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发表于 2007-8-24 22:21:29
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安防基础技术:摄像机的选择和主要参数(1)
/ t& \1 y; c' V/ _) x( ?转摘 2007-1-23 22:21:29 在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或 CCD ( Charge Coupled Device )即电荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)上已经有镜头。
$ o$ Y7 J' _3 q* k* n5 Q: ]& ~# ?摄像头的主要传感部件是 CCD ,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点, CCD 是电耦合器件( Charge Couple Device )的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄象元件。是代替摄像管传感器的新型器件。 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 根据光的强弱积聚相应的电荷,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。 ! _" ?/ s# A s, J8 d. c
1) CCD 摄象机的选择和分类 CCD 芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本 SONY 、 SHARP 、松下、 LG 等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。 因为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 采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测: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 芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的 CCD 可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;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,在一般情况下,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,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。
$ g- H) ]2 ]* }9 B1、依成像色彩划分 - z/ F9 \0 f7 Z0 x" E# z+ }
彩色摄象机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。
- t) g8 K! _: N& }+ x黑白摄象机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄象机。
# g: L; U% t! N+ s0 A) `2、依分辨率灵敏度等划分
$ @+ d9 Z3 J; E. f; J影像像素在 38 万以下的为一般型,其中尤以 25 万像素( 512*492 )、分辨率为 400 线的产品最普遍。 ! Q% y8 o6 F# V: A$ n' a9 G$ V- {
影像像素在 38 万以上的高分辨率型。 . F+ A& V' T+ `/ D3 A
机板型。 针孔型。 半球型。
8 R8 T, o$ L" r' H# g8 {3、按 CCD 靶面大小划分 * n& }' n! x8 `& V. m6 r+ v
CCD 芯片已经开发出多种尺寸: , ?+ h+ ?* I8 C. q8 t; T
目前采用的芯片大多数为 1/3 ”和 1/4 ”。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候, CCD 靶面的大小, CCD 与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
! v9 c" T3 F% Y1 英寸——靶面尺寸为宽 12.7mm* 高 9.6mm ,对角线 16mm 。 O+ D0 s) S9 _, d" V0 J5 O, }( t6 S
2/3 英寸——靶面尺寸为宽 8.8mm* 高 6.6mm ,对角线 11mm 。
9 x* z# D4 @: y% `: [4 y1/2 英寸——靶面尺寸为宽 6.4mm* 高 4.8mm ,对角线 8mm 。
1 C3 S# |7 x+ j1 ]* \1/3 英寸——靶面尺寸为宽 4.8mm* 高 3.6mm ,对角线 6mm 。
5 Z9 w) o# k3 U G& c; i4 b: {- ^' U1/4 英寸——靶面尺寸为宽 3.2mm* 高 2.4mm ,对角线 4mm 。
- o r* ?* h1 b1 Z4、按扫描制式划分 # @! {8 e8 w5 R s3 |
PAL 制。 NTSC 制。 中国采用隔行扫描( 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 )。
) B* ~; ^; [. @# V( L! a$ ^5、依供电电源划分 ! L, Y1 X3 j/ U+ W( u6 F5 c6 g
110VAC ( NTSC 制式多属此类), 220VAC , 24VAC 。 12VDC 或 9VDC (微型摄象机多属此类)。 : w: q& L5 H/ _
6、按同步方式划分
- s/ U9 ^; Z+ }* C2 ~. X5 }8 ~/ g- x内同步:用摄象机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 y* ^0 Z- h, l+ r
外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信号送入摄象机的外同步输入端。
7 F U% X3 f5 H# X& e, v" X功率同步(线性锁定, line lock ):用摄象机 AC 电源完成垂直推动同步。 + O0 n# S* N7 Q; ?2 u! l
外 VD 同步:将摄象机信号电缆上的 VD 同步脉冲输入完成外 VD 同步。
* k% I" Y* y! i4 W$ [, t多台摄象机外同步:对多台摄象机固定外同步,使每一台摄象机可以在同样的条件下作业,因各摄象机同步,这样即使其中一台摄象机转换到其他景物,同步摄象机的画面亦不会失真。
* k) {! Q, S$ J; T a% c& j: n7 、按照度划分, CCD 又分为: ' J" F3 n. S2 V
普通型 正常工作所需照度 1~3LUX
; v0 J; G/ r2 ^$ l月光型 正常工作所需照度 0.1LUX 左右 - ^" C9 A; w. \+ n/ j) R
星光型 正常工作所需照度 0.01LUX 以下
# f$ q& x6 h3 ?0 ]. Q, w ?! l红外型 采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像
8 H0 |" { h" _! J8 u4 B' HCCD 彩色摄象机的主要技术指标
( q/ r7 u1 ?5 i(1) CCD 尺 |
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