摄像头的主要工作原理是:按一定的分辨率,以隔行扫描的方式采样图像上的点,当扫描到某点时,就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度成一一对应关系的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。
具体而言,摄像头连续地扫描图像上的一行,就输出一段连续的电压视频信号,该电压信号的高低起伏正反映了该行图像的灰度变化情况。 当扫描完一行,视频信号端就输出一低于最低视频信号电压的电平(如0。
3V),并保持一段时间。这样相当于,紧接着每行图像对应的电压信号之后会有一个电压“凹槽”,此“凹槽”叫做行同步脉冲,它是扫描换行的标志。
然后,跳过一行后(因为摄像头是隔行扫描的方式),开始扫描新的一行,如此下去,直到扫描完该场的视频信号,接着就会出现一段场消隐区。 此区中有若干个复合消隐脉冲(简称消隐脉冲),在这些消隐脉冲中,有个脉冲,它远宽于(即持续时间长于)其他的消隐脉冲,该消隐脉冲又称为场同步脉冲,它是扫描换场的标志。
场同步脉冲标志着新的一场的到来,不过,场消隐区恰好跨在上一场的结尾部分和下一场的开始部分,得等场消隐区过去,下一场的视频信号才真正到来。 。
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。
摄像机,其实就是一种可以把景色的光像转化为电信号的一种装置啦!一般摄像机都分为三大部分,分别就是光学系统,光电转换系统,以及电路系统啦,光学系统呢,主要就是摄像头啦,它可以作为摄像机的眼镜,把我们所看到的景象记录下来,不过这个时候还是没有成像的,这时呢,就需要光电转换系统出手了。
光电转换系统,顾名思义就是把影响转换成光信号的一种系统啦,它可是摄像机工作的核心部分,是很重要的存在呢!而这些电信号一般也是比较微弱的,所以呢,还是要经过电路系统的处理的,这样经过一系列的转换与加工之后,就能够出现我们所看到的图像啦,是不是很神奇呢!摄像机中的摄像系统呢,把被摄像的那些光学图像转换之后,就会被转换成一种电信号,也就成为了信号源,而录像系统呢则会把信号源中送出来的电信号通过电磁转换系统呢,把它转换为磁信号,再把它记录在录像带上。 如果摄像机需要用放像系统把这些画面播放出来的话,只需要操作有关的操作键,把磁信号变为电信号,在经过放大处理就能成像了。
摄像头的工作原理大致为:
景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器(SENSOR)(*注1)表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)(*注2)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。
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