鏡頭是電視監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的部件,鏡頭與CCD攝像機(jī)配合,可以將遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像在攝像機(jī)的CCD靶面上。
鏡頭的種類繁多,從焦距上分類,可分為短焦距、中焦距、和焦距和變焦距鏡頭;從視場(chǎng)的大小分類,可分為廣角、標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)攝鏡頭;從結(jié)構(gòu)上分類,還可分為固定光圈定焦鏡頭、手動(dòng)光圈定焦鏡頭、自動(dòng)光圈定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)三可變鏡頭(指光圈、焦距、聚焦這三者均可變)等類型。由于鏡頭選擇得合適與否,直接關(guān)系到攝像質(zhì)量的優(yōu)劣,因此,在實(shí)際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。
1、鏡頭的參數(shù) 鏡頭的光學(xué)特性包括成像尺寸、焦距、相對(duì)孔徑和視場(chǎng)角等幾個(gè)參數(shù),一般在鏡頭所附的說(shuō)明書中都有注明,以下分別介紹。 A、成像尺寸 鏡頭一般可分為25.4mm(lin)、16.9mm(2/3in)、12.7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等幾種規(guī)格,它們分別對(duì)應(yīng)著不同的成像尺寸,選用鏡頭時(shí),應(yīng)使鏡頭的成像尺寸與攝像機(jī)的靶面尺寸大小相吻合。
表2-1列出了幾種常見(jiàn)CCD芯片的靶面尺寸,表中單位為mm。 標(biāo)稱芯片尺寸 CCD感光靶面尺寸 25.4 16.9 12.7 8.47 6.35 對(duì)角線 16 11 8 6 4.5 垂直 9.6 6.6 4.8 3.6 2.7 水平 12.7 8.8 6.4 4.8 3.6 表2-1 幾種常見(jiàn)CCD芯片的靶面尺寸 由表2-1可知,12. 7mm(1/2in)的鏡頭應(yīng)配12. 7mm(1/2in)靶面的攝像機(jī),當(dāng)鏡頭的成像尺寸比攝像機(jī)靶面的尺寸大時(shí),不會(huì)影響成像,但實(shí)際成像的視場(chǎng)角要比該鏡頭的標(biāo)稱視場(chǎng)角小(參見(jiàn)圖2-2),而當(dāng)鏡頭的成像尺寸比攝像機(jī)靶面的尺寸小時(shí),就會(huì)影響成像,表現(xiàn)為成像的畫面四周被鏡筒遮擋,在畫面的4個(gè)角上出現(xiàn)黑角。
B、焦距 在實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)有用戶提出該攝像機(jī)能看清多么遠(yuǎn)的物體或該攝像機(jī)能看清多么寬的場(chǎng)景等問(wèn)題,這實(shí)際上由所選用的鏡頭的焦距來(lái)決定,因?yàn)榻咕鄾Q定了攝取圖像的大小,用不同焦距的鏡頭對(duì)同一位置的某物體攝像時(shí),配長(zhǎng)焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就大,反之,配短焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就小。當(dāng)然,被攝物體成像的清晰度還與所選用的CCD攝像機(jī)的分辨率及監(jiān)視器的分辨率有關(guān)。
理論上,任何一種鏡頭均可拍攝很遠(yuǎn)的物體,并在CCD靶面上成一很小的像,但受CCD單元(像素)物理尺寸的限制,當(dāng)成像小到小于CCD傳感器的一個(gè)像素大小時(shí),便不再能形成被攝物體的像,即使成像有幾個(gè)像素大小,該像也難以辨識(shí)為何物。 當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭距離,則可根據(jù)下兩式估算所選取配鏡頭的焦距: f=hD/H f=vD/V 式中,D為鏡頭中心到被攝物體的距離;H和V分別為被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸;v為靶面成像的高度;h為靶面成像的水平寬度。
成像場(chǎng)景的大小與成像物體的顯示尺寸是互相矛盾的,舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),用同一支攝像機(jī)對(duì)同一個(gè)停車場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視,選用短焦距鏡頭可以對(duì)整個(gè)停車場(chǎng)的全景進(jìn)行監(jiān)視并看到出入口外的車輛進(jìn)出,但卻不能看清該輛車的牌照號(hào)碼(該車在監(jiān)視器屏幕上僅占據(jù)了很小的面積);而選用長(zhǎng)焦距鏡頭雖可以看清該輛車的牌照號(hào)碼(該車占據(jù)了屏幕上的大部分面積),卻又不能監(jiān)視到整個(gè)停車場(chǎng)的全貌。因此當(dāng)需要既監(jiān)視全景以要看清局部時(shí),一般應(yīng)考慮配用電動(dòng)兩可變或電動(dòng)三可變鏡頭。
當(dāng)然,在選定了鏡頭的前提下,選用高分辨率的攝像機(jī)及監(jiān)視器則可以在被監(jiān)視物體成像尺寸較小時(shí)也能看清局部細(xì)節(jié)。 C、相對(duì)孔徑 為了控制通過(guò)鏡頭的光通量大小,在鏡頭的后部均設(shè)置了光闌(俗稱光圈)。
假定光闌的有效孔徑為d,由于光線折射的關(guān)系,鏡頭實(shí)際的有效孔徑為D,D與焦距f之比定義為相對(duì)孔徑A,即 A=D/f 鏡頭的相對(duì)孔徑?jīng)Q定于被攝像的照度,像的照度E與鏡頭的相對(duì)孔徑平方成正比,一般習(xí)慣上用相對(duì)孔徑的倒數(shù)來(lái)表示鏡頭光闌的大小,即 F=f/D 式中,F(xiàn)一般稱為光欄F數(shù),標(biāo)注在鏡頭光欄調(diào)整圈上,其標(biāo)值為1. 4、2、2. 8、4、5. 6、8、11、16、22等序列值,每?jī)蓚€(gè)相鄰數(shù)值中,后一個(gè)數(shù)值是前一個(gè)數(shù)值的倍。由于像面照度與光欄的平方成正比,所以光欄每變化一檔,像面亮度就變化一倍。
F值越小,光欄越大,到達(dá)攝像機(jī)靶面的光通量就越大。 D、視場(chǎng)角 鏡頭有一個(gè)確定的視野,鏡頭對(duì)這個(gè)視野的高度和寬度的張角稱為視場(chǎng)角。
視場(chǎng)角與鏡頭的焦距f及攝像機(jī)靶面尺寸(水平尺寸h及垂直尺寸v)的大小有關(guān),鏡頭的水平視場(chǎng)角ah及垂直視場(chǎng)角av可分別由下式來(lái)計(jì)算,即 ah=2arctg(h/2f) av=2arctg(v/2f) 由以上兩式可知,鏡頭的焦距f越短,其視場(chǎng)角越大,或者,攝像機(jī)靶面尺寸h或v越大,其視場(chǎng)角也越大。如果所選擇的鏡頭的視場(chǎng)角太小,可能會(huì)因出現(xiàn)監(jiān)視死角而漏監(jiān);而若所選擇的鏡頭的視場(chǎng)角太大,又可能造成被監(jiān)視的主體畫面尺寸太小,難以辨認(rèn),且畫面邊緣出現(xiàn)畸變。
因此,只有根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境選擇視場(chǎng)角合適的鏡頭,才能保證既不出現(xiàn)監(jiān)視死角,又能使被監(jiān)視的主體畫面盡可能大而清晰。 表2-2列出了幾種常用鏡頭的水平視場(chǎng)角,表中的參數(shù)是以日本精工系列鏡頭為參考給出的。
焦距/mm 鏡頭尺寸/in 2.8 3.5 4.0 4.8 6.0 8.0 12.0 16.0 25.0 1/3 86.3 67.4 62.0 52.2 42.3 32.6 22.1 17.1 10.6 1/2 94.6 69.4 57.1 42.6 29.7 22.6 。
樓主是監(jiān)控行業(yè)人員么,還是想加入監(jiān)控行業(yè)的,如果是甲方也就是使用方的話,了解這么詳細(xì)沒(méi)多大用,先分幾點(diǎn)回答你的,回答的全不全請(qǐng)海涵:1、夏普和索尼及LG是監(jiān)控的三個(gè)品牌,就像汽車領(lǐng)域的寶馬、奧迪、本田,這樣好理解吧,按說(shuō)區(qū)別索尼為這個(gè)三個(gè)品牌首位,其二LG,最后是夏普,2、三分之一和四分之一是攝像機(jī)里的CCD大小,目前市面是大部分都是1/3和1/4,3、低照度就是攝像機(jī)在彩色下晚上越是能看的清楚越說(shuō)明照度很低,目前標(biāo)注是0.000幾LUX,4,480和460,是電視線,5、晚上裝帶紅外的攝像機(jī)或者彩轉(zhuǎn)黑,低照度等都可以,具體可根據(jù)你現(xiàn)場(chǎng)情況安裝何種,找車牌得特殊攝像機(jī),也分條件,比如晚上就要強(qiáng)光抑制,6、紅外燈標(biāo)80米,有效距離是多少,這個(gè)只能看產(chǎn)品了,目前行業(yè)里普通紅外燈的有效距離是70%左右,這個(gè)是市區(qū)效果,如果野外都是綠色植物(綠色植物吸光)可能會(huì)更少。
不知這些回答對(duì)樓主有幫助沒(méi),希望采納,也可以PM我。
安防監(jiān)控基礎(chǔ)知識(shí)匯總一、鏡頭探析1.鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類)廣角鏡頭:視角90度以上,觀察范圍較大近處圖像有變形。
標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30度左右,使用范圍較廣。長(zhǎng)焦鏡頭:視角20度以內(nèi),焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。
變焦鏡頭:鏡頭焦距連續(xù)可變,焦距可以從廣角變到長(zhǎng)焦,焦距越長(zhǎng)則成像越大。針孔鏡頭:用于隱蔽觀察,經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。
2.被攝物體的大小、距離與焦距的關(guān)系假設(shè)被攝物體的寬度和高度分別為w.h,被攝物體與鏡頭間的距離為l,鏡頭的焦距為f。3.相對(duì)孔徑為了控制通過(guò)鏡頭的光通量的大小,在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。
假定光圈的有效孔徑為d,由于光線折射的關(guān)系,鏡光實(shí)際有效的有效孔徑為d,比d大,d與焦距f之比定義為相對(duì)孔徑a,即a=d/f,鏡頭的相對(duì)孔徑?jīng)Q定被攝像的照度,像的照度與鏡頭的相對(duì)孔徑的倒數(shù)來(lái)表示鏡頭光圈的大小。f值越小,光圈越大,到達(dá)ccd芯片的光通量就越大。
所以在焦距f相同的情況下,f值越小,表示鏡頭越好。4.鏡頭的焦距1)定焦距:焦距固定不變,可分為有光圈和無(wú)光圈兩種。
有光圈:鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境江照的變化,應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。
光圈的大小可以通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié),人為手工調(diào)節(jié)光圈的,稱為手動(dòng)光圈。鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的,稱為自動(dòng)光圈。
無(wú)光圈:即定光圈,其通光量是固定不變的。主要用于光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。
2)變焦距:焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,使被攝物體的圖像放大或縮小。常用的變焦鏡頭為六倍、十售變焦。
三可變和二可變鏡頭三可變鏡頭:可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。二可變鏡頭:可調(diào)焦調(diào)、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。
5.先配鏡頭原則為了獲得預(yù)期的攝像效果,在選配鏡頭時(shí),應(yīng)著重注意六個(gè)基本要素:a)被攝物體的大小b)被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸c)物距d)焦距e)ccd攝像機(jī)靶面的尺寸f)鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率操作步驟:*移開(kāi)鏡頭防尖裝置,連接上鏡頭。*如果使用cs鏡頭,請(qǐng)降下c圈(5mm),然后鎖住cs鏡頭裝置。
*c型鏡頭可直接安裝使用。*連接視頻輸出(bnc)至監(jiān)視器或其它設(shè)備。
*插上dc12v電源/ac220v*檢查led是否亮。*當(dāng)圖像一旦模糊時(shí),請(qǐng)調(diào)整鏡頭焦距。
二、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備介紹①云臺(tái)在前面的介紹中我們常提到云臺(tái),但有的人對(duì)它沒(méi)有什么感性認(rèn)識(shí),其實(shí)云臺(tái)就是兩個(gè)交流電組成的安裝平臺(tái),可以水平和垂直的運(yùn)動(dòng)。我們所說(shuō)的云臺(tái)區(qū)別于照相器材中的云臺(tái),照相器材的云臺(tái)一般來(lái)說(shuō)只是一個(gè)三腳架,只能通過(guò)手來(lái)調(diào)節(jié)方位;而監(jiān)控系統(tǒng)所說(shuō)的云臺(tái)是通過(guò)控制系統(tǒng)在遠(yuǎn)端可以控制其轉(zhuǎn)動(dòng)方向的。
云臺(tái)有多種類型:按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型,主要區(qū)別是室外型密封性能好,防水、防塵,負(fù)載大。按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝,即云臺(tái)是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。
按外形分為普通型和球型,球型云臺(tái)是把云臺(tái)安置在一個(gè)半球形、球形防護(hù)罩中,除了防止灰塵干擾圖像外,還隱蔽、美觀、快速。在挑選云臺(tái)時(shí)要考慮安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負(fù)載大小,也要考慮性能價(jià)格比和外型是否美觀。
②支架如果攝像機(jī)只是固定監(jiān)控某個(gè)位置不需要轉(zhuǎn)動(dòng),那么只用攝像機(jī)支架就可以滿足要求了。普通攝像機(jī)支架安裝簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,而且種類繁多。
普通支架有短的、長(zhǎng)的、直的、彎的,根據(jù)不同的要求選擇不同的型號(hào)。室外支架主要考慮負(fù)載能力是否合乎要求,再有就是安裝位置,因?yàn)閺膶?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),很多室外攝像機(jī)安裝位置特殊,有的安裝在電線桿上,有的立于塔吊上,有的安裝在鐵架上……由于種種原因,現(xiàn)有的支架可能難以滿足要求,需要另外加工或改進(jìn),這里就不再多說(shuō)了。
③防護(hù)罩防護(hù)罩也是監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的設(shè)備之一,主要分為室內(nèi)和室外兩種。室內(nèi)防護(hù)罩主要區(qū)別是體積大小,外形是否美觀,表面處理是否合格。
功能主要是防塵、防破壞。室外防護(hù)罩密封性能一定要好,保證雨水不能進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)部侵蝕攝像機(jī)。
有的室外防護(hù)罩還帶有排風(fēng)扇、加熱板、雨刮器,可以更好的保護(hù)設(shè)備。當(dāng)天氣太熱時(shí),排風(fēng)扇自動(dòng)工作;太冷時(shí)加熱板自動(dòng)工作;當(dāng)防護(hù)罩玻璃上有雨水時(shí),可以通過(guò)控制系統(tǒng)啟動(dòng)雨刮器。
挑選防護(hù)罩時(shí)先看整體結(jié)構(gòu),安裝孔越少越利于防水,再看內(nèi)部線路是否便于聯(lián)接,最后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。④監(jiān)視器監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出,有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過(guò)來(lái)的圖像。
監(jiān)視器分彩色、黑白兩,尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等,常用的是14英寸。監(jiān)視器也有分辨率,同攝像機(jī)一樣用線數(shù)表示,實(shí)際使用時(shí)一般要求監(jiān)視器線數(shù)要與攝像機(jī)匹配。
另外,有些監(jiān)視器還有音頻輸入、s-video輸入、rgb分量輸入等,除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外,其余功能大部分用于圖像處理工作,在此不作介紹。⑤視頻放大器當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時(shí),最好采用線徑較粗的視頻線,同時(shí)可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。
視頻放大器可以增強(qiáng)視頻的亮度、色度和同步信號(hào),但線路內(nèi)干擾信號(hào)也會(huì)被放大,另外,回路中不能串接太多視頻放大器,否則會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,導(dǎo)致圖像失真。
1. 監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭
焦距:監(jiān)控?cái)z像頭的焦距指的是鏡頭和感光元件之間的距離。鏡頭的放大倍數(shù)約等于焦距與物距之比。也就是說(shuō),隨著監(jiān)控?cái)z像頭焦距的增加,放大倍數(shù)增加,可以將近景拉遠(yuǎn),遠(yuǎn)景細(xì)節(jié)更清晰,反之,成立。
分類:監(jiān)控?cái)z像頭可以依據(jù)鏡頭 的大小或者光圈分類,選購(gòu)時(shí)根據(jù)需求可以選擇不同類別的監(jiān)控?cái)z像頭。
2. 感光能力
想提高監(jiān)控?cái)z像頭采集圖像的清晰度,就必須提高攝像頭內(nèi)攝像機(jī)的感光能力,CCD的感光元件是CMOS的3到10倍,因此可以更好的進(jìn)行感光,獲得光信號(hào),然后轉(zhuǎn)為電信號(hào),最后經(jīng)過(guò)處理后成為視頻信號(hào)輸出或儲(chǔ)存。
3. 監(jiān)控?cái)z像頭的控制
為了使監(jiān)控?cái)z像頭的觀察范圍達(dá)到最大,監(jiān)控?cái)z像頭必須能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn),方法就是使用云臺(tái)來(lái)安裝和固定監(jiān)控?cái)z像頭,以便進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
除此之外,還必須能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)的變焦、變倍。這就要求監(jiān)控?cái)z像頭內(nèi)的攝像機(jī)能夠快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變焦。這也成為了判斷監(jiān)控?cái)z像頭好壞的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
4. 監(jiān)控?cái)z像頭的圖像傳輸
使用最廣泛的傳輸方式是通過(guò)模擬攝像機(jī)、數(shù)字硬盤錄像機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的協(xié)作工作來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸。
5. 監(jiān)控?cái)z像頭相關(guān)名詞解釋
(1)分辨率:監(jiān)控?cái)z像頭使用中的分辨率指的是屏幕水平方向和垂直方向所顯示的點(diǎn)數(shù)。分辨率越高的監(jiān)控?cái)z像頭,拍攝出的圖像就越清晰。
(2)清晰度:監(jiān)控?cái)z像頭的清晰度用線來(lái)表示,分為水平線和垂直線,線數(shù)越多,清晰度越高,成像就越清晰。
(3)信噪比:指的是監(jiān)控?cái)z像頭中信號(hào)電頻與雜波電頻之比,常用DB來(lái)表示。信噪比越高監(jiān)控?cái)z像頭越好,圖像信號(hào)越好,即圖像越清晰。
(4)白平衡:白平衡是描述顯示器中紅、綠、藍(lán)三基色混合生成后白色精確度的一項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)調(diào)整監(jiān)控?cái)z像頭內(nèi)攝像機(jī)的白平衡,可以提高畫面色彩質(zhì)量。
(5)背光補(bǔ)償:當(dāng)攝像機(jī)處于逆光環(huán)境中拍攝時(shí),畫面會(huì)出現(xiàn)黑色的圖像。這對(duì)于24小時(shí)工作的監(jiān)控?cái)z像機(jī)是不能存在的弊端,這時(shí)就需要背光補(bǔ)償。當(dāng)具備了背光補(bǔ)償功能時(shí),攝像機(jī)如果檢測(cè)到拍攝圖像一個(gè)區(qū)域中的視頻電平比較低,就會(huì)提高輸出視頻信號(hào)的幅值,使圖像清晰。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)月內(nèi)通知我們,我們會(huì)及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號(hào)-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥(niǎo). 頁(yè)面生成時(shí)間:4.482秒