彩色转黑白摄像机原理

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。

照相机成像原理1摄影机成像原理摄影机成像原理也称为显影机原理，是获取和捕捉物体形象所必需的光学原理。

摄影机成像原理是指在照片机中把某种物质（通常是图像感光膜）上形成的影像，或者把光学系统中的图像信号转换成某种可用形式存储起来。

这种原理可分为光学路线、物理路线和电学路线，其中最流行的是光学路线。

波长范围从可见到可见光的摄像机，几乎全都用相同的基本原理运行：光的能量通过摄像机的镜头，然后根据摄像机的感应器（有点像影像感光片）被分解到可以捕捉的信号，从而建立出清晰的图像。

2光学系统对摄影机成像原理的理解，必须从相机内部的光学系统开始。

相机的光学系统是根据想要处理的信号来设计的，一般情况下是非常复杂的，由多个镜头元件组成，比如：1、焦距：指的是变型镜头的作用，它能使物体产生变形，也可以产生遥远的距离的镜头效果。

2、聚焦：对镜头的光聚焦，使得物体在一定的距离，才能被正常的成像产生。

3、滤镜：它用来改变光照到摄像机传感器上的波长，以过滤掉多余的信号。

4、反射：它指的是反射镜的作用，通常是用来改变光路线。

3感光器在获取有效图像和信号之前，光必须将信号传输到相机内部的感光器上。

感光器是用来暂存信号和再制作成由完全能表示图像的信号的介质。

目前有三种常用的感光器：1、彩色感光片：它是彩色摄像机的核心元件，能够把彩色光线反射到特定的芯片上，也就是感光片上，从而产生出彩色的影像效果。

2、红外感光片：它是用来捕捉红外光的半导体感光片。

它由一块半导体晶片、一个特殊的波长过滤片和一个反射镜组成，能够把紫外线转换成可见光。

3、黑白感光片：它是捕捉白色光的芯片，是非彩色和黑白摄影机的关键元件。

它直接把白光反射到每个像素点，从而形成明暗的图像。

4编码信号最后，获得的信号需要进行编码，也就是用来表示图像的编码。

有两种常见的信号编码方式：系位编码方式（CDMA）和调制解调器编码方式（MODEM）。

EDGE和GPRS就属于系位编码方式，而USB、FireWire就使用调制解调器编码方式。

JMKMODEL: JK-3161/4 索尼高清CCD内置自动变焦、自动光圈镜头16倍光学变焦镜头12倍数字变焦可调视频传输距离（3步骤）最低照度：0.001 Lux(DSS)RS-485协议and PTZ 控制器接口监控摄像头的分类分类包括：枪形摄像机半球形摄像机一体化摄像机红外摄像机智能高速球型摄像机智能中速球型摄像机数字视频会议摄像机微型针从色彩分为：彩色，黑白，彩转黑从外形分为：枪击，半球，球机从原理分为：模拟，数字摄像头工作原理摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。

注1：图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。

光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。

注2：数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。

DSP结构框架:1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)3. USB device controller(USB设备控制器)摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。

好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。

摄像头镜头：五玻镜头是主流这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。

简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。

玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。

这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%～9%的光损失，而塑料镜片的光损失高达11%～20%。

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。

图示2－1：CCD 摄像机的构成 第二章 彩色摄像机摄像机种类繁多，世界上有很多生产厂家，用途也越来越广泛。

我们可以从多个侧面来对其进行分类。

一般可以按摄像机的用途、摄像机器件、摄像机器件的数量、摄像机器件的尺寸等方式分类。

我们重点介绍按用途来分类，可划分为广播级、业务级和家用级三类。

广播级主要用于电视台等广播电视领域，图像质量最好。

业务级摄像机主要用于电化教育、闭路电视、工业、医疗等领域，图像质量低于广播级设备，价格相对便宜。

家用级摄像机主要用于家庭娱乐，如旅游、生日、婚礼、聚会等场合，图像质量一般,最常用的是“掌中宝”系列。

无论你使用的是非常精密的广播级演播室用摄像机，还是在家电市场购买的“掌中宝”，它们的主要构件和工作原理大致都是一样的。

第一节 摄像单元一、 CCD 摄像机的构成摄像机是进行光电转换的设备，它利用三基色原理，通过光学系统，把彩色景物的光像分解为红、绿、蓝三种基色光像，由摄像器件完成光信号到电信号的转换，然后进行信号处理，编码形成彩色全电视信号（图示2－1）。

二、 光学镜头光学镜头（透镜）的主要功能是将被摄物体反射过来的光像聚集在成像元件（又称成像靶面）电荷耦合元件（CCD ）上。

大多数电视摄像机和摄录一体机都使用变焦镜头（伸缩镜头），可以捕捉特写,全景及景别处于这两者之间的任何镜头。

它由调焦组、变焦组、补偿组和移像组等多组光学透镜组成，每组透镜又由多片不同曲率，不同材料的透镜组成，以便校正镜头系统中的像差和色差（图示2-2）。

焦距是从镜头的光学中心到摄像机内影像聚焦处之间的距离。

焦距越长，影像放大率越高。

变焦镜头的变焦范围可以从10毫米到120毫米。

变焦镜头常会标明最长焦距和最短焦距的倍数比。

例如，有的镜头是16：1，有的镜头是18：1等。

比率越高，变焦的范围就越大，价格自然也就越昂贵。

无论是在一个镜头当中还是两个景别之间变化，拍摄者都可以利用变焦镜头调整焦距。

这时只需要转动焦距调节环带动镜头内部的组件即可。

彩色摄像机工作原理[1]彩色摄像机不仅可以记录图像，还可以捕捉并处理颜色信息，这使得它在许多应用场景中都是非常有用的设备。

在本文中，我们将详细探讨彩色摄像机的工作原理及其应用。

1. 彩色摄像机拍摄原理彩色摄像机的拍摄原理与黑白摄像机类似，只不过其使用了彩色滤镜，可以让不同的颜色透过不同的滤镜，并记录下透过滤镜后的颜色信息。

在彩色摄像机中，摄像头会将光学图像转换为电信号，并将其传输到图像处理芯片中。

在处理芯片中，彩色滤镜会将光线分为三种基本颜色：红色，绿色和蓝色。

每个像素都具有一个红色，一个绿色和一个蓝色滤镜，这些滤镜按一定的排列顺序放置在像素颜色过滤素阵中。

此时，彩色摄像机可以捕捉到每个像素的颜色信息。

2. 色彩模型在彩色摄像中，色彩模型是一个非常重要的概念。

由于不同的颜色可以由不同的光谱信号组成，并由我们的眼睛感知到，因此必须选择一种合适的颜色模型来捕捉和处理此信息。

RGB(红，绿，蓝)模型是彩色摄像机最基本的色彩模型。

在RGB模型中，每个像素都具有红，绿，蓝三种颜色的值。

这三种颜色的值通常以整数形式表示，其中R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。

每种颜色可以取0-255之间的任何值，代表该颜色的强度。

另外，HSV(色调，饱和度，亮度)模型也是一种常用的色彩模型。

在该模型中，色调指的是颜色的类型，而饱和度则表示颜色的纯度。

亮度在整张图像上表示强度，用于调整图像的亮度。

3. 彩色摄像机的应用彩色摄像机广泛应用于安防、电影拍摄等领域。

例如，在安防摄像机领域中，彩色摄像机可以更好地捕捉和记录罪犯的服装、车辆型号等信息，这对于调查和处理案件非常重要。

此外，在电影制作和广告拍摄中，彩色摄像机也是不可或缺的设备。

利用彩色摄像机的颜色捕捉能力，电影和广告制作者可以更好地表现色调和色彩饱和度，产生更加强烈的视觉冲击力，从而得到更好的观感和色彩效果。

4. 彩色摄像机的发展趋势随着科技的不断发展，彩色摄像机的技术也在不断进步。

监控摄像头参数详细介绍大全一、不可小瞧得镜头镜头就是摄像机得眼睛,为了适应不同得监控环境与要求,需要配置不同规格得镜头。

比如在室内得重点监视,要进行清晰且大视场角度得图像捕捉,得配置广角镜头;在室外得停车场,既要瞧到停车场全貌,又要能瞧到汽车得细部,这时候需要广角与变焦镜头,在边境线、海防线得监控,需要超远图像拍摄。

1、镜头得主要参数焦距(f):焦距就是镜头与感光元件之间得距离,通过改变镜头得焦距,可以改变镜头得放大倍数,改变拍摄图像得大小。

当物体与镜头得距离很远得时候,我们可用下面公式表达:镜头得放大倍数≈焦距/物距。

增加镜头得焦距,放大倍数增大了,可以将远景拉近,画面得范围小了,远景得细节瞧得更清楚了;如果减少镜头得焦距,放大倍数减少了,画面得范围扩大了,能瞧到更大得场景。

镜头得主要参数视场角:在工程实际中,我们常用水平视场角来反映画面得拍摄范围。

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

光圈:光圈安装在镜头得后部,光圈开得越大,通过镜头得光量就越大,图像得清晰度越高;光圈开得越小,通过镜头得光量就越小,图像得清晰度越低。

通常用F(光通量)来表示。

F=焦距(f)/通光孔径。

在摄像机得技术指标中,我们可以常常瞧到6mm/F1、4这样得参数,它表示镜头得焦距为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相同得情况下,F值越小,光圈越大,到达CCD芯片得光通量就越大,镜头越好。

2、镜头得分类按视角得大小分类按光圈分类二、提高图像清晰得根本在于提高摄像机得感光能力1、感光元件得作用目前,主流监控摄像机得感光元件采用CCD元件,实际上就就是光电转换元件。

与以前得CMOS感光元件相比,CCD得感光度就是CMOS得3到10倍,因此CCD芯片可以接受到更多得光信号,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。

彩色CCD摄像机工作原理彩色电视图像含有颜色的信息，与人眼直接看到的景象更为接近，因而给人们更逼真的感觉。

彩色摄像机由于技术进步而可能做得越来越小，价格越来越低之后，彩色电视才走出了广播电视的领域而为许多应用电视系统所采用。

特别是家用的摄录放像机，市场广阔而销量大，更进一步促进了彩色摄像机的小型化，廉价化。

近十五年来，在安全技术防范用的电视监控系统中，已大量使用彩色摄像机。

因为CCD的优点以及目前达到的优良性能，彩色CCD摄像机便成为电视监控系统中的主流。

在此之前，我们曾简单的介绍过彩色视觉的三基色理论，它是彩色摄像技术的基础。

将光图像的颜色分解为三基色（R，G，B）的电信号进行处理、合成而后传输，经接收端处理，分解而后由显示器恢复为彩色电视信号图像，这是彩色电视变换的基本过程。

处在这一过程始端的彩色摄像机，比较直接的分色方式就是把图像经滤色片分色（R，G，B），再由三个传感器转换成三路与R，G，B相关的电信号来进行处理，这就是所谓的“三管式”或“三板式”彩色摄像机。

其分色棱镜的原理见图13-14。

图13-15表示三板式CCD彩色摄像机的处理电路方框图。

由图13-14可见，三板CCD彩色摄像机的光学镜头及棱镜系统结构要求是十分精密的，三片CCD传感器应有一致的电性能，其安装的形位公差十分严格，无论是中心位置还是平面位置都要求十分准确，否则就会导致图像细节模糊，以及彩色镶边现象。

三基色信号的精确重合，理论上就是三片CCD的像素位置重合，同一个像点的色光在三片CCD相应的像素上同时被扫描读出而分为三基色的电信号。

这种复杂的装调、校准过程，在广播电视专业人员使用中尚可接受，而对于非广播电视应用来说就显得过于不便。

因其结构相对复杂，体积、重量必然增加，价格也偏高，虽然三板式CCD彩色摄像机在性能上很完美，在彩色重现和信噪比方面为单板机所不及，它也只能在电视台的演播室中占有一定的份额。

在家用以及其它非广播电视应用中绝无可能沿用这种型式，正是这方面广阔的市场，促使电视工业的厂家在彩色摄像机问世伊始，就在探索发展更为简单的两管（两片），单管（单片）构成的彩色摄像机。

监控摄像头监控摄像机是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、耐光性强、畸变小、体积小、使用寿命长、抗振动等优点。

监控摄像机安全防范系统中，图像生成主要来自CCD摄像机，也可将存储的电荷取出使电压发生变化，具有抗振动和冲击特性而被广泛应用。

监控摄像头的概述操作系统：嵌入式Linux系统视频压缩方式：Motion-JPEG优点：灵敏度高、抗强光、畸变小等信号系统：PAL或NTSC图像的生成：主要是来自CCD摄像机微电脑处理器：32Bit RSIC Embedded Processor性质：是一种半导体成像器件监控摄像机的重要特点七大要点：CCD板机、镜头、灯板、最大光圈、焦距、近摄能力、表现力。

监控摄像机的CCD板机是整个摄像机的心脏，直接影响摄像头的成像效果。

市场上有国产SONY、原装SONY、夏普、NVP、日立等。

在选择摄像机中，尽量选择原装SONY芯片，市场上常用的索尼420线是3142+405、3142+633，480线是3172+633，520线是3172+639，600线是NVP2040+639，650线是3172+4816+673、4140+5816+680。

CCD摄像机的概述CCD摄像机是电荷耦合器件（Charge Coupled Device）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、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。

CCD工作原理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根据光的强弱积聚生意人电荷，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摄像机的主要特点现在摄像机的功能很多，如自动白平衡调整、自动增益调整（AGC）、电子快门、逆光补偿（BLC）、多种同步方式等等。