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监控知识汇总

(2006/11/29 20:15)
监控知识汇总——转载于安防社区

    在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)上已经有镜头。    

    摄像头的主要传感部件是CCD,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感器的新型器件。

    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。   

    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*本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。  
   
1、依成像色彩划分 彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。

2、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。

3、按CCD靶面大小划分       CCD芯片已经开发出多种尺寸:  目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。 2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。 1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。 1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。 1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。

4、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,*本为NTSC制式,525行,60场(黑白为EIA)。

5、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)。

6、按同步方式划分 内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步(线性锁定,line lock):用摄像机AC电源完成垂直推动同步。 外VD同步:将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。 多台摄像机外同步:对多台摄像机固定外同步,使每一台摄像机可以在同样的条件下作业,因各摄像机同步,这样即使其中一台摄像机转换到其他景物,同步摄像机的画面亦不会失真。  

7、按照度划分,CCD又分为:

普通型  正常工作所需照度1~3LUX

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

红外型  采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像

8、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。

CCD彩色摄像机的主要技术指标

(1)CCD尺寸,亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸,现在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的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。

(3)水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。   分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。

(4)最小照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,2~3lux属一般照度,现在也有低于1lux的普通摄像机问世。

(5)扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。

(6)摄像机电源。交流有220V、110V、24V,直流为12V 或9V。

(7)信噪比。典型值为46db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。

(8)视频输出。多为1Vp-p、75Ω,均采用BNC接头。

(9)镜头安装方式。有C和CS方式,二者间不同之处在于感光距离不同。

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本人从事CCD摄像机监控研发设计多年!手头有很多CCD方案,包括SONY、SHARP方案及PC CAMERA、电源方案等,望有需要之士尽快联系,谢谢!联系人:魏先生  QQ:993907136 E-mail:polocamera@126.com 电话:13828830679
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