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监控系统中摄像机基础知识普及
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。
四、摄像机的日常维护 由于CCD摄像机是24小时不间断地工 作,因此作好摄像机的日常维护将对其 使用寿命和效果具有很大的影响,摄像 机的日常维护应注意如下几点: ㈠通电以前应保证摄像机各种状态设置 正确。 ㈡避免在高温、潮湿、强磁场的环境工 作以及防雷。 ㈢避免阳光或强光长时间直射,以免损 坏摄像靶面。 ㈣注意摄像机的工作电源的稳定性。 ㈤注意摄像机的日常清洁。
㈢按照摄像机灵敏度划分 按照灵敏度可分为最低照度 1. 1至3lux的普通型; 2. 0.1lux左右的月光型; 3. 0.01lux以下的星光型; 4. 0Lux,采用红外光源成像的红外照 明型。
㈣按照CCD靶面尺寸划分 摄像机摄像器件(CCD)的尺寸分为1英 寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中 以1/3英寸和1/4英寸最为常见。
1.金融----银行、邮政储蓄、证券所 2.文博----文物馆、博物馆 3.酒店----宾馆、饭店、写字楼 4.交通管理——高速公路、国道、省道收费站 5.商业----商场、超市、珠宝行、批发市场 6.医院----手术室、病房、门诊大厅 7.其它----工厂、学校、考场、住宅小区 8.测量仪器设备----尺寸测量仪、瞬时位置测量仪、 天文观测系统、光电显微分析仪、水下测量
Device Name DSP G5 CXD3117R TG CXD2485AR CXD2486R AFE CXA2006Q Memory/ Other CXD2310AR
(A/D Conv)
Correspondent CCD 510H 760H 510H 510H 760H 760H (510H)
SS-11RM
SS-11X SS-HQ1 System Name SS-1M SS-2WD
CDX3142R
CXD1267AN CXD4103R CXD3172AR CXD2163BR CXD3150AR CXD2493R - CXD2480R CXA2006Q CXA2096N
-
- - - CXD3151R CXD3160R CXD3151R CXD3160R (CXD4111GG) - CXD3650R
被摄景物
监视器
光学系统 镜头
光电转换系统 CCD
信号处理系统 DSP
闭路监控系统基本工程示例示意图
CCD 摄像机的选择和分类: 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 、 松下及韩国三星 、LG ,NEXTCHIP、美 国PIXIM,台湾A-NOVA,日立等公司生 产的芯片,但韩国技术质量要稍逊一筹, 台湾的就更差。
光学镜头应满足成像清晰、透光率强、 像面照度分布均匀、图像畸变小、光圈 可调等要求。 一般来说每个镜头都由多组不同曲面 曲率的透镜按不同间距组合而成。间距 和镜片曲率、透光系数等指标的选择决 定了该镜头的焦距
一、镜头分类 摄像机镜头按其功能和操作方法分为 常用镜头和特殊镜头两大类。 1.常用镜头又分为定焦镜头(自动和 手动光圈)和变焦镜头(自动和手动光 圈)。 2.特殊镜头是根据特殊工作环境而专 门设计的,一般有广角镜头、针孔镜头 等。
第二章、镜头 摄像机镜头的作用是把被观察目 标的光像呈现在摄像机的靶面上, 也称光学成像。将各种不同形状、 不同介质(塑料、玻璃或晶体)的 光学零件(反射镜、透射镜、棱镜) 按一定方式组合起来,使得光线经 过这些光学零件的透射或反射以后, 按照人们的需要改变光线的传输方 向而被接收器件接收,即完成了物 体的光学成像过程。
二、镜头参数 ㈠相对孔径 光圈的主要作用是通过控制镜头光量 的大小满足成像所需的合适照度。光圈 越大,靶面成像照度越大,摄像机输出 信号强度越大,信噪比越高。 若光圈的实际孔径为ψ,由于光线通过透 镜后的折射使镜头的有效孔径D 比实际 孔径大,光圈的相对孔径等于有效孔径 与镜头焦距之比,即:A=D/f,f 为镜头 的焦距。
㈣自动增益控制(AGC) AGC是自动增益控制的缩写。摄像机 有一个来自CCD的信号放大到可以使用 水准的视频放大器,其放大量即增益. AGC等效于有较高的灵敏度,可使 其在微光下灵敏。具有AGC功能的摄像 机,在低照度时的灵敏度会较好,但噪 点也会比较明显。是由于信号和噪声被 同时放大的缘故。
㈤背景光补偿(BLC) BLC是背景光补偿的缩写,也称作逆光 补偿或逆光补正. 1.可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍 摄时画面主体黑暗的缺陷. 2.当背景光补偿为开启时,摄像机仅对 整个视场的一个子区域,求平均来确定 其AGC工作点,如果前景目标位于该子 区域内时,前景目标的可视性有望改善。
对角线
垂 直 水 平
(五)按扫描制式划分 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 )。
(六)、依供电电源划分 ※ 110VAC ( NTSC 制式多属此类) ※ 220VAC , 24VAC ,12VDC 或 9VDC (微型摄像机多属此类)。 ※最好的是宽电源12-24V(适合大型工程)
510H 760H
ICX212/213 ICX448/449 ICX212/213 ICX448/449 ICX445AKA (1.3Mega) ICX445AKA ICX614/618AKA IMX012LQZ
SS-3WD(+)
CXD4150R/G
CXD3301R
IT-1 CXD3191R
Nessy2
㈠清晰度 清晰度数是衡量摄像机优劣的一个 重要参数,它指的是当摄像机摄取等 间隔 排列的黑白相间条纹时,在监视 器(比摄像机的分辨率高)上能够看 到的最多线数。当超过这一线数时, 屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不 能再辨出黑白相间的线条。
㈡最低照度 最低照度是当被摄景物的光亮度低到 一定程度而使摄像机输出的视频信号电 平低到某一规定值时的景物光亮度值。 一般彩色摄像机的最低照度为1~3LUX, 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数 为前提,因此,不能只看摄像机说明书 中标明的最低照度,应按摄像机在同一 光圈系数下其照度值的大小。
监控摄像机基础 知识普及
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第一章 摄像机
摄像机的发展速度很快,从摄像管到 CCD元件,以其构成的CCD摄像机具有 体积小、畸变小、重量轻、寿命长、不 受磁场影响及抗震动和撞击等特点,同 时清晰度、照度、可靠性等指标大大提 高而被广泛应用,除了上面的特点外, 它最大的特点是感应红外。CCD是电荷 耦合器件的缩写,它是一种半导体成像 器件。
ICX204
(PS)
ICX445
(PS)
ICX448/449
4.5 (1/4)
ICX098 (PS) ICX206/207 ICX226/227 ICX614 (PS) ICX618 (PS) ICX216/217
(PS)
(Wide-D)
IMX012
(CMOS)
ICX228/229 ICX268/269 ICX278/279 ICX658/659
3.0 (1/6)
2/239
360/420
380/440
460
800
1300
(SXGA)
1450
2020
5070 NTSC/PAL EIA/CCIR
Number of Effective Pixels [thousand]
・・・ New products ・・・CCD for SS Series
㈥电子快门(ES) 电子快门,是对比照相机的机械快门 功能提出一个术语. 1.相当于控制CCD图像传感器的感光时 间。 2.由于CCD感光的实质是信号电荷的积 累,感光时间越长,信号电荷的积累时 间就越长,输出信号电流的幅值也就越 大。 3.通过调整感光信号电荷的积累时间 (即调整时钟脉冲的宽度),可实现控 制CCD感光时间的功能。
CXD3181R
-
Sony CCD Area Sensor Product Line-up
11.0 (2/3)
Industrial
ICX414
(PS)
Sony Confidential Proprietary
ICX267
ICX422/423
(PS)
ICX282 ICX625
(PS)
ICX285
(PS)
ICX274
8.0 (1/2)
ICX418/419 ICX428/429
(PS)
ICX415
(PS)
ICX205
(PS)
Image size (diagonal) [mm]
ICX212/213
6.0 (1/3)
ICX404/405 ICX254/255
ICX424
(PS)
(Wide-D)
ICX408/409 ICX258/259
(七)、按外观分: A.有机板型 B.针孔型 C.半球型 D.枪型 E.防水型 F.高速云台型等。
二、CCD摄像机常见性能和主要性能指标 1.摄像机的功能很多,如自动白平衡 调整、自动增益调整、电子快门、逆光 补偿、多种同步方式、Y/C分离输出等 等。 2.考察摄像机档次的最主要指标是水 平清晰度、最低照度(灵敏度)和信噪 比。