攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

攝像機(jī)的主要參數(shù)水平清楚度：水平剖析度講解用攝像機(jī)拍攝的影音信號(hào)需要在電視上播放時(shí)，需要換算成與電視畫質(zhì)相同的單位。而電視的畫面清楚度是以水平清楚度作為單位。平時(shí)地說，我們可以把電視上的畫面以水平方向切割成很多很多“條”，分得越細(xì)，這些畫面就越清楚，而水平線數(shù)的數(shù)碼就越多。這個(gè)單位是“電視行（TVLine）”也稱線?？墒?，數(shù)碼攝像機(jī)以數(shù)碼磁帶記錄的信號(hào)，在電視上播放，也換作線來計(jì)算。信噪比圖像信噪比簡(jiǎn)介圖象的信噪比應(yīng)該等于信號(hào)與噪聲的功率譜之比，但平時(shí)功率譜難以計(jì)算，信噪比有一種方法可以近似估計(jì)圖象信噪比，即信號(hào)與噪聲的方差之比。第一計(jì)算圖象所有象素的局部方差，將局部方差的最大值認(rèn)為是信號(hào)方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值，再轉(zhuǎn)成dB數(shù)，最后用經(jīng)驗(yàn)公式修正，詳盡參數(shù)請(qǐng)參看“反卷積與信號(hào)還原（鄒謀炎）”。舉例一般監(jiān)控?cái)z像機(jī)的圖像信噪比是在50dB，像美電貝爾系列BL-CB800ATM-N.信噪比是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，平時(shí)用符號(hào)s/n來表示。由于在一般情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值特別大，信噪比的單位用db來表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在agc（自動(dòng)增益控制）關(guān)閉時(shí)的值，由于當(dāng)agc接通時(shí)，會(huì)對(duì)小信號(hào)進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提升。信噪比的典型值為45~55db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量?jī)?yōu)異；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)異，不出現(xiàn)噪聲。圖像傳感器科技名詞定義中文名稱：圖像傳感器英文名稱：imagetransducer定義：能感覺光學(xué)圖像信息并變換成可用輸出信號(hào)的傳感器。應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科）；傳感器（二級(jí)學(xué)科）；物理量傳感器（三級(jí)學(xué)科）圖像傳感器，是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部分。依照元件的不相同，可分為CCDChargeCoupledDevice，電荷耦合元件）和CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體元件）兩大類。鏡頭1.分類攝像機(jī)鏡頭就光圈而言可分為手動(dòng)光圈鏡頭及自動(dòng)光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。2.正確采用攝像機(jī)鏡頭a.手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的采用手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的采用取決于使用環(huán)境的照度可否恒定。對(duì)于在環(huán)境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內(nèi)、關(guān)閉走廊里、無陽(yáng)光直射的房間內(nèi)，均可采用手動(dòng)光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調(diào)試中依照環(huán)境的實(shí)質(zhì)照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。對(duì)于環(huán)境照度處于經(jīng)常變化的情況，如隨日照時(shí)間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內(nèi)等，均需采用自動(dòng)光圈鏡頭(必定配以帶有自動(dòng)光圈鏡頭插座的攝像機(jī))，這樣便可以實(shí)現(xiàn)畫面亮度的自動(dòng)調(diào)治，獲得優(yōu)異的較為恒定亮度的監(jiān)察畫面。對(duì)于自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號(hào)又可分為DC及VIDEO控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號(hào)控制。這在自動(dòng)光圈鏡頭的種類采用上，攝像機(jī)自動(dòng)光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動(dòng)光圈鏡頭的驅(qū)動(dòng)方式開關(guān)上，三者注意協(xié)分派合好即可。2、定焦、變焦鏡頭的采用除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭(AsphericalLens)，鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，并且在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素，平時(shí)一片非球面鏡片就能達(dá)到多個(gè)球面鏡片更正像差的收效，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清楚度更好、色彩還原更為正確、鏡頭內(nèi)的光輝反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)減小。非球面鏡頭擁有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡(jiǎn)化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場(chǎng)合，光圈大則可以適應(yīng)光輝較暗的場(chǎng)所，因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產(chǎn)品SSV0770，近攝距離可到30cm，b.定焦、變焦鏡頭的采用定焦、變焦鏡頭的采用取決于被監(jiān)察場(chǎng)景范圍的大小，以及所要求被監(jiān)察場(chǎng)景畫面的清楚程度。在鏡頭規(guī)格(鏡頭規(guī)格一般分為1/3″、1/2″和2/3″等)必然的情況下，鏡頭焦距與鏡頭視場(chǎng)角的關(guān)系為：鏡頭焦距越長(zhǎng)，其鏡頭的視場(chǎng)角就越小(見圖1所示)；在鏡頭焦距必然的情況下，鏡頭規(guī)格與鏡頭視場(chǎng)角的關(guān)系為：鏡頭規(guī)格越大，其鏡頭的視場(chǎng)角也越大。因此由以上關(guān)系可知：在鏡頭物距必然的情況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統(tǒng)尾端監(jiān)察器上所看到的被監(jiān)察場(chǎng)景的畫面范圍就越小，但畫面細(xì)節(jié)越來越清楚；而隨著鏡頭規(guī)格的增大，在系統(tǒng)尾端監(jiān)察器上所看到的被監(jiān)察場(chǎng)景的畫面范圍就增大，但其畫面細(xì)節(jié)越來越模糊。在鏡頭規(guī)格及鏡頭焦距必然的前提下，

CS型接口鏡頭的視場(chǎng)角將大于

C型接口鏡頭的視場(chǎng)角。鏡頭視場(chǎng)角可分為圖像水平視場(chǎng)角以及圖像垂直視場(chǎng)角，且圖像水平視場(chǎng)角大于圖像垂直視場(chǎng)角，平時(shí)我們所講的視場(chǎng)角一般是指鏡頭的圖像水平視場(chǎng)角。在狹小的被監(jiān)察環(huán)境中如電梯轎箱內(nèi)，狹小房間均應(yīng)采用短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭，如采用鏡頭規(guī)格為1/2″，CS型接口，鏡頭焦距為3.6mm或2.6mm鏡頭，這些鏡頭視場(chǎng)角均不小于99°或127°，這對(duì)于攝像機(jī)在狹小空間里一般標(biāo)高為2.5m左右時(shí)，其鏡頭的視場(chǎng)角范圍足以覆蓋整個(gè)近距離狹小被監(jiān)察空間。也可依照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)質(zhì)情況采用手動(dòng)變焦鏡頭如日產(chǎn)ComputarT2Z2814CS－2鏡頭，這種鏡頭為1/3″CS型接口手動(dòng)光圈鏡頭，其焦距2倍可調(diào)(手動(dòng)調(diào)焦)。調(diào)焦范圍為2.8～6.0mm，視場(chǎng)角變化范圍為96°～47.2°，這種鏡頭特別適合在狹小的被監(jiān)察環(huán)境中使用，在使用時(shí)可方便地依照實(shí)質(zhì)需要，靈便實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)視場(chǎng)景的“點(diǎn)”或“面”的監(jiān)察收效。對(duì)于一般變焦(倍)鏡頭而言，由于其最小焦距平時(shí)為6.0mm左右，故其變焦(倍)鏡頭的最大視場(chǎng)角為45°左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監(jiān)察環(huán)境中，其監(jiān)察死角必然增大，誠(chéng)然可經(jīng)過對(duì)前端云臺(tái)進(jìn)行操作控制，以減少這種監(jiān)察死角，但這樣必然會(huì)增加系統(tǒng)的工程造價(jià)(系統(tǒng)需增加前端解碼器、云臺(tái)、防范罩等)，以及系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，因此在這種環(huán)境中，不宜采用變焦(倍)鏡頭。在廣闊的被監(jiān)察環(huán)境中，第一應(yīng)依照被監(jiān)察環(huán)境的廣闊程度，用戶要求在系統(tǒng)尾端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)察場(chǎng)景畫面的清楚程度，以及被監(jiān)察場(chǎng)景的中心點(diǎn)到攝像機(jī)鏡頭之間的直線距離為參照依照，在直線距離必然且滿足覆蓋整個(gè)被監(jiān)察場(chǎng)景畫面的前提下，應(yīng)盡量考慮采用長(zhǎng)焦距鏡頭，這樣可以在系統(tǒng)尾端監(jiān)察器上獲得一幅擁有較清楚細(xì)節(jié)的被監(jiān)察場(chǎng)景畫面。在這種環(huán)境中也可考慮采用變焦(倍)鏡頭(電動(dòng)三可變鏡頭)，這可依照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)的性能價(jià)格比決定，在采用時(shí)也應(yīng)試慮兩點(diǎn)：(1)在調(diào)治至最短焦距時(shí)(看全景)應(yīng)能滿足覆蓋主要被監(jiān)察場(chǎng)景畫面的要求；(2)在調(diào)治至最長(zhǎng)焦距時(shí)(看細(xì)節(jié))應(yīng)能滿足觀察被監(jiān)察場(chǎng)景畫面細(xì)節(jié)的要求。平時(shí)情況下，在室內(nèi)的庫(kù)房、車間、廠房等環(huán)境中一般選用6倍也許10倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫(kù)區(qū)、碼頭、廣場(chǎng)、車站等環(huán)境中，可根據(jù)實(shí)質(zhì)要求采用10倍、16倍或20倍鏡頭即可(一般情況下，鏡頭倍數(shù)越大，價(jià)格越高，可在綜合考慮系統(tǒng)造價(jià)贊同的前提下，適入采用高倍數(shù)變焦鏡頭)。nc.正確采用鏡頭焦距的理論計(jì)算攝取光景的鏡頭視場(chǎng)角是極為重要的參數(shù)，鏡頭視場(chǎng)角隨鏡頭焦距及攝像機(jī)規(guī)格大小而變化(其變化關(guān)系如前所述)，覆蓋光景鏡頭的焦距可用下述公式計(jì)算：f=uD/U·f=hD/H·f：鏡頭焦距、U：光景實(shí)質(zhì)高度、H：光景實(shí)質(zhì)寬度、D：鏡頭至光景實(shí)測(cè)距離、u：圖像寬度、h：圖像高度(3)舉例說明：入采用1/2″鏡頭時(shí)，圖像尺寸為u=4.8mm，h=6.4mm。鏡頭至光景距離D=3500mm，光景的實(shí)質(zhì)寬度為

U=2500mm(

光景的實(shí)質(zhì)高度可由下式算出

H=1.333

·U，這種關(guān)系由攝像機(jī)取景器將以上參數(shù)代入公式

CCD片決定)。(1)中，可得f=4.8

·3500/2500=6.72mm，應(yīng)采用

6mm

定焦鏡頭即可。鏡頭的焦距定焦距：焦距固定不變，可分為有光圈和無光圈兩種。·有光圈：鏡頭光圈的大小可以調(diào)治。依照環(huán)境光照的變化，應(yīng)相應(yīng)調(diào)治光圈的大小。光圈的大小可以經(jīng)過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)治。人為手工調(diào)治光圈的，稱為手動(dòng)光圈；鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的，稱為自動(dòng)光圈?！o光圈：即定光圈，其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。變焦距：焦距可以依照需要進(jìn)行調(diào)整，使被攝物體的圖像放大或減小。常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。三可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。二可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。鏡頭：可分為定焦距鏡頭、變焦距鏡頭、廣角鏡優(yōu)等。1）定焦距鏡頭用于攝取固定目標(biāo)。2）變焦距鏡頭用于攝取大范圍畫面。3）廣角鏡頭用于攝取小瞧距、大視角畫面。攝像機(jī)鏡頭的選擇應(yīng)吻合以下規(guī)定：①鏡頭的焦距應(yīng)依照視場(chǎng)大小和鏡首領(lǐng)標(biāo)的距離確定，攝取固定監(jiān)察目標(biāo)時(shí)，可采用定焦鏡頭；當(dāng)視距較小而視角較大時(shí)，可采用廣角鏡頭；當(dāng)視距較大時(shí)，可采用望遠(yuǎn)鏡頭；當(dāng)需要改變監(jiān)察目標(biāo)的觀察視角或視角范圍較大時(shí)，宜采用變焦距鏡頭。②當(dāng)需要遙控時(shí)，可采用擁有光對(duì)焦、光圈開度、變焦距的遙控鏡頭裝置。鏡頭：可分為定焦距鏡頭、變焦距鏡頭、廣角鏡優(yōu)等。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。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)算以下：f=wL/Wf=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）：被攝物體寬度：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：被攝物體的高度ccd靶面規(guī)格尺寸：?jiǎn)挝籱m規(guī)格WH1/3"4.83.61/2"6.44.82/3"8.86.61"12.79.6由于攝像機(jī)畫面寬度和高度與電視接收機(jī)畫面寬度和高度相同，其比率均為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。視場(chǎng)角的計(jì)算

4:3,當(dāng)

L不變，若是知道了水平或垂直視場(chǎng)角即可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)角β（水平觀看的角度）β=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)系以下：q=或=q表