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1、精品学习资源CCD 彩色摄象机的主要技术指标 1. CCD 尺寸,亦即摄象机靶面;原多为 1/2 英寸,现在 1/3 英寸的已普及化, 1/4 英寸和 1/5 英寸也已商品化; 2. CCD 像素,是 CCD 的主要性能指标,它准备了显示图像的清楚程度,辨论率越高,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,图像越清楚;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楚度摄象机;3. 水平辨论率;彩色摄象机的典型辨论率是在320 到 500 电视线之间,主要有330 线、 380 线、 420 线、 460 线、 500 线等不
2、同档次;辨论率是用电视线(简称线TV LINES )来表示的,彩色摄像头的辨论率在 330500 线之间;辨论率与CCD 和镜头有关,仍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楚度为80 线; 频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大;4. 最小照度,也称为灵敏度;是CCD 对环境光线的敏捷程度,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, 13lux 属一般照度 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.
3、01LUX以下红外型 接受红外灯照明,在没有光线的情形下也可以成像(黑白) 5. 扫描制式;有PAL 制和 NTSC 制之分; 中国接受隔行扫描( 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. 摄象机电源;沟通有220V 、110V 、24V ,直流为12V 或 9V ; 7. 信噪比;典型值为46db,如为 50db,就图像有少量噪声,但图像质量良好;如为60db,就图像质量优良,不显现噪声;8. 视频输出;多为1Vp-p 、75,均接受 BNC 接
4、头; 9. 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;10. CCD 彩色摄象机的可调整功能()同步方式的挑选A 、对单台摄象机而言,主要的同步方式有以下三种: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,是利用摄象机的沟通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,期望全部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
5、至整个系统与沟通电源不同步,此时可实行的措施有:均接受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剂同步;调剂各台摄象机的“相位调剂 ”电位器,因摄象机在出厂时,其垂直同步是与沟通电的上升沿正过零点同相的,故使用相位推迟电路可 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 0360 度; ()自动增益把握全部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
6、机的自动增益把握(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畴内工作,此即动态范畴,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楚的图像;()背景光补偿通常,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,但假如视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,就此时确定的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,此时假如前景目标位于该子区域内时,就前景目标的可视性有 望改善; ()电子快门在 CC
7、D 摄象机内,是用光学电控影像表面的电荷积存时间来操纵快门;电子快门把握摄象机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,就为 1/50 秒;当摄象机的电子快门打开时,欢迎下载精品学习资源对于 NTSC 摄象机,其电子快门以261 步掩盖从 1/60 秒到 1/10000 秒的范畴;对于 PAL 型摄象机,其电子快门就以311 步掩盖从 1/50 秒到 1/10000 秒的范畴;当电子快门速度增加时,在每个视频场答应的时间内,聚焦在CCD 上的光削减,结果将降低摄象机的灵敏度,然而,较高的快门速度对于观看运动图像会产生一个
8、“停顿动作 ”效应,这将大大地增加摄象机的动态辨论率;()白平稳白平稳只用于彩色摄象机,其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况,有手动白平稳和自动白平稳两种方式;A 、自动白平稳连续方式 此时白平稳设置将随着景物颜色温度的转变而连续地调整,范畴为28006000K ;这种方式对于景物的颜色温度在拍照期间不断转变的场合是最适宜的,使颜色表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,连续的白平稳不能产生正确的彩色成效;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显现白色为止,在白平稳被执行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白
9、平稳的设置,此时白平稳设置将保持在摄象机的储备器中,直至再次执行被转变为止,其范畴为230010000K ,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稳最为精确和牢靠,适用于大部分应用场合;B 、手动白平稳开手动白平稳将关闭自动白平稳,此时转变图像的红色或兰色状况有多达107 个等级供调剂, 如增加或削减红色各一个等级、增加或削减兰色各一个等级;除次之外,有的摄象机仍有将白平稳固定在 3200K (白炽灯水平)和5500K (日光水平)等档次命令;()颜色调整 对于大多数应用而言,是不需要对摄象机作颜色调整的,如需调整就需细心调整以免影响其他颜色,可调颜色方式有:红色 黄色颜
10、色增加,此时将红色向洋红色移动一步;红色 黄色颜色削减,此时将红色向黄色移动一步;兰色 黄色颜色增加,此时将兰色向青兰色移动一步;兰色 黄色颜色削减,此时将兰色向洋红色移动一步;、数字化式的调整把握方法新型摄象机对前述各项可选参数的调整接受数字式调整把握,此时不必手动调剂电位计而是接受帮忙把握码,而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中,增加了稳固性和牢靠性;DSP 摄象机 DSP 这个名词在 CCTV 工业中越来越被广泛使用;DSP 在 模 拟 制 式 的 基 础上 引 入 部 分 数 字 化 处 理 技 术 , 称 为 数 字 信 号 处 理 ( DSP , DIGITAL SIGNAL P
11、ROCESSO( Digital Signal Processing )是数字信号处理的缩写;DSP 芯片提高了摄像机的视频处理及操作性能;DSP 技术不仅使摄像机在性能上获得优势,同时也使生产商节省了零件及装配时间,从而降低了成本;DSP 摄像机可分为两类:1、智能型 DSP 摄像机 此类摄像机提高图像成效的同时具有智能特色;典型的智能摄像机具有以下几种特点;a. 可编程的背景光补偿b. 视频动态检测c. 通过串行数据接口可进行遥控d. 内置字符发生器e. 屏幕菜单 2、一般型DSP 摄像机 这类低水平的 DSP 摄像机不具备与DSP 技术相关的任何智能特色,仅仅是出于降低成本的考虑;该种摄
12、象机具有以下优点: 、由于接受了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能;常规摄象机要求被摄景物置于画面中心并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿,否就过亮的背景光可能会降低图像中心的透亮度;而DSP 摄象机是将一个画面划分成48 个小处理区域来有效地检测目标,这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现;、由于 DSP 技术而能自动跟踪白平稳,即可以在任何条件检测和跟踪“白色 ”,并以数字运算处理功能来再现原始的颜色;传统的摄象机因系对画面上的全部颜色作平均处理,这样假如彩色物体在画面上占据很大面积,那么彩色重现将不平稳,也就是不能重现原始颜色; DSP 摄象机是
13、将一个画面分成48 个小处理区域,这样就能够有效地检测白色, 即使画面上只有很小的一块白色,该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的颜色;在拍照网格状物体时,可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少;低照度摄像机的正确认 识 谓照度?照度(LUX )数值达到多少为低照度?多少数值能适应摄取影像的四周环境?照度为一亮度单位,顾名思义,是指摄像机在摄取影像时,对四周环境照光明度的欢迎下载精品学习资源需求, 1LUX 大约等于 1 烛光在 1M 距离的照度,我们在摄像机参数规格中常见的最低照度( MINIMUM.ILLUMINATION),表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下,即能猎取清楚的影像画面,
14、此数值越小越好,说明CCD 的灵敏度越高;同样条件下,黑白摄像机所需的照度远比尚须处理颜色浓度的彩色摄像机要低10 倍;一般情形:夏日阳光下为100, 000LUX ;阴天室外为 10000LUX ;室内日光灯为 100LUX ;距 60W 台灯 60CM 桌面为 300LUX ;电视台演播室为1000LUX ;黄昏室内为10LUX ;夜间路灯为 0.1LUX ;烛光(20CM远处) 10 15LUX ;目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商,对低照度的定义众说纷纭,莫衷一是,彩色摄像机从0.0004LUX 1LUX ,黑白摄像机从0.0003 0.1LUX 均有,(如搭配红外线,就
15、均可达0LUX ),这就是国内市场在CCTV 产业的技术规格方面并无统一标准,而产生各说各话的情形;超动态( super dynamic )实际也就是动态展宽;松下公司在cp450/cp650/bp550 等第三代摄象机中均接受啦该技术,可以有效扩展 ccd 感光成像时的动态范畴,比一般摄象机提高40 倍,从某种意义上说,超动态技术就是背光补偿的升级;超动态技术的核心是接受了新型的双速ccd 图象传感器,能在同一时间对场景进行长短不同时间的曝光,即以标准快门速度读出并传输标准信号,而以较快的快门速度读出和传输高亮度信号;而后长短时间曝光信号在专用的图象处理集成电路( mn67352 )中进行信
16、号分别准时间周期变换并适当合成,再经适当的加码校正、数摸转换,从而输出扩展了40 倍的动态范畴图象;随后的 460 进一步改进了超动态技术, 此为超动态二代(super dynamic2 )技术,也就是我们俗称的超动态,他的动态范畴比一般高出 80 倍其次代超动态仍利用了双速ccd 图象传感器并接受了数字信号处理技术,长时间曝光( 1/50s)可使画面上处于背光的主体图象清楚可见,短时间曝光(1/2000- 1/4000s)就可使画面上强光部分层次分明而不置曝光过度,然后通过增强的数字处理技术将两副画面中的图象质量较好的部分加以合成,即可以得到全面清楚的画面;二代超动态仍接受了独立的 agc
17、电路和数字拐点电路( knee circuit );二代超动态接受两组 agc 电路 ,可以独立的对长时间曝光信号及短时间曝光信号分别处理并使其正确化,防止 s/n 比降低问题;由于两组 agc 电路具有不同的起控点,因此在摄象机输出特性曲线上显现了两个拐点;二代超动态仍增加了可辨识的灰度级层次,即:对黑色参考电平使用阶层式校正电路,并答应最低电平增益值可机动调整,利用正确的黑色参考电平可使图象更加稳定,也就是说,图象最黑的部分会显现应有的黑色;二代超动态仍接受了先进的数字降噪( dnr)电路、增益 调整电路和数字2r 滤波器,可将 ccd 的感光度提升12db(其中 7db由 dnr 电路供
18、应),使最低照度改善到08lux ;相对于一般摄象机的3-100lux 和一代超动态3-3000lux 的照度范畴,二代达到了0.8-10000lux CCD 摄象机的挑选参考市场上大部分摄像头接受的是日本SONY 、 SHARP 、松下、 LG 等公司生产的芯片,现在韩国也有才能生产,但质量就要稍差一点点;由于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 采集成效也大不相同;在购买时,可以实行如下方法检测: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 芯片最简洁直接的方法,而且不需要其它专用仪器;然后可以打开光
19、圈,看一个静物,假如是彩色摄像头,最好摄取一个颜色艳丽的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,颜色或灰度是否平滑;好的CCD 可以很好的仍原景物的颜色,使物体看起来清楚自然;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,在一般情形下,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,假如用于此类工作,确定要仔细挑选;镜头的挑选和主要参数摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标,因此,摄像机镜头的挑选是否恰当既关系到系统质量,又关系到工程造价;镜头相
20、当于人眼的晶状体,如欢迎下载精品学习资源果没有晶状体,人眼看不到任何物体;假如没有镜头,那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片,没有清楚的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一样的;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;摄像头与镜头的协作也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后 焦点,转变 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楚;由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是特殊重要的;工程设计人员 和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要依据物距、成像大小运算镜头焦距,施工人员
21、经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到正确状态;、 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()以镜头安装分类 : 全部的摄象机镜头均是螺纹口的,摄象机的镜头安装有两种工业标准,即安装座和安装座;两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同; 安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm ; 安装座:特种安装,此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜
22、头;其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm;假如要将一个安装座镜头安装到一个安装座摄象机上时,就需要使用镜头转换器;()以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应视摄象机的尺寸而定,两者应相对应;即摄象机的靶面大小为英寸时,镜头应选英寸;摄象机的靶面大小为英寸时,镜头应选英寸;摄象机的靶面大小为 英寸时,镜头应选英寸;假如镜头尺寸与摄象机靶面尺寸不一样时,观看角度将不符合设计要求,或者发生画面在焦点以外等问题;()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,协作摄象机使用,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
23、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把握镜头上的光圈,称为视频输入型,另一类就利用摄象机上的直流电压来直接把握光圈,称为输入型;自动光圈镜头上的(自动镜头把握)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,供应自动光圈调整使用;一般而言,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,光明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,此时可以调剂来变换画面;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
24、变化,光通量即光圈,一般用表示,其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比,即:f(焦距)(镜头实际有效口径),值越小,就光圈越大;接受自动光圈镜头,对于以下应用情形是理想的挑选,它们是: 在诸如太阳光直射等特殊亮的情形下,用自动光圈镜头可有较宽的动态范畴;要求在整个视野有良好的聚焦时,用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深;要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时,应使用自动光圈镜头;()以镜头的视场大小分类:标准镜头:视角度左右,在英寸摄象机中,标准镜头焦距定为mm , 在英寸摄象机中,标准镜头焦距定为mm; 广角镜头:视角度以上, 焦距可小于几毫M ,可供应较宽广的视景;远摄镜头:视角度以内,焦距
25、可达几M 甚至几十 M ,此镜头可在远距离情形下将拍照的物体影响放大,但使观看范畴变小;变倍镜头( zoom lens):也称为伸缩镜头,有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类;可变焦点镜头( vari-focus lens ):它介于标准镜头与广角镜头之间,焦距连续可变,即可将远距离物体放大,同时又可供应一个宽广视景,使监视范畴增加;变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置,但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦,就需通过手动聚欢迎下载精品学习资源焦实现; 针孔镜头:镜头直径几毫M ,可隐匿安装;()从镜头焦距上分短焦距镜头:因入射角较宽,可供应一个较宽广的视野;中焦距镜头:标准镜头,焦
26、距的长度视 的尺寸而定;长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能供应狭窄视景,适用于长距离监视; 变焦距镜头:通常为电动式,可作广角、标准或远望等镜头使用;1定焦距:焦距固定不变,可分为有光圈和无光圈两种;. 有光圈:镜头光圈的大小可以调剂;依据环境光照的变化,应相应调剂光圈的大小;光圈的大小可以通过手动或自动调剂;人为手工 调 节 光 圈 的 , 称 为 手 动 光 圈 ; 镜 头 自 带 微 型电 机 自 动 调 整光 圈 的 , 称 为自 动 光圈;. 无光圈:即定光圈,其通光量是固定不变的;主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情形;2变焦距:焦距可以依据需要进行调整,使被摄物体的图像放大或缩
27、小;常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦;三可变镜头:可调焦距、调聚 焦、调光圈;二可变镜头:可调焦距、调聚焦、自动光圈;注释:变焦镜头 - 焦平面的位置固定,而焦路可连续调剂的光学系统;变焦是通过移动镜头内部的镜片,转变它们之间的相对位置而实现的;这样就可以在确定范畴内转变镜头的焦距长度和视角;焦距 -透镜中心或其其次主平面到图像集合点处的距离;单位一般为毫M或英寸;光圈 -位于摄像机镜头内部分的、可以调剂的光学机械性阑也,可用来把握通过镜头的光线的多少;自动光圈 - 镜头内的隔膜装置,可依据电视摄像机传来的视频信号自行调剂,以适应光照强度的变化;光圈隔膜通过打开或关闭光圈来把握通过镜头传送的光线
28、;典型的补偿范畴是10000-1 到 300000-1 ; 、挑选镜头的技术依据 ()镜头的成像尺寸应与摄象机靶面尺寸相一样,如前所述,有英寸、英寸、英寸、英寸、英寸、英寸等规格;()镜头的辨论率 描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对拥护而言,需要了解的仅仅是镜头的空间辨论率,以每毫M 能够辨论的黑白条纹数为计量单位,运算公式为:镜头辨论率画幅格式的高度;由于摄象机靶面大小已经标准化,如英寸摄象机,其靶面为宽 6.4mm高 4.8mm,英寸摄象机为宽 4.8mm高3.6mm ;因此对英寸格式的靶面,镜头的最低辨论率应为对线 mm,对英寸格式摄象机,镜头的辨论率应大于对线,
29、摄象机的靶面越小,对镜头的分辨率越高; ()镜头焦距与视野角度 第一依据摄象机到被监控目标的距离,挑选镜头的焦距,镜头焦距 f 确定后,就由摄象机靶面准备了视野; ()光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量,以为标记,每个镜头上均标有其最大的值,通光量与值的平方成反比关系,值越小,就光圈越大;所以应依据被监控部分的光线变化程度来挑选用手动光圈仍是用自动光圈镜头;、变焦镜头(zoom lens ) 变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类;伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在确定范畴内变化,因此可以使被监控的目标放大或缩小,所以也常被成为变倍镜头;典型 的 光 学 放
30、 大 规 格 有 倍 ( 6.036mm,F1.2 ) 、 倍 ( 4.536mm,F1.6 ) 、 倍(8.080mm,F1.2 )、倍( 6.072mm,F1.2 )、倍( 10200mm,F1.2 )等档次,并以电动伸缩镜头应用最普遍;为增大放大倍数,除光学放大外仍可施以电子数码放大;在电动伸缩镜头中,光圈的调整有三种,即:自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈;其聚焦和变倍的调整,就只有电动调整和预置两种,电动调整是由镜头内的马达驱动,而预置就是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位,这样可以免除成像必需逐次调整的过程,可精确与快速定位;在球形罩一体化摄像系统中,大部分接受带预置位的伸
31、缩镜头; 另一项令用户感爱好的就是快速聚焦功能,它由测焦系统与电动变焦反馈把握系统构成; 4、镜头与摄像机 CCD 尺寸的关系 1/2 镜头既可用于 1/2 摄像机,也可用于 1/3 摄像机,但视角会削减 25% 左右; 1/3 镜头不能用于 1/2 摄像机,只能用于 1/3 摄像机; 5、不同种类镜头的应用范畴 * 手动、自动光圈镜头的应用范畴 手动光圈镜头是的最欢迎下载精品学习资源简洁的镜头,适用于光照条件相对稳固的条件下,手动光圈由数片金属薄片构成;光通量靠镜头外径上的一个环调剂;旋转此圈可使光圈收小或放大;在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标,应接受自动光圈镜头,比如在户
32、外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号;手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分;* 定焦距(光圈)镜头,一般与电子快门摄像机配套,适用于室内监视某个固定目标的场所作用; 定焦距镜头一般又分为长焦距镜头,中焦距镜头和短焦距镜头;中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头;焦距小于成像尺寸的称为短距镜头,短焦距镜头又称广角镜头,该 镜头的焦距通常是28mm 以下的镜头,短焦距镜头主要用于环境照明条件差,监视范畴要求宽的场合,焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头,长焦距镜头又称望远镜头,这类镜头的焦距一般在150mm
33、 以上,主要用于监视较远处的景物;* 手动光圈镜头,可与电子快门摄像机配套,在各种光线下均可使用;* 自动光圈镜头,( EF)可与任何 CCD 摄像机配套,在各种光线下均可使用,特殊用于被监视表面亮度变化大、范畴较大的场所;为了防止引起光晕现象和烧坏靶面,一般都配自动光圈镜头;* 电动变焦距镜头,可与任何CCD 摄像机配套,在各种光线下均可使用,变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦,光圈开度,转变焦距大小的;6、镜头的主要性能指标有以下几个: 1 焦距:焦距的大小准备着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观看的范畴也大,但距离远的物体辨论不很清楚;焦距数值大,视场角小,观看范畴小,只要焦距挑
34、选合适,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,所以在挑选镜头焦距时,应当充分考虑是观测细节重要,仍是有一个大的观测范畴重要,假如要看细节,就挑选长焦距镜头;假如看近距离大场面,就挑选小焦距的广角镜头; 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 M ;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
35、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,就通光孔径越大,成像靶面上的照度也就越大;另外镜头的光圈仍有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈( AUTO IRIS )之分;协作摄像头使用,手动光圈适合亮度变化不大的场合,它的进光量通过镜头上的光圈环调剂,一次性调整合适为止;自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整,用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合; 3 自动光圈镜头:自动
36、光圈镜头目前分为两类:一类称为视频(VIDEO )驱动型,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的把握;另一类称为直流(DC )驱动型,利用摄像头上的直流电压来直接把握光圈;这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路;对于各类自动光圈镜头,通常仍有两项可调整旋钮,一是ALC调剂(测光调节),有以峰值测光和依据目标发光条件平均测光两种挑选,一般取平均测光档;另一个是 LEVEL调剂(灵敏度),可将输出图像变得光明或者暗淡; 4 变倍镜头:变倍镜头分为手动( MANUAL ZOOM LENS)和电动( AUTO ZOOM LENS)两种,手动变倍镜头一
37、般用于科研工程而不用在闭路监视系统中;在监控很大的场面时,摄像头通常要协作电动镜头和云台使用;电动镜头的好处是变焦范畴大,既可以看大范畴的情形,也可以聚焦某个细节,再加上云台可以上下左右的转动,可视范畴就特殊大了;电动镜头有6 倍、 10倍、 15 倍、 20 倍等多种倍率,假如再知道基准焦距,就可以确定镜头焦距的可变范畴;例如一个 6 倍电动镜头,基准焦距为8.5 毫 M ,那么其变焦范畴就是8.5 到 51 毫 M 连续可调,视场角为 31.3 到 5.5 度;电动镜头的把握电压一般是直流8V16V ,最大电流为 30 毫欢迎下载精品学习资源安;所以在选把握器时,要充分考虑传输线缆长度,假
38、如距离太远,线路产生的电压下降会导致镜头无法把握,必需提高输入把握电压或更换视频矩阵主机协作解码器把握;选配镜头原就 :为了获得预期的摄像成效,在选配镜头时,应着重留意六个基本要素:A被摄物体的大小B被摄物体的细节尺寸C物距D焦距ECCD 摄像机靶面的尺寸F镜头及摄像系统的辨论率焦距的运算: 公式运算法:视场和焦距的运算视场系指被摄取物体的大小, 视场的大小是以镜头至被摄取物体距离,镜头焦头及所要求的成像大小确定的;1、镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的运算如下;f=wL/W2 、f=hL/hf;镜头焦距w:图象的宽度(被摄物体在ccd 靶面上成象宽度)W:被摄物体宽度L : 被摄
39、物体至镜头的距离h:图象高度(被摄物体在ccd 靶面上成像高度)视场(摄取场景 ) 高 度H : 被 摄 物 体 的 高 度ccd 靶 面 规 格 尺 寸 :单 位 mm 规 格规格 1/3 1/2 2/3 1W4.8 6.48.812.7 H 3.6 4.8 6.6 9.6 镜头后截距的调整 焦镜头后截距的调整使用摄像机自动电子快门功能,将镜头光圈调到最大,镜头聚焦环按景物实际距离调整,然后调剂镜头后截距直至图像最清楚; 变焦镜头后截距的调整 1. 打开摄像机自动电子快门功能; 2. 用把握器将镜头光圈调到最大; 3. 将摄像机对准 30M 以外的物体,聚焦调至无穷远处(大部分镜头是面对镜头
40、面 的聚焦调剂环顺时针旋转到头);4. 用把握器调整镜头变焦将景物推至最远,调整镜头后截距使景物最清楚;5. 用把握器调整镜头变焦将景物拉至最近,微调镜头聚焦使景物最清楚;6. 重复 45 步数遍,直至景物在镜头变焦过程中始终清楚;监控图象传输方式分析在监控系统中,监控图象的传输是整个系统的一个至关重要的环节,挑选何种介质和设备传送图象和其它把握信号将直接关系到监控系统的质量和牢靠性;目前,在监控系统中用来传输图象信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤,对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机;要组建一个高质量的监控网络,就必需搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境,以
41、便针对实际工程需要实行合适的传输介质和设备;1 同轴电缆和同轴视频放大器一提起图象传输,人们第一总会想起同轴电缆,由于同轴电缆是较早使用,也是使用时间最长的传输方式;同时,同轴电缆具有价格较廉价、铺设较便利的优点,所 以,一般在小范畴的监控系统中,由于传输距离很近,使用同轴电缆直接传送监控图象对图象质量的损耗不大,能中意实际要求;但是,依据对同轴电缆自身特性的分析,当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关;一般来讲,信号频率越高,衰减越大;视频信号的带宽很大,达到6MHz ,并且,图象的颜色部分被调制在频率高端,这样,视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减
42、,而且各频率重量衰减量相差很大,特殊是颜色部分衰减最大;所以,同轴电缆只适合于近距离传输图象信号,当传输距离达到200M左右时,图象质量将会明显下降,特殊是颜色变得暗 淡,有失真感;在工程实际中,为了延长传输距离,要使用同轴放大器;同轴放大器对视频信号具有确定的放大,并且仍能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿,以使接收端输出的视频信号失真尽量小;但是,同轴放大器并不能无限制级联,一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2 到 3 个,否就无法保证视频传输质量,并且调整起来也很困难;因此,在监控系统中使用同轴电缆时,为了保证有较好的图象质量,一般将传输距离范畴限制在四、五百M
43、左右;另外,同轴电缆在监控系统中传输图象信号仍存在着一些缺点:1 )、同轴电缆本身受气候变化影响大,图象质量受到确定影响; 2)、同轴电缆较粗,在密集监控应用时布线不太便利;3)、同轴电缆一般只能传 视频信号,假如系统中需要同时传输把握数据、音频等信号时,就需要另外布线;4)、同轴电缆抗干扰才能有限,无法应用于强干扰环境;5)、同轴放大器仍存在着调整困难 的缺点; 2 双绞线和双绞线视频传输设备由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺欢迎下载精品学习资源点,特殊是传输距离受到限制,所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案特殊必要;早期,在传输距离超过五、六百M 的监控系统中一般使用多模
44、光纤和多模光端机,这虽然解决了远距离传输的问题,但是系统造价增加了许多,并且,光纤的施工复杂,需要专业人员和专用设备;所以,对这种距离不是太远的监控系统而言,使用光纤和 光端机仍是显得不够经济;最近,显现了一种双绞线视频传输设备,通过使用此种设备,可以将双绞线应用于监控图象传输,它很好地解决了上面的难题,在今后的监控系统 中必将被大量使用;其实,双绞线的使用由来已久,电话传输使用的就是双绞线,在许多工业把握系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线,我们今日广泛使 用的局域网也是使用双绞线对;双绞线之所以使用如此广泛,是由于它具有抗干扰才能强、传输距离远、布线简洁、价格低廉等许多优点
45、;由于双绞线对信号也存在着较大的衰减,所以传输距离远时,信号的频率不能太高,而高速信号比如以太网就只能限制在100m以内;对于视频信号而言,带宽达到6MHz ,假如直接在双绞线内传输,也会衰减很大, 在传输距离为150m 左右时视频信号的衰减曲线如下图所示;因此,视频信号在双绞线上要实现远距离传输,必需进行放大和补偿,双绞线视频传输设备就是完成这种功能;加上一对双绞线视频收发设备后,可以将图象传输到1 至 2km ,假如接受中继方式,仍可以成倍增加传输距离,而且,传输图象的质量可以与光端机媲美;双绞线和双绞线视频传输设备价格都很廉价,不但没有增加系统造价,反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下
46、降了许多;所以,监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势:1) 传输距离远、传输质量高;由于在双绞线收发器中接受了先进的处理技术,极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差,保持了原始图象的亮度和颜色以及实时性,在传输距离达到 1km 或更远时,图象信号基本无失真;假如接受中继方式,传输距离会更远;2) 布线便利、线缆利用率高;一对一般电话线就可以用来传送视频信号;另外,楼宇大厦内广泛铺设的5 类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号,无须另外布线,即使是重新布线, 5 类缆也比同轴缆简洁;此外,一根5 类缆内有4 对双绞线,假如使用一对线传送视频信号,另外的几对线仍可以用来传输音频信号、把握信号、供电电源或其它信号,提高了线缆利用率,同时防止了各种信号单独布线带来的麻烦,削减了工程造 价;3) 抗干扰才能强;双绞线能有效抑制共模干扰,即使在强干扰环境下,双绞线也能传送极好的图象信号;而且,使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号,相互