攝像機基本知識培訓-資料下載頁

　　

【正文】 說會減少拖尾現象，而且對于觀測高速運動或電火花一類物體，必須使用此設置。所以，某些專用攝像頭給出了手動電子快門，提供給特殊用途的用戶。手動電子快門的調整需要參看隨機說明書，在此就不在贅述了。23. 視頻輸入接口 一般采用BNC接口，另外再介紹。24. 電源輸入接口 一般采用DC母頭，另外再介紹。25. 什么是CMOS CMOS稱為“互補金屬氧化物半導體”（Complementary MetalOxide Semiconductor），CMOS實際上只是將晶體管放在硅塊上的技術，沒有更多的含義，實際上就是光電轉換元件，傳感器被稱為CMOS傳感器只是為了區別于CCD傳感器，與傳感器處理影像的真正方法無關。CMOS傳感器是一種通常比CCD傳感器低10倍感光度的傳感器。因為人眼能看到1Lux照度（滿月的夜晚）以下的目標，~3Lux，是CMOS傳感器感光度的3到10倍。CMOS傳感器的感光度一般在6到15Lux的范圍內，CMOS傳感器有固定比CCD傳感器高10倍的噪音，固定的圖案噪音始終停留在屏幕上好像那就是一個圖案，因為CMOS傳感器在10Lux以下基本沒用，因此大量應用的所有攝像機都是用了CCD傳感器，CMOS傳感器一般用于非常低端的家庭安全方面。CCD表示“電荷耦合器件”而CMOS表示“互補金屬氧化物半導體”，但是不論CCD或者CMOS對于圖像感應都沒有用，真正感應的傳感器稱做“圖像半導體”，CCD和CMOS傳感器（暫且如此稱呼）實際使用的都是同一種傳感器“圖像半導體”，圖像半導體是一個PN結合半導體，能夠轉換光線的光子爆炸結合處成為成比例數量的電子。電子的數量被計算信號的電壓，光線進入圖像半導體得越多，電子產生的也越多，從傳感器輸出的電壓也越高。CCD稱為“電荷耦合器件”，CCD實際上只是一個把從圖像半導體中出來的電子有組織地儲存起來的方法。鏡 頭鏡頭是攝像機的眼睛，為了適應不同的監控環境和要求，需要配置不同規格的鏡頭。比如在室內的重點監視，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、海防線的監控，需要超遠圖像拍攝。鏡頭的主要參數焦距（f）：焦距是鏡頭和感光元件之間的距離，焦距的單位通常用mm(毫米)來表示；通過改變鏡頭的焦距，可以改變鏡頭的放大倍數，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≈焦距/物距。增加鏡頭的焦距，放大倍數增大了，可以將遠景拉近，畫面的范圍小了，遠景的細節看得更清楚了；如果減少鏡頭的焦距，放大倍數減少了，畫面的范圍擴大了，能看到更大的場景。鏡頭焦距的配置我們還是以圖一來說明。確定合適的焦距，是決定圖像質量重要因素。f=vD/Vf=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。假設用1/3”CCD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f=5000/500≈48毫米或焦距f=5000/400≈45毫米。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。標準鏡頭：典型水平視場角為 30 度，與人類肉眼視場角相同，一般用于走道及小區周界等場所； 廣角鏡頭：典型水平視場角 64 度，短焦距鏡頭提供寬角度視場，一般用于電梯轎箱內、大廳等大視角場所；長焦鏡頭：典型水平視場角 15 度，長焦距鏡頭提 供高倍放大，用于遠距離監視；變焦鏡頭：鏡頭焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，視角范圍廣區域；針孔鏡頭：用于隱蔽監控。光圈：(Aperture)　用于控制鏡頭通光量大小的裝置。 開大一檔光圈，進入相機的光量就會加倍，縮小一當光圈光量將減半，光圈大小用F值來表示，序列如下： f/1, f/, f/2, f/, f/4, f/, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/44, f/64(f 值越小，光圈越大)，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=焦距（f）/通光孔徑。在攝像機的技術指標中，我們可以常常看到6mm/，它表示鏡頭的焦距為6mm。在焦距f相同的情況下，F值越小，光圈越大，到達CCD芯片的光通量就越大，鏡頭越好。1. 手動、自動光圈鏡頭的選用 手動、自動光圈鏡頭的選用取決于使用環境的照度是否恒定。 對于在環境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內、封閉走廊里、無陽光直射的房間內，均可選；用手動光圈鏡頭，這樣可在系統初裝調試中根據環境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。對于環境照度處于經常變化的情況，如隨日照時間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內等，均需選用自動光圈鏡頭（必須配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機），這樣便可以實現畫面亮度的自動調節，獲得良好的較為恒定亮度的監視畫面。 對于自動光圈鏡頭的控制信號又可分為DC及VIDEO控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號控制。這在自動光圈鏡頭的類型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅動方式開關上，三者注意協調配合好即可。 2. 定焦、變焦鏡頭的選用 定焦、變焦鏡頭的選用取決與被監視場景范圍的大小，以及所要求被監視場景畫面的清晰程度。 鏡頭規格（鏡頭規格一般分為1/3″、1/2″和2/3″等）一定的情況下，鏡頭焦距與鏡頭視場角的關系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小；在鏡頭焦距一定的情況下，鏡頭規格與鏡頭視場角的關系為：鏡頭規格越大，其鏡頭的視場角也越大。所以由以上關系可知：在鏡頭物距一定的情況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面范圍就越小，但畫面細節越來越清晰；而隨著鏡頭規格的增大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面范圍就增大，但其畫面細節越來越模糊。在鏡頭規格及鏡頭焦距一定的前提下，CS型接口鏡頭的視場角將大于C型接口鏡頭的視場角。 鏡頭視場角可分為圖像水平視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水平視場角大于圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一般是指鏡頭的圖像水平視場角。 在狹小的被監視環境中如電梯轎箱內，狹小房間均應采用短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭，如選用鏡頭規格為1/2″，CS型接口，這些鏡頭視場角度不小于99176。或127176。，其鏡頭的視場角范圍足以覆蓋整個近距離狹小被監視空間。也可根據現場實際情況選用手動變焦鏡頭如日產Computar T2Z2814CS2鏡頭，這種鏡頭為1/3″CS型接口手動光圈鏡頭，其焦距2倍可調（手動調焦）。，視場角變化范圍為96176。176。，這種鏡頭非常適合在狹小的被監視環境中使用，在使用時可方便地根據實際需要，靈活實現對監視場景的“點”或“面”的監視效果。 對于一般變焦（倍）鏡頭而言，故其變焦（倍）鏡頭的最大視場角為45176。左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監視環境中，其監視死角必然增大，雖然可通過對前端云臺進行操作控制，以減少這種監視死角，但這樣必將會增加系統的工程造價（系統需增加前端解碼器、云臺、防護罩等），以及系統操控的復雜性，所以在這種環境中，不宜采用變焦（倍）鏡頭。 在開闊的被監視環境中，首先應根據被監視環境的開闊程度。用戶要求在系統末端監視器上所看到的被監視場景畫面的清晰程度，以及被監視場景的中心點到攝像機鏡頭之間的直線距離為參考依據，在直線距離一定且滿足覆蓋整個被監視場景畫面的前提下，應盡量考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統末端監視器上獲得一幅具有較清晰細節的被監視場景畫面。在這種環境中也可考慮選用變焦（倍）鏡頭（電動三可變鏡頭）。這種根據系統的設計要求以及系統的性能價格比決定，在選用時也應考慮兩點：（1） 在調節至最短焦距時（看全景）應能滿足覆蓋主要被監視場景畫面的要求； （2） 在調節至最長焦距時（看細節）應能滿足觀察被監視場景畫面細節的要求。通常情況下，在室內的倉庫、車間、廠房等環境中一般選用6倍或者10倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫區、碼頭、廣場、車站等環境中，也可根據實際要求選用10倍、16倍或20倍鏡頭即可（一般情況下，鏡頭倍數越大，價格越高，可在綜合考慮系統造價允許的前提下，適當選用高倍數變焦鏡頭）。 3. 正確選用鏡頭焦距的理論計算 攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機規格大小而變化（其變化關系如前所述），覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計算： （1） f=u?D/U （2） f=h?D/H f:鏡頭焦距、U：景物實際高度、H：景物實際寬度、D：鏡頭至景物實測距離、u：圖象高度、h:圖象寬度 舉例說明： 當選用1/2″鏡頭時，圖象尺寸為u=,h=。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實際高度為U=2500mm（景物的實際寬度可由下式算出H=*U，這種關系由攝像機取景器CCD片決定）。 將以上參數代入公式（1）中，也可f=*3500/2500=,故選用6mm定焦鏡頭即可。14 / 14