監(jiān)控攝像機鏡頭角度和距離計算_增強版

1、寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華(工程師)對網(wǎng)絡(luò)上各工程師撰寫的工程文章進行收集， 供大家學(xué)習(xí)和工程項目中參考使用鏡頭計算公式(原理描述)公式計算法：視場和焦距的計算 視場系指被攝取物體的大小，視場的大小是以 鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。1、鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下；f=wL/W 2、f=hL/H f:鏡頭焦距w：圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)W：被攝物體寬度L:被攝物體至鏡頭的距離 h:圖象高度(被攝物體在ccd靶面上成像高度)視場(攝取場景)高度H:被攝物體的高度ccd靶面規(guī)格尺寸：單位mm規(guī)格W1/43.21

2、/34.81/26.42/38.8112.7H 2.4 3.6 4.8 6.6 9.6(1)lin靶面尺寸為寬12.7mmx高9.6mm,對角線16mm(2)2/3in靶面尺寸為寬8.8mmx高6.6mm,對角線11mm(3)1/2in靶面尺寸為寬6.4mmx高4.8mm,對角線8mm(4)1/3in靶面尺寸為寬4.8mmx高3.6mm,對角線6mm (5)1/4in靶面尺寸為寬3.2mmx高2.4mm,對角線4mm (6)1/5in正在開發(fā)之中，尚未推出正式產(chǎn)品由于攝像機畫面寬度和高度與電視接收機畫面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當L不變，H或W增大時，f變小，當H或W不變，L增大時，f

3、增大。寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華（工程師）2視場角的計算如果知道了水平或垂直視場角便可按公式計算出現(xiàn)場寬度和高 度。水平視場角B （水平觀看的角度）B=2tg-1=垂直視場角q （垂直觀看的角度）q=2tg-1=式中w、H、f同上 水平視場角與垂直視場角的關(guān)系如下：q=或=4表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距 f時的水平視場角b的值，如果 知道了水平或垂直場角便可按下式計算出視場角便可按下式計算出視場高度H和視場寬度 W. H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機的攝像管為17mm（2/3in）,鏡頭焦 距f為12mm,從表2中查得水平視場角為40c而鏡頭與被攝取物體的距離為 2

4、m,試求視場的寬度 w0 W=2Ltg=2 X2tg=1.46m WJ H=W= x 1.46=1.059m 焦距 f越和長，視場角越小，監(jiān)視的目標也就小。圖解法 如前所示，攝像機鏡頭的視場由寬（W）。高（H）和與攝像機的距離（L） 決定，一旦決定了攝像機要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來 3個因素 決定；*.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機與景物的距離 *.攝像機成像器的尺土 ： 1/3、1/2、2/3或1。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場與鏡頭的焦距有一個簡單的關(guān)系。利用這個關(guān)系可選擇適當?shù)溺R頭。估計或?qū)崪y視場的最大寬度；估計或?qū)崪y量攝像機與被攝景物間的距離；使用 1/3”鏡頭時使用圖2,使

5、用1/2 鏡頭時使用圖3,使用2/3”鏡頭時使用圖4,使用1鏡頭時使用圖5。具體方法： 在以W和L為座標軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全 包含在視場之中，應(yīng)選用座標交點上，面那條線指示的數(shù)值。例如：視場寬50m, 距離40m,使用1/3”格式的鏡頭，在座標圖中的交點比代表4mm鏡頭的線偏上一 點。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場。而用2.8mm的鏡頭則 可以完全覆蓋視場。f=vD/V 或 f=hD/H其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測物體高度，h代表 CCD靶面水平寬度，H代表被觀測物體寬度。舉例：假設(shè)用1/2” CCD攝像頭觀測，被測

6、物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點距物體2500毫米。由公式可以算出：焦距f=6.4X2500/44036毫米 或焦距 f=4.8X2500/330 弋 36 毫米當焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的， 這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華（工程師）從原理到實踐舉例說明：在閉路監(jiān)控工程中，工程人員往往會碰到鏡頭難以選配的問題； 為此，我們 提供以下簡單的計算公式，供選取鏡頭時參考：公式 1: F= w D / W公式2: F= h D / H說明：F :鏡頭焦距D :被攝物體距鏡頭的距離W被攝

7、物體需攝取的寬度H :被攝物體需攝取的高度w： CCDE5面的寬度h : CCD靶面的高度例：某閉路監(jiān)控工程中，用1/3”的攝像機，攝像機安裝在收銀員的2米高的 上方，需要監(jiān)控制收銀員2米寬的柜臺情況，選用多少毫米的鏡頭？ F D F - -4 口 按F= w D / W公式計算F=4.8 X 2000 / 2000 =4.8 mms則選用4.8 mm的鏡頭即可.附CCD靶面規(guī)格尺寸（單位：mm）規(guī)格1/41/31/22/31W3.64.86.4&812.7h2.73.64.86.69.6更簡單一些的表達:1、如何選擇鏡頭？先根據(jù)環(huán)境的遠近選擇鏡頭焦距；再根據(jù)觀看的范圍選擇鏡 頭角度；綜合鏡頭

8、的兩種選擇，以鏡頭的焦距選擇為主。如視角不夠，選擇 增加云臺增大視角范圍。2、如何選擇鏡頭焦距？鏡頭的焦距物體距離（m）*CCDS度（mmf=物高（m）寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華（工程師）圖形舉例:m*提示xyl出）鏡央毫米數(shù)與搭配整搭配匾頭對r.?t瀛頭大小4mm6mm8mm12mm16mm監(jiān)控角度69,950*38.526,2*19.8*監(jiān)控距陶10米內(nèi)15米左右25米左右35米左右40米左右箱頭選擇示意圖挑頭數(shù)值越大，看的越遠,角度越?。荤R頭數(shù)值越小r看的越近r角度越大. 注:如有檔人腌/車牌，人足吊類的特殊需求，清選擇較大型號的n頭4fTTJii &rnmbmrn12rn

9、rn 16rnrri院頭實蒯,急圖寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華（工程師）以下是通過上述計算后得到理倫值: 監(jiān)控攝像機鏡頭角度和距離計算表 鏡頭毫米數(shù)與搭配的 CCD鏡頭焦距（毫米數(shù)）1/3 CCD1/4 CCD二者角度差異2.8mm89.9 075.6 014.3 03.6mm75.7。:62.213.5 n4mm69.9 057.0 012.9 06mm50.0 039.8 010.2 08mm38.5 0 130.4 08.1 n12mm26.220.5 05.7。16mm19.8 015.4 04.4 025mmI。18.3 02.360mm5.3。1 CCD搭配鏡頭拍攝范圍

10、的尺寸如下表所示（CCD w:12.7 h: 9.6）鏡頭焦距（毫米數(shù)）L:5 米（W*HL:10 米（W*HL:15 米（W*HL:20 米（W*HL:30 米（W*H2.8mm22.7*17.1m45.4*34.3m68*51.4m90.7*68.6m136*102.9m3.6mm17.6*13.3m35.3*26.7m52.9*40m70.6*53.3m105.8*80m4mm15.9*12m31.8*24m47.6*36m63.5*48m95.3*72m6mm10.6*8m21.2*16m31.8*24m42.3*32m63.5*48m8mm7.9*6m15.9*12m23.8*18m

11、31.8*24m47.6*36m12mm5.3*4m10.6*8m15.9*12m21.2*16m31.8*24m16mm4.0*3m7.9*6m11.9*9m15.9*12m23.8*18m25mm2.5*1.9m5.1*3.8m7.6*5.8m10.2*7.7m15.2*11.5m60mm1.1*0.8m2.1*1.6m3.2*2.4m4.2*3.2m6.4*4.8m1/2 CCD搭配鏡頭拍攝范圍的尺寸如下表所示（CCD w:6.4 h:4.8）鏡頭焦距（毫米數(shù)）L:5 米（W*HL:10 米（W*HL:15 米（W*HL:20 米（W*HL:30 米（W*H2.8mm11.4*8.6m2

12、2.9*17.1m34.3*15.7m45.7*34.3m68.6*51.4m3.6mm8.9*6.7m17.8*13.3m26.7*20m35.6*26.7m53.3*40m4mm8*6m16*12m24*18m32*24m48*36m6mm5.3*4m10.7*8m16*12m21.3*16m32*24m8mm4*3m8*6m12*9m16*12m24*18m12mm2.7*2m5.3*4m8*6m10.7*8m16*12m16mm2*1.5m4*3m6*4.5m8*6m12*9m25mm1.3*1.0m2.6*1.9m3.8*2.9m5.1*3.8m7.7*5.8m60mm0.5*0.4

13、m1.1*0.8m1.6*1.2m2.1*1.6m3.2*2.4m寧波諾可電子科技發(fā)展有限公司作者：馬軍華（工程師）1/3 CCD搭配鏡頭拍攝范圍的尺寸如下表所示（CCD w:4.8 h:3.6）鏡頭焦距（毫米數(shù)）L:5 米（W*HL:10 米（W*HL:15 米（W*HL:20 米（W*HL:30 米（W*H2.8mm8.6*6.4m17.1*12.9m25.7*19.3m34.3*25.7m51.4*38.6m3.6mm6.7*5m13.3*10m20*15m26.7*20m40*30m4mm6*4.5m12*9m18*13.5m24*18m36*27m6mm4*3m8*6m12*9m16

14、*12m24*18m8mm3*2.3m6*4.5m9*6.8m12*9m18*13.5m12mm2*1.5m4*3m6*4.5m8*6m12*9m16mm1.5*1.1m3*2.3m4.5*3.4m6*4.5m9*6.8m25mm0.96*0.72m 1.9*1.5m2.9*2.2m3.8*2.9m5.8*4.3m60mm0.4*0.3m0.8*0.6m1.2*0.9m1.6*1.2m2.4*1.8m1/4 CCD搭配鏡頭拍攝范圍的尺寸如下表所示（CCD w:3.6 h:2.7）鏡頭焦距（毫米數(shù)）L:5 米（W*HL:10 米（W*HL:15 米（W*HL:20 米（W*HL:30 米（W*H2.8mm6.4*4.8m12.9*9.6m19.3*14.5m25.7*19.3m38.6*28.9m3.6mm5*3.8m10*7.5m15*11.3m20*15m30*22.5m4mm4.5*3.4m9*6.8m13.5*10.1m18*13.5m27*20.3m6mm3*2.3m6*4.5m9*6.8m12*9m18*13.5m8mm2.3*1.7m4.5*3.4m6.8*5.06m9*6.8m13.5*10.1m12mm1.5*1.13m3*2.25m4.5*3.38m6*4.5m9*6.75m16mm1.13*0.84m2.25*1.69m3.38*2.53m4.5*