镜头是电视监控系统中必不可少的部件,镜头与CCD摄像机配合,可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。
镜头的种类繁多,从焦距上分类,可分为短焦距、中焦距、和焦距和变焦距镜头;从视场的大小分类,可分为广角、标准、远摄镜头;从结构上分类,还可分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头(指光圈、焦距、聚焦这三者均可变)等类型。由于镜头选择得合适与否,直接关系到摄像质量的优劣,因此,在实际应用中必须合理选择镜头。
1、镜头的参数 镜头的光学特性包括成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角等几个参数,一般在镜头所附的说明书中都有注明,以下分别介绍。 A、成像尺寸 镜头一般可分为25.4mm(lin)、16.9mm(2/3in)、12.7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等几种规格,它们分别对应着不同的成像尺寸,选用镜头时,应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。
表2-1列出了几种常见CCD芯片的靶面尺寸,表中单位为mm。 标称芯片尺寸 CCD感光靶面尺寸 25.4 16.9 12.7 8.47 6.35 对角线 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 几种常见CCD芯片的靶面尺寸 由表2-1可知,12. 7mm(1/2in)的镜头应配12. 7mm(1/2in)靶面的摄像机,当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸大时,不会影响成像,但实际成像的视场角要比该镜头的标称视场角小(参见图2-2),而当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸小时,就会影响成像,表现为成像的画面四周被镜筒遮挡,在画面的4个角上出现黑角。
B、焦距 在实际应用中,经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多么宽的场景等问题,这实际上由所选用的镜头的焦距来决定,因为焦距决定了摄取图像的大小,用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时,配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大,反之,配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。当然,被摄物体成像的清晰度还与所选用的CCD摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。
理论上,任何一种镜头均可拍摄很远的物体,并在CCD靶面上成一很小的像,但受CCD单元(像素)物理尺寸的限制,当成像小到小于CCD传感器的一个像素大小时,便不再能形成被摄物体的像,即使成像有几个像素大小,该像也难以辨识为何物。 当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离,则可根据下两式估算所选取配镜头的焦距: f=hD/H f=vD/V 式中,D为镜头中心到被摄物体的距离;H和V分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸;v为靶面成像的高度;h为靶面成像的水平宽度。
成像场景的大小与成像物体的显示尺寸是互相矛盾的,举个例子来说,用同一支摄像机对同一个停车场进行监视,选用短焦距镜头可以对整个停车场的全景进行监视并看到出入口外的车辆进出,但却不能看清该辆车的牌照号码(该车在监视器屏幕上仅占据了很小的面积);而选用长焦距镜头虽可以看清该辆车的牌照号码(该车占据了屏幕上的大部分面积),却又不能监视到整个停车场的全貌。因此当需要既监视全景以要看清局部时,一般应考虑配用电动两可变或电动三可变镜头。
当然,在选定了镜头的前提下,选用高分辨率的摄像机及监视器则可以在被监视物体成像尺寸较小时也能看清局部细节。 C、相对孔径 为了控制通过镜头的光通量大小,在镜头的后部均设置了光阑(俗称光圈)。
假定光阑的有效孔径为d,由于光线折射的关系,镜头实际的有效孔径为D,D与焦距f之比定义为相对孔径A,即 A=D/f 镜头的相对孔径决定于被摄像的照度,像的照度E与镜头的相对孔径平方成正比,一般习惯上用相对孔径的倒数来表示镜头光阑的大小,即 F=f/D 式中,F一般称为光栏F数,标注在镜头光栏调整圈上,其标值为1. 4、2、2. 8、4、5. 6、8、11、16、22等序列值,每两个相邻数值中,后一个数值是前一个数值的倍。由于像面照度与光栏的平方成正比,所以光栏每变化一档,像面亮度就变化一倍。
F值越小,光栏越大,到达摄像机靶面的光通量就越大。 D、视场角 镜头有一个确定的视野,镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。
视场角与镜头的焦距f及摄像机靶面尺寸(水平尺寸h及垂直尺寸v)的大小有关,镜头的水平视场角ah及垂直视场角av可分别由下式来计算,即 ah=2arctg(h/2f) av=2arctg(v/2f) 由以上两式可知,镜头的焦距f越短,其视场角越大,或者,摄像机靶面尺寸h或v越大,其视场角也越大。如果所选择的镜头的视场角太小,可能会因出现监视死角而漏监;而若所选择的镜头的视场角太大,又可能造成被监视的主体画面尺寸太小,难以辨认,且画面边缘出现畸变。
因此,只有根据具体的应用环境选择视场角合适的镜头,才能保证既不出现监视死角,又能使被监视的主体画面尽可能大而清晰。 表2-2列出了几种常用镜头的水平视场角,表中的参数是以日本精工系列镜头为参考给出的。
焦距/mm 镜头尺寸/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 。
楼主是监控行业人员么,还是想加入监控行业的,如果是甲方也就是使用方的话,了解这么详细没多大用,先分几点回答你的,回答的全不全请海涵:1、夏普和索尼及LG是监控的三个品牌,就像汽车领域的宝马、奥迪、本田,这样好理解吧,按说区别索尼为这个三个品牌首位,其二LG,最后是夏普,2、三分之一和四分之一是摄像机里的CCD大小,目前市面是大部分都是1/3和1/4,3、低照度就是摄像机在彩色下晚上越是能看的清楚越说明照度很低,目前标注是0.000几LUX,4,480和460,是电视线,5、晚上装带红外的摄像机或者彩转黑,低照度等都可以,具体可根据你现场情况安装何种,找车牌得特殊摄像机,也分条件,比如晚上就要强光抑制,6、红外灯标80米,有效距离是多少,这个只能看产品了,目前行业里普通红外灯的有效距离是70%左右,这个是市区效果,如果野外都是绿色植物(绿色植物吸光)可能会更少。
不知这些回答对楼主有帮助没,希望采纳,也可以PM我。
安防监控基础知识汇总一、镜头探析1.镜头的种类(根据应用场合分类)广角镜头:视角90度以上,观察范围较大近处图像有变形。
标准镜头:视角30度左右,使用范围较广。长焦镜头:视角20度以内,焦距可达几十毫米或上百毫米。
变焦镜头:镜头焦距连续可变,焦距可以从广角变到长焦,焦距越长则成像越大。针孔镜头:用于隐蔽观察,经常被安装在如天花板或墙壁等地方。
2.被摄物体的大小、距离与焦距的关系假设被摄物体的宽度和高度分别为w.h,被摄物体与镜头间的距离为l,镜头的焦距为f。3.相对孔径为了控制通过镜头的光通量的大小,在镜头的后部均设置了光圈。
假定光圈的有效孔径为d,由于光线折射的关系,镜光实际有效的有效孔径为d,比d大,d与焦距f之比定义为相对孔径a,即a=d/f,镜头的相对孔径决定被摄像的照度,像的照度与镜头的相对孔径的倒数来表示镜头光圈的大小。f值越小,光圈越大,到达ccd芯片的光通量就越大。
所以在焦距f相同的情况下,f值越小,表示镜头越好。4.镜头的焦距1)定焦距:焦距固定不变,可分为有光圈和无光圈两种。
有光圈:镜头光圈的大小可以调节。根据环境江照的变化,应相应调节光圈的大小。
光圈的大小可以通过手动或自动调节,人为手工调节光圈的,称为手动光圈。镜头自带微型电机自动调整光圈的,称为自动光圈。
无光圈:即定光圈,其通光量是固定不变的。主要用于光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。
2)变焦距:焦距可以根据需要进行调整,使被摄物体的图像放大或缩小。常用的变焦镜头为六倍、十售变焦。
三可变和二可变镜头三可变镜头:可调焦距、调聚焦、调光圈。二可变镜头:可调焦调、调聚焦、自动光圈。
5.先配镜头原则为了获得预期的摄像效果,在选配镜头时,应着重注意六个基本要素:a)被摄物体的大小b)被摄物体的细节尺寸c)物距d)焦距e)ccd摄像机靶面的尺寸f)镜头及摄像系统的分辨率操作步骤:*移开镜头防尖装置,连接上镜头。*如果使用cs镜头,请降下c圈(5mm),然后锁住cs镜头装置。
*c型镜头可直接安装使用。*连接视频输出(bnc)至监视器或其它设备。
*插上dc12v电源/ac220v*检查led是否亮。*当图像一旦模糊时,请调整镜头焦距。
二、监控系统设备介绍①云台在前面的介绍中我们常提到云台,但有的人对它没有什么感性认识,其实云台就是两个交流电组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台,照相器材的云台一般来说只是一个三脚架,只能通过手来调节方位;而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。
云台有多种类型:按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。按安装方式分为侧装和吊装,即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
按外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小,也要考虑性能价格比和外型是否美观。
②支架如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动,那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单,价格低廉,而且种类繁多。
普通支架有短的、长的、直的、弯的,根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求,再有就是安装位置,因为从实践中我们发现,很多室外摄像机安装位置特殊,有的安装在电线杆上,有的立于塔吊上,有的安装在铁架上……由于种种原因,现有的支架可能难以满足要求,需要另外加工或改进,这里就不再多说了。
③防护罩防护罩也是监控系统中最常用的设备之一,主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小,外形是否美观,表面处理是否合格。
功能主要是防尘、防破坏。室外防护罩密封性能一定要好,保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。
有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器,可以更好的保护设备。当天气太热时,排风扇自动工作;太冷时加热板自动工作;当防护罩玻璃上有雨水时,可以通过控制系统启动雨刮器。
挑选防护罩时先看整体结构,安装孔越少越利于防水,再看内部线路是否便于联接,最后还要考虑外观、重量、安装座等等。④监视器监视器是监控系统的标准输出,有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。
监视器分彩色、黑白两,尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等,常用的是14英寸。监视器也有分辨率,同摄像机一样用线数表示,实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。
另外,有些监视器还有音频输入、s-video输入、rgb分量输入等,除了音频输入监控系统用到外,其余功能大部分用于图像处理工作,在此不作介绍。⑤视频放大器当视频传输距离比较远时,最好采用线径较粗的视频线,同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。
视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号,但线路内干扰信号也会被放大,另外,回路中不能串接太多视频放大器,否则会出现饱和现象,导致图像失真。
1. 监控摄像机镜头
焦距:监控摄像头的焦距指的是镜头和感光元件之间的距离。镜头的放大倍数约等于焦距与物距之比。也就是说,随着监控摄像头焦距的增加,放大倍数增加,可以将近景拉远,远景细节更清晰,反之,成立。
分类:监控摄像头可以依据镜头 的大小或者光圈分类,选购时根据需求可以选择不同类别的监控摄像头。
2. 感光能力
想提高监控摄像头采集图像的清晰度,就必须提高摄像头内摄像机的感光能力,CCD的感光元件是CMOS的3到10倍,因此可以更好的进行感光,获得光信号,然后转为电信号,最后经过处理后成为视频信号输出或储存。
3. 监控摄像头的控制
为了使监控摄像头的观察范围达到最大,监控摄像头必须能够进行旋转,方法就是使用云台来安装和固定监控摄像头,以便进行旋转。
除此之外,还必须能够实现电动的变焦、变倍。这就要求监控摄像头内的摄像机能够快速、准确的实现自动变焦。这也成为了判断监控摄像头好坏的一个标准。
4. 监控摄像头的图像传输
使用最广泛的传输方式是通过模拟摄像机、数字硬盘录像机和计算机网络系统的协作工作来实现传输。
5. 监控摄像头相关名词解释
(1)分辨率:监控摄像头使用中的分辨率指的是屏幕水平方向和垂直方向所显示的点数。分辨率越高的监控摄像头,拍摄出的图像就越清晰。
(2)清晰度:监控摄像头的清晰度用线来表示,分为水平线和垂直线,线数越多,清晰度越高,成像就越清晰。
(3)信噪比:指的是监控摄像头中信号电频与杂波电频之比,常用DB来表示。信噪比越高监控摄像头越好,图像信号越好,即图像越清晰。
(4)白平衡:白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。通过调整监控摄像头内摄像机的白平衡,可以提高画面色彩质量。
(5)背光补偿:当摄像机处于逆光环境中拍摄时,画面会出现黑色的图像。这对于24小时工作的监控摄像机是不能存在的弊端,这时就需要背光补偿。当具备了背光补偿功能时,摄像机如果检测到拍摄图像一个区域中的视频电平比较低,就会提高输出视频信号的幅值,使图像清晰。
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