監(jiān)控攝像頭參數(shù)詳解

監(jiān)控攝像頭參數(shù)詳解監(jiān)控攝像頭參數(shù)詳解監(jiān)控攝像頭參數(shù)詳解一、不可小瞧的鏡頭鏡頭是攝像機的眼睛，為了適應(yīng)不同的監(jiān)控環(huán)境和要求，需要配置不同規(guī)格的鏡頭。比如在室內(nèi)的重點監(jiān)視，要進行清晰且大視場角度的圖像捕捉，得配置廣角鏡頭；在室外的停車場，既要看到停車場全貌，又要能看到汽車的細部，這時候需要廣角和變焦鏡頭，在邊境線、海防線的監(jiān)控，需要超遠圖像拍攝。1、鏡頭的主要參數(shù)焦距（f）:焦距是鏡頭和感光元件之間的距離，通過改變鏡頭的焦距,可以改變鏡頭的放大倍數(shù)，改變拍攝圖像的大小。當物體與鏡頭的距離很遠的時候，我們可用下面公式表達：鏡頭的放大倍數(shù)二焦距/物距。增加鏡頭的焦距，放大倍數(shù)增大了，可以將遠景拉近，畫面的范圍小了，遠景的細節(jié)看得更清楚了；如果減少鏡頭的焦距，放大倍數(shù)減少了，畫面的范圍擴大了，能看到更大的場景。視場角：在工程實際中，我們常用水平視場角來反映畫面的拍攝范圍。焦距f越大，視場角越小，在感光元件上形成的畫面范圍越小；反之， 焦距f越小，視場角越大，在感光元件上形成的畫面范圍越大。光圈：光圈安裝在鏡頭的后部，光圈開得越大，通過鏡頭的光量就越大,圖像的清晰度越高；光圈開得越小，通過鏡頭的光量就越小，圖像的清晰度越低。通常用F（光通量）來表示。F二焦距（f）/通光孔徑。在攝像機的技術(shù)指標中，我們可以常常看到6mm/F1.4這樣的參數(shù)，它表示鏡頭的焦距為6mm,光通量為1?4,這時我們可以很容易地計算出通光孔徑為4.29mm在焦距f相同的情況下，F(xiàn)值越小，光圈越大，到達CCD芯片的o光通量就越大，鏡頭越好。2、鏡頭的分類按視角的大小分類按光圈分類二、提高圖像清晰的根本在于提高攝像機的感光能力1、感光元件的作用目前，主流監(jiān)控攝像機的感光元件采用CCD元件，實際上就是光電轉(zhuǎn)換元件。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號，轉(zhuǎn)換為電信號后,經(jīng)視頻處理電路濾波、放大形成視頻信號輸出。接受到的光信號越強，視頻信號的幅值就越大。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機的視頻輸入端便可以看到視頻圖像。提高圖像清晰的根本就在于提高攝像機的感光能力。2、鏡頭與CCD感光元件的配置在圖一中我們可以看到,CCD傳感器上形成的圖像比原始圖像小,CCD芯片成像面的尺寸規(guī)格不同，形成的圖像大小也不同。CCD的成像尺寸常用的有4/2英寸、4/3英寸，CCD的尺寸規(guī)格決定了攝像機的規(guī)格。CCD的成像尺寸，也就是攝像機畫面寬度和高度的比例與電視機畫面 寬度和高度比例一樣，通常為4：30這樣保證了攝像機的視頻圖像在 顯示器上的圖像不變形。鏡頭的規(guī)格也分為1/2英寸、1/3英寸等，1/2英寸的鏡頭可用于1/2英寸、1/3英寸的攝像機；而1/3英寸的鏡頭只能用于1/3英寸的攝像機,不能用于1/2英寸的攝像機，這是因為1/3英寸鏡頭光通量只有1/2英寸鏡頭光通量的44%,不能滿足1/2英寸的攝像機的光通量要求。鏡頭焦距的配置我們還是以圖一來說明。確定合適的焦距，是決定圖像質(zhì)量重要因素。f"D/V仁hD/H。其中，f代表焦距，v代表CCD成像尺寸的高度，V代表被觀測物體高度，h代表CCD成像尺寸的寬度，H代表被觀測物體寬度，D代表物體到鏡頭的距離。假設(shè)用1/rCCD攝像頭觀測，被測物體寬500毫米，高400毫米，鏡頭焦點距物體5000毫米。由公式可以算出：焦距仁4.8x5000/500=48毫米或焦距f=3.6x5000/400=45毫米。三、如何在光照條件很差的環(huán)境中拍攝到清晰的圖像監(jiān)控攝像機要求能在夜晚光照條件很差甚至是沒有光的環(huán)境中，也能拍攝到清晰圖像。在攝像機的指標中，我們常?？梢钥吹降驼斩冗@一項。1、照度的概念照度是測量攝像機感光度的單位，用勒克司(Lux)表示，也就是攝像機能在多暗的光照條件下拍攝到圖像。勒克司(Lux)的值越低，表明攝像機能在光照條件更低的情況下拍攝到清晰的圖像。我們知道攝像機產(chǎn)生的視頻信號標稱值為lv,標準值為700mv,比如采用光圈為F1.2的鏡頭，當被拍攝景物的照度值為0.02LUX時，攝像機輸出的視頻信號幅值為標準幅值700mv33%-50%,這時攝像機的最低照度為0.02LUX/F1.2。測試最低照度值必須注意鏡頭光圈大小，F(xiàn)值越小，光圈越大，需要的照度越低。不同的光圈，最低照度值是不同的。2、實現(xiàn)低照度攝象的方案我們知道CCD攝像機可以分為彩色與黑白攝像機，普通攝像機的最低照度。普通攝像機的最低照度可見光的波長范圍為380nm?780nni,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅外光長的稱為紅外光。CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD不能接受紫外光。普通彩色攝像機的CCD芯片上有紅、綠、藍三色濾光條，所以彩色攝像機不能感受紅外光。而普通CCD黑白攝像機的光譜范圍很寬，不僅能感受可見光，而且可以感受紅外光。根據(jù)以上原理，在光照條件很差的環(huán)境中，工程師們常常采用以下方案拍攝到清晰的圖像。、普通低照度CCD黑白攝像機+紅外燈在監(jiān)控現(xiàn)場安裝紅外燈輻射“照明”，產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機能捕捉到的紅外光，通過CCD黑白攝像機可以實現(xiàn)夜間拍攝。、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機+紅外燈所謂彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機就是指白天是彩色攝像機，到了晚上光照條件很差的時候，利用黑白圖像對紅外線感度較高的特點，自動切換為黑白方式，在紅外線的配合下進行拍攝。和紅外燈配合時候，低照度攝像機必須滿足紅外燈支持的最低照度。、紅外低照度彩色攝像機紅外低照度彩色攝像機的紅外感度比一般攝像機高4倍以上，可以在零照度(OLux)下工作。低速快門攝像機低速快門攝像機又稱畫面累積型攝像機，通過電腦連續(xù)存儲多幀(最多達幀)因光線不足而較模糊的畫面，并累積起來，成為清晰的畫面，借助SLOWSHUTTER技術(shù)，實現(xiàn)在0.008LUX/F1.2照度下進行 拍攝。這種低照度攝像機適用于禁止紅、紫外線破壞的博物館、夜間生物活動觀察、夜間軍事海岸線監(jiān)視等。、超低照度攝像機超低照度攝像機采用EXVEWHAD技術(shù)大大提高了感光度，其彩色照度可達0.05LUX,黑白則可達0.003-0.001LUXo當配用專用的紅外設(shè)備，可以得到高清晰度的黑白圖像，實現(xiàn)OLux下拍攝。四、攝像機的控制為了擴大監(jiān)控范圍，要求監(jiān)控攝像機能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、變焦、變放大倍數(shù)，自動聚焦等。這些功能的實現(xiàn)，需要數(shù)字硬盤錄象機通過控制器對攝像機進行控制。1、旋轉(zhuǎn)控制工程師們利用云臺來安裝和固定攝像機，云臺分為固定云臺和電動云臺。固定云臺適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺上安裝好攝像機后，調(diào)整攝像機的水平和俯仰角度，達到最好的工作狀態(tài)后鎖定調(diào)整機構(gòu)就可以了。電動云臺安裝了步進電機，電機接受來自控制器的信號，帶動攝像機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)精確定位，適用于大范圍監(jiān)控。云臺根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺。一般來說，水平旋轉(zhuǎn)角度為0。?350°,垂直旋轉(zhuǎn)角度為+90°。恒速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在3°?10%,垂直速度為4%左右。變速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在0。?32%,垂直旋轉(zhuǎn)速度在0°?%左右。在一些高速攝像系統(tǒng)中，云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度高達480%以上，垂直旋轉(zhuǎn)速度在120%以上。2、實現(xiàn)電動變焦、變倍、自動聚焦(1)所謂一體化攝像機就是使鏡頭、CCD芯片、視頻處理電路、電源、機殼整合為一個整體，可以實現(xiàn)電動變焦、變倍、自動聚焦功能。能否快速、準確的實現(xiàn)自動聚焦是評價一體化攝像機品質(zhì)的關(guān)鍵。好的產(chǎn)品可以一次性準確聚焦，而品質(zhì)不好的產(chǎn)品，在聚焦時會來回往復，需要多次才能定焦。目前的一體化攝像機以16、18、20、22、27、32倍變倍為主流，發(fā)展趨勢是照度越來越低，光學倍數(shù)越來越高。注意這里的變焦倍數(shù)是指光學變倍。一體化攝像機的關(guān)鍵技術(shù)是鏡頭、CCD和DSP處理模塊。高檔鏡頭主要被日本廠商所掌握，如Canon、Camputar>Avenir等。CCD芯片以日本Sony為主，SonyCCD分為SupeiHAD和Exview兩種類型,其中Exview是最新技術(shù)，普遍采用1血寸尺寸，性噪比高于SupeiHAD；在DSP處理芯片上，Sony的DSP芯片可以很好的處理圖像色彩，使圖像看上去十分鮮