统。
2. 数据处理:监控系统通过计算机等设备对传感器采集到的数据进行处理。
数据处理包括数据的存储、分析和处理等过程。
通过对数据的处理,可以提取出有用的信息,并进行进一步的分析和应用。
3. 数据传输:监控系统通过网络等方式将处理后的数据传输到监控中心或其他终端设备。
数据传输可以通过有线或无线方式进行,如以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
传输的数据可以是实时数据,也可以是存储数据。
4. 监测与控制:监控系统通过对传感器采集到的数据进行分析和处理,实现对目标对象的监测和控制。
监测可以是实时的,也可以是定时的。
控制可以是自动的,也可以是手动的。
监控系统可以通过控制终端设备,如显示屏、报警器、执行器等,对目标对象进行控制。
二、监控系统的工作流程监控系统的工作流程包括传感器采集、数据处理、数据传输和监测与控制等环节。
下面将详细介绍监控系统的工作流程:1. 传感器采集:监控系统通过传感器采集目标对象的信息。
传感器根据监测需求选择合适的类型和数量,并将采集到的信息转化为电信号。
2. 数据处理:采集到的电信号经过放大、滤波、模数转换等处理,转化为数字信号。
数字信号经过采样和编码,存储在计算机等设备中。
3. 数据传输:处理后的数据通过网络等方式传输到监控中心或其他终端设备。
镜头常识在电视监控系统中如何根据现场被监视环境,正确选用摄像机镜头是非常重要的,因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言),所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。
摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种,就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。
下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。
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于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。
在镜头规格(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(见图1所示);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,这些镜头视场角均不小于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,灵活实现对被监视场景的“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),这可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,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)。
2、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:图像高度、h:图像宽度(3)举例说明:当选用1/2″镜头时,图像尺寸为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,可得f=4.8·3500/2500=6.72mm,故选用6mm定焦镜头即可。
摄像机、镜头、防护罩选购常识一、摄像机摄像部分一般安装在现场,它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。
它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。
像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服和景物的颜色,则采用彩色的比较好。
摄像机的规格可分为1/3〃、1/2〃和2/3〃等,安装方式有固定和带云台二种。
二、镜头常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。
定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。
定焦镜头的适用范围如下:手动光圈镜头:所需监视的环境照度变化不大,如室内。
自动光圈镜头:所需监视的环境照度变化大,如室外。
广角镜头:监视的角度较宽,距离较近。
标准镜头:监视的角度和距离适中。
变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头,另一种分法是:手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
变焦镜头在规则上可以划分为:1/3〃、1/2〃和1〃等。
选择变焦镜头的原则是:镜头的规格不应小于摄像机的规格,也就是说1/2〃的镜头可以与1/3〃的摄像机一起使用,但是1/3〃的镜头就不能够在1/2〃的摄像机上使用。
三、防护罩防护罩是监控系统中重要的组件。
它是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。
防护罩分为室内型和室外型两种。
一类是室内用防护罩,这种防护罩结构简单,价格便宜。
其主要功能是防尘,防止摄像机落灰,并有一定的安全防护作用,如防盗、防破坏,有的也有隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视。
另一类是室外用防护罩,这种防护罩一般为全天候防护罩,即无论刮风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况,都能使安装在防护罩内的摄像机正常工作。
有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。
因而这种防护罩具有降温、加温、防雨、防雪等功能。
同时,为了在雨雪天气仍能使摄像机正常摄取图像,一般在全天候防护罩的玻璃窗前安装有可控制的雨刷。
目前较好的全天候防护罩是采用半导体器件加温和降温的防护罩。
这种防护罩内装有半导体元体,既可自动加温,也可自动降温,并且功耗较小。
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。
标称芯片尺寸。
1 2/3 1/2 1/3 1/4 CCD感光靶面尺寸25. 4 16. 9 12.7 8. 47 6. 35 对角线16 11 8 6 4.5 垂直9.6 6.6 4.8 3.6 2.7 水平12.7 8.8 6.4 4.8 3.6 表2-1 几种常见CCD芯片的靶面尺寸由表2-1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2-2),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。
1/3’’镜头佩1/2’’的CCD 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 式中,D为镜头中心到被摄物体的距离;H和V分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸;v 为靶面成像的高度;h为靶面成像的水平宽度。
成像场景的大小与成像物体的显示尺寸是互相矛盾的,举个例子来说,用同一支摄像机对同一个停车场进行监视,选用短焦距镜头可以对整个停车场的全景进行监视并看到出入口外的车辆进出,但却不能看清该辆车的牌照号码(该车在监视器屏幕上仅占据了很小的面积);而选用长焦距镜头虽可以看清该辆车的牌照号码(该车占据了屏幕上的大部分面积),却又不能监视到整个停车场的全貌。