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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）
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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。
/ |! w7 z0 x0 c* e& f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。
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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。
s- {# J" ~4 m/ K; a１、依成像色彩划分
; I; b! h4 q* a1 L! N
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。
/ [: F; ~1 N9 m7 q/ D5 g$ ~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。
, j% F6 h' Y' j: y. x# {! w２、依分辨率灵敏度等划分
$ ~* H- `/ H h, H& }! Q, h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。
( k) j3 m- o; o7 X: {) A) z影像像素在 38 万以上的高分辨率型。
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机板型。 针孔型。 半球型。
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３、按 CCD 靶面大小划分
# H' R4 ~/ C+ h; g
CCD 芯片已经开发出多种尺寸：
7 I2 b; h) A. ?$ n7 h) y j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。
# n% m# Y5 m$ z, {8 M1 英寸——靶面尺寸为宽 12.7mm* 高 9.6mm ，对角线 16mm 。
5 J* h, k1 E/ Z, G2/3 英寸——靶面尺寸为宽 8.8mm* 高 6.6mm ，对角线 11mm 。
5 r$ O1 J0 }9 F! G1/2 英寸——靶面尺寸为宽 6.4mm* 高 4.8mm ，对角线 8mm 。
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1/3 英寸——靶面尺寸为宽 4.8mm* 高 3.6mm ，对角线 6mm 。
7 |, W" o) u. b" w0 L; w5 Q7 U
1/4 英寸——靶面尺寸为宽 3.2mm* 高 2.4mm ，对角线 4mm 。
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４、按扫描制式划分
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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 ）。
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５、依供电电源划分
. w( {8 Y4 u9 h1 v0 Y+ j6 J. F+ u110VAC （ NTSC 制式多属此类）， 220VAC ， 24VAC 。 12VDC 或 9VDC （微型摄象机多属此类）。
" I" ` i. F! ^, ?& K1 M６、按同步方式划分
F7 i" W; d1 L! H+ {2 K5 O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。
, I+ @1 E: M3 f% J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。
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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。
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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。
& y$ J# C# b* n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。
q* y* @; d0 }/ V* y! y7 、按照度划分， CCD 又分为：
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普通型 正常工作所需照度 1~3LUX
4 ?2 q# y+ Z J, o% ]% G, O
月光型 正常工作所需照度 0.1LUX 左右
: k8 G. R. Y+ f' B% G+ p星光型 正常工作所需照度 0.01LUX 以下
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红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像
9 n; @) x6 m1 N0 n6 v* u; oCCD 彩色摄象机的主要技术指标
8 Z# x6 [: R' i3 V) b y（１） CCD 尺 |
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