|
1. CCD尺寸，亦即攝象機靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 2. CCD像素，是CCD的主要性能指標，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成，每一個元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰?，F(xiàn)在市場上大多以25萬和38萬像素為劃界，38萬像素以上者為高清晰度攝象機。 3. 水平分辨率。彩色攝象機的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。 分辨率是用電視線（簡稱線TV LINES）來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關，通常規(guī)律是 1MHz的頻帶寬度相當于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。 4. 最小照度，也稱為靈敏度。是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級和星光級等高增感度攝象機可工作在很暗條件， 1~3lux屬一般照度 月光型 :正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型 : 正常工作所需照度0.01LUX以下 紅外型 采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像（黑白） 5. 掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。 中國采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標準為625行，50場，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領域才用到一些非標準制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場（黑白為EIA）。 6. 攝象機電源。交流有220V、110V、24V，直流為12V 或9V。 7. 信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質量良好；若為60db，則圖像質量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。 8. 視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω，均采用BNC接頭。 9. 鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同。 10. CCD彩色攝象機的可調(diào)整功能 （１）同步方式的選擇 A、對單臺攝象機而言，主要的同步方式有下列三種： 內(nèi)同步——利用攝象機內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號來完成操作。 外同步——利用一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝象機的外同步輸入端來實現(xiàn)同步。 電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機的交流電源來完成垂直推動同步，即攝象機和電源零線同步。 B、對于多攝象機系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號是垂直同步的，這樣在變換攝象機輸出時，不會造成畫面失真，但是由于多攝象機系統(tǒng)中的各臺攝象機供電可能取自三相電源中的不同相位，甚至整個系統(tǒng)與交流電源不同步，此時可采取的措施有： 均采用同一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送入各臺攝象機的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。 調(diào)節(jié)各臺攝象機的"相位調(diào)節(jié)"電位器，因攝象機在出廠時，其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點同相的，故使用相位延遲電路可使每臺攝象機有不同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0~360度。 （２）自動增益控制 所 有攝象機都有一個將來自 CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信 號畸變。為此，需利用攝象機的自動增益控制（AGC）電路去探測視頻信號的電平，適時地開關AGC，從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動態(tài)范 圍，即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度，從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。 （３）背景光補償 通常，攝象機的AGC工作點是通過對整個視場的內(nèi)容作平均來確定的，但如果視場中包含一個很亮的背景區(qū)域和一個很暗的前景目標，則此時確定的AGC工作點有可能對于前景目標是不夠合適的，背景光補償有可能改善前景目標顯示狀況。 當背景光補償為開啟時，攝象機僅對整個視場的一個子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點，此時如果前景目標位于該子區(qū)域內(nèi)時，則前景目標的可視性有望改善。 （４）電子快門 在CCD 攝象機內(nèi)，是用光學電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門。電子快門控制攝象機CCD的累積時間，當電子快門關閉時，對NTSC攝象機，其CCD累積時間 為1/60秒；對于PAL攝象機，則為1/50秒。當攝象機的電子快門打開時，對于NTSC攝象機，其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到 1/10000秒的范圍；對于PAL型攝象機，其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當電子快門速度增加時，在每個視頻場允 許的時間內(nèi)，聚焦在CCD上的光減少，結果將降低攝象機的靈敏度，然而，較高的快門速度對于觀察運動圖像會產(chǎn)生一個"停頓動作"效應，這將大大地增加攝象 機的動態(tài)分辨率。 （５）白平衡 白平衡只用于彩色攝象機，其用途是實現(xiàn)攝象機圖像能精確反映景物狀況，有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。 A、自動白平衡 連續(xù)方式——此時白平衡設置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K。這種方式對于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對于景物中很少甚至沒有白色時，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。 按 鈕方式——先將攝象機對準諸如白墻、白紙等白色目標，然后將自動方式開關從手動撥到設置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行 后，將自動方式開關撥回手動位置以鎖定該白平衡的設置，此時白平衡設置將保持在攝象機的存儲器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹梗浞秶鸀? 2300~10000K，在此期間，即使攝象機斷電也不會丟失該設置。以按鈕方式設置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應用場合。 B、手動白平衡 開手動白平衡將關閉自動白平衡，此時改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達107個等級供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個等級、增加或減少蘭色各一個等級。除次之外，有的攝象機還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令。 （６）色彩調(diào)整 對于大多數(shù)應用而言，是不需要對攝象機作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細心調(diào)整以免影響其他色彩，可調(diào)色彩方式有： 紅色—黃色色彩增加，此時將紅色向洋紅色移動一步。 紅色—黃色色彩減少，此時將紅色向黃色移動一步。 蘭色—黃色色彩增加，此時將蘭色向青蘭色移動一步。 蘭色—黃色色彩減少，此時將蘭色向洋紅色移動一步。 ３、數(shù)字化式的調(diào)整控制方法 新型攝象機對前述各項可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制，此時不必手動調(diào)節(jié)電位計而是采用輔助控制碼，而且這些調(diào)整參數(shù)被儲存在數(shù)字記憶單元中，增加了穩(wěn)定性和可靠性。 DSP攝象機 DSP這個名詞在CCTV工業(yè)中越來越被廣泛使用。DSP在模擬制式的基礎上引入部分數(shù)字化處理技術，稱為數(shù)字信號處理（DSP，DIGITAL SIGNAL PROCESSO （Digital Signal Processing）是數(shù)字信號處理的縮寫。DSP芯片提高了攝像機的視頻處理及操作性能 。DSP技術不僅使攝像機在性能上獲得優(yōu)勢，同時也使生產(chǎn)商節(jié)省了零件及裝配時間，從而降低了成本。DSP攝像機可分為兩類： 1、智能型DSP攝像機 此類攝像機提高圖像效果的同時具有智能特色。典型的智能攝像機具有以下幾種特點。 a. 可編程的背景光補償 b. 視頻動態(tài)檢測 c. 通過串行數(shù)據(jù)接口可進行遙控 d. 內(nèi)置字符發(fā)生器 e. 屏幕菜單 2、普通型DSP攝像機 這類低水平的DSP攝像機不具備與DSP技術相關的任何智能特色，僅僅是出于降低成本的考慮。該種攝象機具有以下優(yōu)點： １、 由于采用了數(shù)字檢測和數(shù)字運算技術而具有智能化背景光補償功能。常規(guī)攝象機要求被攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補償，否則過亮 的背景光可能會降低圖像中心的透明度。而DSP攝象機是將一個畫面劃分成48個小處理區(qū)域來有效地檢測目標，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域 的景物均能清楚地呈現(xiàn)。 ２、由于 DSP技術而能自動跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測和跟蹤"白色"，并以數(shù)字運算處理功能來再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機因系對畫面上的全部色彩作平均 處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝象機是將一個畫面分成48個小處理區(qū)域，這樣就能 夠有效地檢測白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝象機也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。 在拍攝網(wǎng)格狀物體時，可將由攝象機彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少。 低照度攝像機的正確認識 謂照度？照度（LUX）數(shù)值達到多少為低照度？多少數(shù)值能適應攝取影像的周圍環(huán)境？ 照度為一亮度單位，顧名思義，是指攝像機在攝取影像時，對周圍環(huán)境照明亮度的需求，1LUX大約等于1燭光在1米距離的照度，我們在攝像機參數(shù)規(guī)格中常見 的最低照度（MINIMUM.ILLUMINATION），表示該攝像機只需在所標示的LUX數(shù)值下，即能獲取清晰的影像畫面，此數(shù)值越小越好，說明 CCD的靈敏度越高。同樣條件下，黑白攝像機所需的照度遠比尚須處理色彩濃度的彩色攝像機要低10倍。 一般情況：夏日陽光下為100，000LUX；陰天室外為10000LUX；室內(nèi)日光燈為100LUX；距60W臺燈60CM桌面為300LUX；電視臺 演播室為1000LUX；黃昏室內(nèi)為10LUX；夜間路燈為0.1LUX；燭光（20CM遠處）10～15LUX。 目前市場上標榜的低照度攝像機無論是廠商或是進口商，對低照度的定義眾說紛紜，莫衷一是，彩色攝像機從0.0004LUX～1LUX，黑白攝像機從 0.0003～0.1LUX均有，（若搭配紅外線，則均可達0LUX），這就是國內(nèi)市場在CCTV產(chǎn)業(yè)的技術規(guī)格方面并無統(tǒng)一標準，而產(chǎn)生各說各話的情 況。 超動態(tài)（super dynamic）實際也就是動態(tài)展寬。松下公司在cp450/cp650/bp550等第三代攝象機中均采用啦該技術，可以有效擴展ccd感光成像時的動態(tài)范圍，比一般攝象機提高40倍，從某種意義上說，超動態(tài)技術就是背光補償?shù)纳墶?span style="display: none;"> S{>#~ 超動態(tài)技術的核心是采用了新型的雙速ccd圖象傳感器，能在同一時間對場景進行長短不同時間的曝光，即以標準快門速度讀出并傳輸標準信號，而以較快的快門 速度讀出和傳輸高亮度信號。而后長短時間曝光信號在專用的圖象處理集成電路（mn67352）中進行信號分離及時間周期變換并適當合成，再經(jīng)適當?shù)募哟a校 正、數(shù)摸轉換，從而輸出擴展了40倍的動態(tài)范圍圖象。 隨后的460進一步改進了超動態(tài)技術，此為超動態(tài)二代（super dynamic2）技術，也就是我們俗稱的超動態(tài)，他的動態(tài)范圍比一般高出80倍 第二代超動態(tài)仍利用了雙速ccd圖象傳感器并采用了數(shù)字信號處理技術，長時間曝光（1/50s）可使畫面上處于背光的主體圖象清晰可見，短時間曝光 （1/2000-1/4000s）則可使畫面上強光部分層次分明而不置曝光過度，然后通過增強的數(shù)字處理技術將兩副畫面中的圖象質量較好的部分加以合成， 即可以得到全面清晰的畫面。 二代超動態(tài)還采用了獨立的agc電路和數(shù)字拐點電路（knee circuit）。二代超動態(tài)采用兩組agc電路 ，可以獨立的對長時間曝光信號及短時間曝光信號分別處理并使其最佳化，避免s/n比降低問題。由于兩組agc電路具有不同的起控點，因此在攝象機輸出特性 曲線上出現(xiàn)了兩個拐點。 二代超動態(tài)還增加了可辨識的灰度級層次，即：對黑色參考電平使用階層式校正電路，并允許最低電平增益值可機動調(diào)整，利用正確的黑色參考電平可使圖象更加穩(wěn)定，也就是說，圖象最黑的部分會呈現(xiàn)應有的黑色。 二代超動態(tài)還采用了先進的數(shù)字降噪（dnr）電路、增益 調(diào)整電路和數(shù)字2r濾波器，可將ccd的感光度提升12db（其中7db由dnr電路提供），使最低照度改善到08lux。相對于一般攝象機的3- 100lux和一代超動態(tài)3-3000lux的照度范圍，二代達到了0.8-10000lux CCD攝象機的選擇參考 市場上大部分攝像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國也有能力生產(chǎn)，但質量就要稍差一點點。 因為芯片生產(chǎn)時產(chǎn)生不同等級，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購買時，可以采取如下方法檢測：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視 器，關閉鏡頭光圈，看圖像全黑時是否有亮點，屏幕上雪花大不大，這些是檢測CCD芯片最簡單直接的方法，而且不需要其它專用儀器。然后可以打開光圈，看一 個靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩， 使物體看起來清晰自然；而殘次品的圖像就會有偏色現(xiàn)象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍色或紅色。個別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會有雜 質，在一般情況下，雜質不會影響圖像，但在弱光或顯微攝像時，細小的灰塵也會造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細挑選。 鏡頭的選擇和主要參數(shù) 攝像機鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關鍵設備，它的質量（指標）優(yōu)劣直接影響攝像機的整機指標，因此，攝像機鏡頭的選擇是否恰當既關系到系統(tǒng)質量，又關系到工程造價。 鏡 頭相當于人眼的晶狀體，如果沒有晶狀體，人眼看不到任何物體；如果沒有鏡頭，那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片，沒有清晰的圖像輸出，這與我們家用 攝像機和照相機的原理是一致的。 當人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時，也就是人們常說的近視眼，眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當圖像變得不清楚時， 可以調(diào)整攝像頭的后焦點，改變CCD芯片與鏡頭基準面的距離（相當于調(diào)整人眼晶狀體的位置），可以將模糊的圖像變得清晰。由此可見，鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中 的作用是非常重要的。工程設計人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道：設計人員要根據(jù)物距、成像大小計算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進行現(xiàn)場調(diào)試，其中一部分就 是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。 １、 鏡頭的分類 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按變焦類型分 按焦距長矩分 球面鏡頭 1" 25mm 自動光圈 電動變焦 長焦距鏡頭 非球面鏡頭 1/2" 3mm 手動光圈 手動變焦 標準鏡頭 針孔鏡頭 1/3" 8.5mm 固定光圈 固定焦距 廣角鏡頭 魚眼鏡頭 2/3" 17mm （１） 以鏡頭安裝分類: 所有的攝象機鏡頭均是螺紋口的，ＣＣＤ攝象機的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標準，即Ｃ安裝座和ＣＳ安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。 Ｃ安裝座：從鏡頭安裝基準面到焦點的距離是17.526mm。 ＣＳ安裝座：特種Ｃ安裝，此時應將攝象機前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準面到焦點的距離是12.5mm。如果要將一個Ｃ安裝座鏡頭安裝到一個 ＣＳ安裝座攝象機上時，則需要使用鏡頭轉換器。 （２） 以攝象機鏡頭規(guī)格分類: 攝象機鏡頭規(guī)格應視攝象機的ＣＣＤ尺寸而定，兩者應相對應。即 攝象機的ＣＣＤ靶面大小為１／２英寸時，鏡頭應選１／２英寸。 攝象機的ＣＣＤ靶面大小為１／３英寸時，鏡頭應選１／３英寸。 攝象機的ＣＣＤ靶面大小為１／４英寸時，鏡頭應選１／４英寸。 如果鏡頭尺寸與攝象機ＣＣＤ靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。 （３） 以鏡頭光圈分類: 鏡頭有手動光圈（manual iris）和自動光圈（auto iris）之分，配合攝象機使用，手動光圈鏡頭適合于亮度不變的應用場合，自動光圈鏡頭因亮度變更時其光圈亦作自動調(diào)整，故適用亮度變化的場合。自動光圈 鏡頭有兩類：一類是將一個視頻信號及電源從攝象機輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，稱為視頻輸入型，另一類則利用攝象機上的直流電壓來直接控制光圈，稱為 ＤＣ輸入型。 自動光圈鏡頭上的ＡＬＣ（自動鏡頭控制）調(diào)整用于設定測光系統(tǒng)，可以整個畫面的平均亮度，也可以畫面中最亮部分（峰值）來設定基準信號強度，供給自動光圈 調(diào)整使用。一般而言，ＡＬＣ已在出廠時經(jīng)過設定，可不作調(diào)整，但是對于拍攝景物中包含有一個亮度極高的目標時，明亮目標物之影像可能會造成"白電平削波" 現(xiàn)象，而使得全部屏幕變成白色，此時可以調(diào)節(jié)ＡＬＣ來變換畫面。 另外，自動光圈鏡頭裝有光圈環(huán)，轉動光圈環(huán)時，通過鏡頭的光通量會發(fā)生變化，光通量即光圈，一般用Ｆ表示，其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比，即：Ｆ＝ f（焦距）／Ｄ（鏡頭實際有效口徑），Ｆ值越小，則光圈越大。 采用自動光圈鏡頭，對于下列應用情況是理想的選擇，它們是： 在諸如太陽光直射等非常亮的情況下，用自動光圈鏡頭可有較寬的動態(tài)范圍。 要求在整個視野有良好的聚焦時，用自動光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號導致的模糊最小時，應使用自動光圈鏡頭。 （４） 以鏡頭的視場大小分類 :標準鏡頭：視角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ攝象機中，標準鏡頭焦距定為１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ攝象機中，標準鏡頭焦距定為８mm。 廣角鏡頭：視角９０度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。 遠攝鏡頭：視角２０度以內(nèi)，焦距可達幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠距離情況下將拍攝的物體影響放大，但使觀察范圍變小。 變倍鏡頭（zoom lens）：也稱為伸縮鏡頭，有手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭兩類。 可變焦點鏡頭（vari-focus lens）：它介于標準鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續(xù)可變，即可將遠距離物體放大，同時又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設置自動聚 焦于最小焦距和最大焦距兩個位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手動聚焦實現(xiàn)。 針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。 （５）從鏡頭焦距上分 短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個較寬廣的視野。 中焦距鏡頭：標準鏡頭，焦距的長度視ＣＣＤ的尺寸而定。 長焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長距離監(jiān)視。 變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、 |
|
|
