鏡頭角度與距離計(jì)算方法

1、專用的鏡頭角度計(jì)算方法鏡頭焦距的計(jì)算1 公式計(jì)算法：視場(chǎng)和焦距的計(jì)算 視場(chǎng)系指被攝取物體的大小，視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離， 鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。1、鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下； f=wL/W2 、 f=hL/hf ；鏡頭焦距 w ：圖象的寬度（被攝物體在 ccd 靶面上成象寬度）W：被攝物體寬度L：被攝物體至鏡頭的距離h：圖象高度（被攝物體在 ccd 靶面上成像高度）視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）高度H ：被攝物體的高度ccd 靶面規(guī)格尺寸： 單位 mm規(guī)格 W H1/31/22/31 由于攝像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣， 其比例均為

2、4:3, 當(dāng) L 不變，H 或 W增大時(shí)， f 變小，當(dāng) H或W不變， L增大時(shí)， f 增大。2 視場(chǎng)角的計(jì)算 如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。 水平視場(chǎng)角 （水 平觀看的角度） =2tg -1= 垂直視場(chǎng)角 q（垂直觀看的角度） q=2tg-1= 式中 w、H、 f 同上 水平視場(chǎng)角 與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距 f 時(shí)的水平視場(chǎng)角 b的值， 如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度 W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；攝像機(jī)的攝像管為 17mm（2/3in）, 鏡頭焦距 f

3、 為 12mm，從表 2 中查得水平視場(chǎng)角為 40而鏡 頭與被攝取物體的距離為 2m，試求視場(chǎng)的寬度 w。 W=2Ltg=22tg= 則 H=W= = 焦距 f 越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越 小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（ W）。高（ H）和與攝像機(jī)的距離（ L）決定，一旦決定了攝 像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來(lái)3 個(gè)因素決定； *. 欲監(jiān)視景物的尺寸 *. 攝像機(jī)與景物的距離 *. 攝像機(jī)成像器的尺士： 1/3 、1/2 、2/3 或 1 。圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距 有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。 利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度

4、；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī) 與被攝景物間的距離；使用 1/3 ”鏡頭時(shí)使用圖 2，使用 1/2 鏡頭時(shí)使用圖 3，使用 2/3 ”鏡頭時(shí)使用圖 4， 使用 1鏡頭時(shí)使用圖 5。具體方法：在以 W和L為座標(biāo)軸的圖示 2-5 中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保 景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬50m,距離 40m,使用1/3 格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。f=vD/V 或 f=hD/H其中， f 代表焦距， v 代表 CCD靶面垂直高度， V代表被觀測(cè)物體高度

5、， h 代表 CCD靶面水平寬度， H代表 被觀測(cè)物體寬度。舉例：假設(shè)用 1/2”CCD攝像頭觀測(cè)， 被測(cè)物體寬 440毫米，高 330毫米，鏡頭焦點(diǎn)距物體 2500毫米。 由公式可以算出：焦距 f=440 36 毫米 或焦距 f=330 36 毫米當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號(hào)， 一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會(huì)大一些。智能建筑閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇及計(jì)算 摘要：本文主要介紹閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇和計(jì)算，在選擇和計(jì)算鏡頭時(shí)提供了三種方法；公 式計(jì)算法、查表法和圖解法。關(guān)鍵詞 : 攝像機(jī)、鏡頭、焦距、視場(chǎng)、視場(chǎng)角 攝像機(jī)

6、鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備，它的質(zhì)量(指標(biāo))優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo)，因 此，攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量，又關(guān)系到工程造價(jià)。1. 鏡頭的種類按鏡頭尺寸劃分： 攝像機(jī)鏡頭與攝像機(jī)一樣也分為 (1/3in) 、13mm(1/2in) 、17mm(2/3) 、19mm(3/4in) 、 25mm(lin) 等多種，在選擇攝像機(jī)鏡頭時(shí)，一般應(yīng)與攝像機(jī)相對(duì)應(yīng)，即13mm攝像機(jī)應(yīng)選用 13mm鏡頭。按鏡頭類別劃分 : 攝像機(jī)鏡頭分手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭兩大類型，手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)整都是為了 調(diào)節(jié)光通光量，使傳感器感受光量保持在最佳狀態(tài)。2. 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)光圈鏡頭是的

7、最簡(jiǎn)單的鏡頭， 適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下， 手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu) 成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)， 應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭， 比如在戶外或人 工照明經(jīng)常開(kāi)關(guān)的地方，自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距(光圈)鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。 定焦距(光圈)鏡頭，一般與電子快門攝像機(jī)配套，適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。 定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭， 中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。 中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近 的鏡頭； 焦距小于成

8、像尺寸的稱為短距鏡頭， 短焦距鏡頭又稱廣角鏡頭， 該鏡頭的焦距通常是 28mm以下的 鏡頭，短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差，監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合，焦距大于成像尺寸的稱為長(zhǎng)焦距鏡 頭，長(zhǎng)焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。、手動(dòng)光圈鏡頭，可與電子快門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。、自動(dòng)光圈鏡頭， (EF)可與任何 CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用于被監(jiān)視表面 亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。、電動(dòng)變焦距鏡頭，可與任何 CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡頭是通過(guò)遙控裝

9、 置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦，光圈開(kāi)度，改變焦距大小的。3、鏡頭的計(jì)算3 、1公式計(jì)算法3 11、視場(chǎng)和焦距的計(jì)算視場(chǎng)系指被攝取物體的大小， 視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離， 鏡頭焦頭及所要求的成像大 小確定的。鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下；焦距： f=c W視場(chǎng) H= L 圖 1-視場(chǎng)計(jì)算圖W=式中： H= 視場(chǎng)(攝取場(chǎng)景)高度( m)4:3, 所以W=視場(chǎng)(攝取場(chǎng)景)寬度 (m) 由于攝像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣，其比例均為 W=H(m)L- 鏡頭至被攝取物體的蹁（視距）（ m） f- 焦距（ mm） 像場(chǎng)（靶面成像面）寬度（ mm）1.像場(chǎng) （靶面

10、成像面積 ）高度 （mm） 因攝像機(jī)的攝像管不同，其靶面像場(chǎng)的 a,b 值也不同，具體數(shù)值如下表 攝像機(jī)靶面成像像場(chǎng) a,b 值 =2tg -1=攝像管尺寸a(mm)b(mm)(in)(3/4in)17mm(2/3in)13mm(1/2in)(1/3in)從式中可以看出， 當(dāng) H 或 W不變， 2 視場(chǎng)角的計(jì)算如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)角 （水平觀看的角度）當(dāng)L不變，H或W增大時(shí)，f 變小， L 增大時(shí)， f 增大。垂直視場(chǎng)角 q（垂直觀看的角度） q=2tg-1=式中 w、H、 f 同上 水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下：q=或=q表 2 中列出了不同

11、尺寸攝像層和不同焦距 f 時(shí)的水平視場(chǎng)角 b 的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便 可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H 和視場(chǎng)寬度 W.H=2Ltg、 W=2Ltg 例如；攝像機(jī)的攝像管為 17mm（2/3in）, 鏡頭焦距 f 為 12mm，從表 2 中查得水平視場(chǎng)角為 40而鏡 頭與被攝取物體的距離為 2m，試求視場(chǎng)的寬度 w。W=2Ltg=22tg= 則 H=W= = 焦距 f 越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。3 3圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（ W）。高（ H）和與攝像機(jī)的距離（ L）決定，一旦決定了攝像 機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就攝像機(jī)在不同焦距 f

12、 時(shí)水視場(chǎng)角 表 2鏡頭焦距 f攝像管尺寸13mm(1/2in)17mm(2/3in)25mm(lin)32mm(1 1/4in)(mm)水平視場(chǎng)角56738311052687910684358779493952708637496884103547658112304056712939546913283752 671524324659212840521820273951201825364625152029382813182634302432351421284018245010638137510051254150200300400600由來(lái) 3 個(gè)因素決定；*. 欲監(jiān)視景物的尺寸*. 攝像機(jī)與景物

13、的距離*. 攝像機(jī)成像器的尺士： 1/3 、1/2 、2/3 或 1 。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3 ”鏡頭時(shí)使用圖2，使用 1/2 鏡頭時(shí)使用圖 3，使用 2/3 ”鏡頭時(shí)使用圖 4，使用 1鏡頭時(shí)使用圖 5。具體方法：在以 W和 L 為座標(biāo)軸的圖示 2-5 中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上， 面那條線指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬 50m,距離 40m,使用 1/3 格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)

14、。這表明如果使用 4mm鏡頭就不能覆蓋 50m的視場(chǎng)。而用的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。電視監(jiān)控 CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用及配合摘要 文章在系統(tǒng)地介紹了 CCD攝像機(jī)和鏡頭的基礎(chǔ)上 , 重點(diǎn)闡述了鏡頭的選用原則和鏡頭與攝像機(jī) 的配合步驟。關(guān)鍵詞 電視監(jiān)控 CCD攝像機(jī) 鏡頭 C/CS 型接口 同步在進(jìn)入信息化時(shí)代的今天 , 隨著社會(huì)財(cái)富的增加 ,人們?cè)絹?lái)越重視安全防范問(wèn)題。 同時(shí) ,利用當(dāng)今現(xiàn)有技 術(shù), 也完全可以對(duì)防區(qū)進(jìn)行有效的設(shè)防。 CCD攝像機(jī)的出現(xiàn)與發(fā)展 , 為安全防范提供了一種嶄新的技術(shù)手段 , 以其既具有醒目的威懾作用 ,又可為破案提供強(qiáng)有力證據(jù)的魅力 , 廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域 ,在閉

15、路電視監(jiān)控 方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。 CCD攝像部分位于閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的最前沿, 可以說(shuō)是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛, “眼睛 的好壞將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。所以 , 認(rèn)真選擇和處理 CCD攝像部分是至關(guān)重要的。1 CCD 攝像機(jī)與鏡頭CCD是電荷藕合器件( Charge Couple Device )的簡(jiǎn)稱 , 它能夠?qū)z入光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾刹⑵鋬?chǔ)存、轉(zhuǎn) 移，把成像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，完成光電轉(zhuǎn)移功能，因此是理想的攝像元件。CCD攝像機(jī)就是以其構(gòu)成的一和中微型圖像傳感器。CCD 攝像機(jī)的特點(diǎn)CCD攝像機(jī)具有體積小、重量輕、靈敏度高、壽命長(zhǎng)、抗振動(dòng)及不受電磁干擾等特點(diǎn)。這也正是CCD攝像機(jī)比以前的

16、攝像管式攝像機(jī)具有的最大優(yōu)點(diǎn)。衡量 CCD攝像機(jī)性能的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面:(1) 清晰度：一般多指水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)水平清晰度要求彩色攝像機(jī)在300 線以上，黑白攝像機(jī)在 350 線以上。(2) 靈敏度 (也稱最低照度 ): 靈敏度用“勒克斯 , (Lx)表示。如某一攝像機(jī)的最低照度為 , 其靈敏度一 般以上的攝像機(jī)為普通型 ; 以下的攝像機(jī)為星、 月光級(jí)高靈敏度型 , 也稱作電子增感攝像機(jī)或夜視型攝像機(jī)。(3) 信噪比:攝像機(jī)的圖象信號(hào)與它的噪聲信號(hào)之比，用S/N 表示。 S表示攝像機(jī)在假設(shè)元噪聲時(shí)的圖像信號(hào)值， N表示攝像機(jī)本身產(chǎn)生的噪聲值 (比如熱噪聲) ,二者之比即為信噪

17、比 ,用分貝(dB) 表示。信噪比 越高越好，典型值為 46dB。(4) 視頻輸出 :一般用輸出信號(hào)電壓的峰一峰值表示，多為1Vp-p , 即 1V峰- 峰值負(fù)極性輸出，且為750復(fù)合視頻信號(hào) ,采用 BNC接頭( 同步頭朝下 )。(5) CCD靶面尺寸 : 常見(jiàn)的 CCD攝像機(jī)靶面大小分為：1 英寸 靶面尺寸為寬高 , 對(duì)角線 16mm。2/3 英寸 - 靶面尺寸為寬高 , 對(duì)角線 11mm。1/2 英寸 - 靶面尺寸為寬高 , 對(duì)角線 8mm。1/3 英寸 - 靶面尺寸為寬高 , 對(duì)角線 6mm。1/4 英寸 - 靶面尺寸為寬高 , 對(duì)角線 4mm。CCD攝像機(jī)靶面小 ,將能降低成本 ,因

18、此 1/3 英寸及以下的攝像機(jī)將占據(jù)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。 除了上述幾種技術(shù)指標(biāo)外 , 攝像機(jī)的供電電源分為直流和交流兩種供電型式，常見(jiàn)的交流供電電壓 有,110V 和 24V,直流供電電壓有 24V,12V 和 9V。攝像機(jī)與鏡頭接口形式有 C/CS型之分。掃描制式基本有 兩種 :PAL-B 和 NTSC。另一個(gè)值得重視的指標(biāo)是同步方式?，F(xiàn)代的CCD攝像機(jī) ,大多采用相位可調(diào)線路鎖定的同步方式 , 即以交流電源頻率 (50Hz) 作為用于垂直同步的參考值而代替了攝像機(jī)的內(nèi)同步發(fā)生器。在切換攝像機(jī)輸出時(shí) , 圖像元滾動(dòng) , 不會(huì)造成畫(huà)面失真。 此外還有一個(gè)外部調(diào)整的相位控制 ( 90 ), 所以

19、可獲得非常精確的同步。 攝像機(jī)鏡頭的分類和技術(shù)特性以鏡頭安裝方式分類與普通照相機(jī)所用卡口鏡頭不同 , 所有攝像機(jī)的鏡頭均是螺紋口的 ,CCD攝像機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn),即C安裝座和 Cs安裝座。兩者之螺紋部分相同 ,都是 1英寸 32牙螺紋座 ,直徑均為。不同之處在于 C 安裝座從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是 ;Cs 安裝從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離則為。如果要將一個(gè) C 安裝座鏡頭裝到一個(gè) CS安裝座攝像機(jī)上時(shí) ,則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器 ,即 C/CS調(diào)節(jié)圈。以鏡頭視場(chǎng)大小分類標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 : 視角 300左右, 當(dāng)鏡頭焦距近似等于攝像靶面對(duì)角線長(zhǎng)度時(shí),則定為該機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。在 2/3英寸

20、CCD攝像機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為 16mm在, 1/2 英寸 CCD攝像機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為 12mm,在1/3 英寸 CCD攝像機(jī)中 , 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為 8mm。廣角鏡頭 : 視角 550以上, 焦距可小到幾毫米 , 能提供較寬廣的視景。遠(yuǎn)攝鏡頭 : 視角 200以內(nèi), 焦距可達(dá)幾十厘米、 幾十分米 , 這種鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影像 放大, 但觀察范圍將縮小。變焦鏡頭 :又稱伸縮鏡頭 ,有手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦兩類 , 可對(duì)所監(jiān)視場(chǎng)景的視場(chǎng)角及目標(biāo)物進(jìn)行變焦距 攝取圖像 ,適合長(zhǎng)距離變化觀察和攝取目標(biāo)。 變焦鏡頭的特點(diǎn)是 :在成像清晰的情況下 , 通過(guò)鏡頭焦距的變化 來(lái)改變圖像大

21、小與視場(chǎng)大小。針孔鏡頭 : 鏡頭端頭直徑僅幾毫米 ,可隱蔽安裝。針孔鏡頭或棱鏡鏡頭適用于有遮蓋物或有特殊要求的 環(huán)境中, 此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或容易受損、 或容易被發(fā)現(xiàn) ,采用針孔鏡頭或棱鏡鏡頭可滿足類似特殊要求,比如在工業(yè)窯爐及精神病院等場(chǎng)所。以鏡頭光圈分類鏡頭有手動(dòng)光圈和自動(dòng)光圈之分 ,手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度變化較小場(chǎng)所 , 自動(dòng)光圈鏡頭因光照度發(fā)生 大幅度變化時(shí) ,其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整 ,可提供必要的動(dòng)態(tài)范圍 ,使攝像機(jī)產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的視頻信號(hào) , 故適合于亮度 變化較大場(chǎng)所。 自動(dòng)光圈有兩類 :一類是通過(guò)視頻信號(hào)控制鏡頭光圈 ,稱為視頻輸入型 , 另一類是利用機(jī)上直 流電壓直接控制光圈 , 稱為 DC

22、輸入型。從鏡頭焦距上分類短焦距鏡頭 : 因入射角較寬 , 故可提供一個(gè)較寬闊的視景。中焦距鏡頭 : 即標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 , 焦距的長(zhǎng)度視 CCD靶面的尺寸而定。長(zhǎng)焦距鏡頭 : 因人射角較窄 , 故僅能提供一個(gè)狹窄的視景 ,適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視。焦距和視場(chǎng)角焦距是從透鏡中心到一個(gè)平面的距離 ,在此平面可產(chǎn)生一個(gè)目標(biāo)物之清晰影像 , 通常用焦距值 f 表示。 鏡頭焦距 f 、鏡頭到目標(biāo)物的距離 d、視野 HV之間的關(guān)系如圖 1 所示。由此可知 , 鏡頭的焦距與視場(chǎng)角的大小成反比 , 即焦距越長(zhǎng) , 視場(chǎng)角越小 ; 焦距越短 , 視場(chǎng)角越大。 相對(duì)孔徑和光圈鏡頭的相對(duì)孔徑是鏡頭的人射膛 D與焦距 f 之比, 它

23、是決定鏡頭通光能力的重要指標(biāo)。式F=f/D 表示,即光圈數(shù)。 F 值越小 , 頭上均標(biāo)有其最大的 F 值 , 如 6mm/F1.距 f 為 6mm最, 大孔徑為。對(duì)孔徑的平方成正比 , 對(duì)孔徑就應(yīng)是原來(lái)的在倍 ,倍。在鏡頭的標(biāo)環(huán)上常標(biāo)有、 2、 4、 22 等檔。另一個(gè)值得注意的是景深問(wèn)題 , 像機(jī)通過(guò)鏡頭 , 除了能把一還使該景物前后一面上 , 這段范圍叫做景深。 物距有關(guān) ,焦距越短景深越大 ,距越近 ,景深越小。2 CCD 攝像機(jī)與鏡頭的選配原則CCD 攝像機(jī)的選用原則CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用原則是根據(jù)使用場(chǎng)合、監(jiān)視對(duì)象、目標(biāo)距離、安裝環(huán)境及監(jiān)視目的來(lái)選擇所 需的攝像機(jī)。一般來(lái)講 ,在保

24、證攝像系統(tǒng)可靠性及基本質(zhì)量的前提下盡可能采用中低檔次的攝像機(jī)和鏡頭, 這一方面可以節(jié)省投資 ,另一方面 ,通常檔次越高的設(shè)備由于其造價(jià)高產(chǎn)量必然較少，故相對(duì)來(lái)說(shuō)可靠性指標(biāo)比之中 低檔次產(chǎn)品要低，而維護(hù)使用的費(fèi)用及技術(shù)水平卻要求較高。作為電視監(jiān)控系統(tǒng)不能像電視臺(tái)那樣配備水 平較高的專業(yè)技術(shù)人員，因操作的限制，高檔次設(shè)備得不到高質(zhì)量畫(huà)面的例子屢見(jiàn)不鮮的。 彩色攝像 機(jī)能辨別出景物或衣著的顏色， 適合觀察和辨認(rèn)目標(biāo)細(xì)節(jié) ,但造價(jià)較高 ,清晰度較低， 若進(jìn)行宏觀監(jiān)視 ,目標(biāo) 場(chǎng)景色彩又較為豐富 , 此時(shí)最好采用彩色攝像機(jī)。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，彩色攝像機(jī)應(yīng)用比重越來(lái)越大。黑白攝像機(jī)清晰度較高， 靈敏度也高于

25、彩色攝像機(jī)，但沒(méi)有色彩體現(xiàn)， 所以在照度不高 , 目標(biāo)沒(méi)有明顯 的色彩標(biāo)志和差異，同時(shí)又希望較清晰地反映出目標(biāo)下 , 應(yīng)選用黑白攝像機(jī)。球形攝像機(jī) , 是科學(xué)技術(shù)發(fā)展?jié)B透到安全防范領(lǐng)域的代表之一, 它是集 CCD攝像機(jī)、變焦鏡頭、全方位去臺(tái)及解碼驅(qū)動(dòng)器于一體的新型攝像系統(tǒng) , 其在性能方面已實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)的高速及無(wú)級(jí)變速運(yùn)動(dòng)、 鏡頭變焦及 光圈的精確預(yù)置、 程序式的多預(yù)置設(shè)定 , 甚至運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的焦功能， 從而使攝像系統(tǒng)具備自動(dòng)巡視和部分自 動(dòng)跟蹤功能，從單純的功能型向智能型轉(zhuǎn)變。球形攝像機(jī)近年來(lái)被廣泛地應(yīng)用在賓館、 醫(yī)院、娛樂(lè)場(chǎng)所、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所及室外等領(lǐng)域 , 尤其是行為與場(chǎng)景 需要特別關(guān)注之處。帶

26、視頻移動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能的攝像機(jī)應(yīng)用在銀行、 博物館、軍事重地等領(lǐng)域 , 具有更有效、 更完美的優(yōu)勢(shì)。CCD 攝像機(jī)與鏡頭的配合原則在選擇 CCD攝像機(jī)與鏡頭的配合時(shí) , 首先要明確機(jī)械接口是否一致 , 盡量選用同一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口 , 以免給安裝帶來(lái)麻煩 ,其次要求鏡頭成像規(guī)格與攝像機(jī) CCD靶面規(guī)格一致 ,即鏡頭標(biāo)明的為 1/3 英寸,則選用 攝像機(jī)的規(guī)格也應(yīng)為 1/3 英寸。否則不能相互配合。例如 : 使用 1/3 英寸攝像機(jī) , 還勉強(qiáng)可以裝備 1/2 英寸 鏡頭, 此時(shí)攝像系統(tǒng)顯現(xiàn)的視場(chǎng)角要比鏡頭標(biāo)明的視角小很多; 但反過(guò)來(lái)把 1/2 英寸鏡頭用于 2/3 英寸攝像機(jī)時(shí), 則圖像就不能充

27、滿屏幕 , 圖像邊緣不是發(fā)黑就是發(fā)虛。當(dāng)確定了攝像點(diǎn)位置后 , 就可根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)選擇合適的鏡頭了。 選擇的依據(jù)是監(jiān)視的視野和亮度變化的 范圍,同時(shí)兼顧所選攝像機(jī) CCD靶面尺寸。視野決定使用定焦鏡頭還是變焦鏡頭, 變焦選擇倍數(shù)范圍。亮度變化范圍決定是否使用自動(dòng)光圈鏡頭。無(wú)論選用定焦鏡頭還是變焦鏡頭都要確定焦距 ,為了獲得最佳的監(jiān)視效果 , 一般都應(yīng)根據(jù)工程條件進(jìn)行 計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用標(biāo)稱焦距的鏡頭 , 當(dāng)標(biāo)稱焦距鏡頭的焦距與計(jì)算結(jié)果相差較大時(shí) ,應(yīng)調(diào)查攝像機(jī)的 安裝位置 , 再核算直至滿意為止。攝像機(jī)與被監(jiān)視目標(biāo)有公式 (1) 。f=v d/V(1)式中 f 為計(jì)算焦距 ;V 為視場(chǎng)高 ;

28、v 為像場(chǎng)高 ( 即 CCD靶面高 );d 為物距。例如:某CCD攝像機(jī)采用 1/3 英寸靶面 ,用以監(jiān)視商場(chǎng)收銀臺(tái) ,有效范圍為 2m2m,攝像機(jī)安裝于距收銀 臺(tái) 7m處, 該攝像機(jī)需配多大焦距鏡頭 ?利用式 (1) 有 :v= V=2m d=7m因此 :f= 7/2=故可采用標(biāo)稱焦距為 12mm的定焦鏡頭。變焦鏡頭焦距的計(jì)算與定焦鏡頭一樣, 只要最大和最小焦距能滿足視野要求即可。一般來(lái)說(shuō) , 監(jiān)視固定目標(biāo)應(yīng)該選用定焦鏡頭。 對(duì)于具有一定空間范圍 , 兼有宏觀和微觀監(jiān)視要求 , 需要經(jīng) 常反復(fù)監(jiān)視恒、沒(méi)有同時(shí)監(jiān)視要求的場(chǎng)合 ,宜采用變焦鏡頭并配合云臺(tái) , 否則盡量采用定焦鏡頭。在需要秘 密監(jiān)

29、視或特殊應(yīng)用場(chǎng)合 ,針孔(棱形) 鏡頭可輕而易舉地達(dá)到監(jiān)控目的。監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視角度表鏡頭焦距搭配1/3 CCD搭配1/4 CCD二者的角度差異mmmm4 mm6 mm8 mm12 mm16 mm25 mm60 mm監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視距離表鏡頭焦 距（ 毫米 數(shù)）距離5米 （ 寬高 ）距離10米（ 寬高 ）距離15米（ 寬高 ）距離20米（ 寬高 ）距離30米（ 寬高 ）13米26米39米5239米78米米17米19米34米51米4mm86米1612米2418米3224米4836米6mm米11米米22米33米8mm米7米米14米21米12mm2米43米6米86米129米16mm米3米米6米9

30、米25mm1米米米5米米60mm米1米米2米3米攝像機(jī)選型、安裝需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題攝像機(jī)選型、安裝通常有八點(diǎn)需要考慮，具體如下（ 1） 應(yīng)根據(jù)監(jiān)控 目標(biāo)的的照度選著不同靈敏度的攝像機(jī)。 監(jiān)控目標(biāo)的最低環(huán) 境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的 10倍。 監(jiān)視目標(biāo)的照度要求與攝像機(jī)的靈敏度密切相關(guān)，通常閉路 電視監(jiān)控系統(tǒng)是由被監(jiān)視視場(chǎng)所監(jiān)視時(shí)刻的自然光，一般畫(huà) 面的典型照度見(jiàn)表 1-1表1-1 一般畫(huà)面的典型照度各種天氣下的自然光照度值照度估計(jì)值（ lx ）直射陽(yáng)光100000130000晴天（非陽(yáng)光直射）1000020000陰天1000工作場(chǎng)所內(nèi)（白天）200400非常陰暗的白天100黃昏（拂曉）10入

31、夜1滿月弦月沒(méi)有月亮的晴朗夜空沒(méi)有月亮的多云夜空監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的 10倍以上， 這是工程中的經(jīng)驗(yàn)值。處在室外的監(jiān)控目標(biāo)。 其亮度一般是從黑夜最低照度以下到晴 天中午的 130000lx 左右變化幅度相當(dāng)大，僅采用自動(dòng)靶壓控 制的攝像機(jī)是不能適應(yīng)監(jiān)視目標(biāo)這么寬的照度范圍的。 就當(dāng)前 的技術(shù)而言，可采用自動(dòng)光圈可調(diào)鏡頭，確保監(jiān)視的效果。2）攝像機(jī)鏡頭的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 鏡頭的焦距應(yīng)根據(jù)視場(chǎng)角大小和鏡頭與監(jiān)視目標(biāo)的距離確 定，并按下式計(jì)算：F=ALH式中 F焦距（ mm）A像場(chǎng)高（ mm）L物距（ mm）H視場(chǎng)高（ mm） 攝取固定監(jiān)控目標(biāo)時(shí)，可選用定焦鏡頭 ; 當(dāng)視距較小而視角較大時(shí)， 可選用廣角鏡頭：當(dāng)視距較大時(shí)，可選用望遠(yuǎn)鏡頭；當(dāng)需要改 變監(jiān)控目標(biāo)的觀察視角或范圍比較大時(shí)，宜選用變焦鏡頭。 除硫化銻攝像管外， 當(dāng)監(jiān)控目標(biāo)照度有變化時(shí)， 均應(yīng)采用光 圈可調(diào)鏡頭。 當(dāng)需要遙控時(shí)，