摄像机知识入门范文

摄像机知识入门范文 上海熠通電子科技有限公司攝像機知識入門1CCD攝像機技術的發展趨勢及應用前景摘要本文系統地介紹了國內外CCD技術的發展和未?CCD市場的需求，並給出了統計參考資?。 討論了CCD感測器需改進的幾個方面和CCD攝像機技術性能的優化指標。 文中詳細地闡述了CCD應用的多種領域及其發展的趨勢。 對CCD攝像機技術性能的改進如Hyper-D、DSP、PS等作了具體介紹。 關鍵字CCD感測器;CCD攝像機;PC攝像機;高動態範圍;資?處?;逐?掃描 一、概述由於CCD攝像機所具有的各種突出優點，所以從發明至今僅20多?其發展速度驚人。 近10?，CCD攝像機的應用已深入到各個領域，可以說是跨?業、跨專業多方面應用的一種光電產品。 它的用?以每?20%的速度遞增。 具?完全統計，1997?1998?僅中國大陸彩色和黑白CCD攝像機的用?就達60-70萬台，這些產品大多數?自國外或者由臺灣地區和國內組裝。 從1998?日本出版的技術市場雜誌獲悉,世界上已把CCD列為未?10?可能增益100倍的高技術產品.據國外專家統計,1997?CCD世界市場規劃為16億美元,而實際上1997?為50億美元,1998?為65億美元.日本松下公司對CCD攝像機的世界市場進?了統計和預測,如表1所示。 表1CCD攝像機的世界市場用途1995?2000?（預測）數?/萬台數?/萬台監視用100200工廠自動化用1550廣播用1525醫療用9.510電影用9501500門攝像機（觀察客人?訪）01000個人電腦/預警系統用09000電子照相02000?載用01000多媒體用90其他2040合計1100.582551995?，CCD攝像機世界市場總銷售?為1106.5萬台，預計到2000?，世界市場對CCD攝像機的總需求為8825萬台，約為1995?需求?的8倍。 據日本凱西歐電腦公司預測，到2000?世界PC機市場將增加到1億台，?按每2台PC機就有一台用CCD攝像機作圖像傳輸的輸入裝置的話，僅和PC機相結合的CCD攝像機市場?就將達到5000萬台。 同時，CCD攝像機能達到140萬圖元，像質可達到35mm攝像機的照片水準，再和磁帶錄影機相結合，其市場?可達2000萬台。 僅上述兩方面的應用，到2000?CCD攝像機的市場?將達到7000攝像機知識入門1上海熠通電子科技有限公司萬台以上。 由於CCD攝像機用?的急速增加，世界上幾個發達國家和地區已形成大規模CCD攝像機製造產業。 從最近資?介紹?看，日本、美國、英國、荷蘭、德國、俄羅斯、韓國、中國（包括臺灣地區在內）等國家均投入大?的資金和人?從事CCD感測器研究以及CCD攝像機的研製和生產，其中日本、美國所生產的CCD感測器晶片和攝像機無論在品質上還是在數?上都處於領先地位。 美國是世界上晶片（IC）設計、製造、加工工藝高度發達的國家。 在CCD感測器和應用電視技術方面，以高清晰度、特大靶面、低照度、超高動態範圍、紅外波段等的CCD攝像機佔有絕對優勢。 在航空、航太及各種制導武器方面的應用非常成功。 這些產品?僅價格昂貴、而且又受到國家的嚴格管制。 日本是一個電子工業產業化最發達的國家之一。 在民用消費型光電產品的開發和生產上堪稱世界第一位，尤其是CCD攝像機、攝錄一體化和廣播數位化電視攝錄設備基本上包攬了全世界的大部分市場。 由於日本本國的新產品?新換代速度很快，所以無論在產品的產?上還是在產品的品質上都佔據世界首位。 二、CCD感測器技術發展趨勢這裏我們僅就所瞭解的有關工業應用CCD感測器、CCD攝像機以及CCD攝像機在科研領域的應用，如電視監控、智慧大廈、視頻網?傳輸等方面的應用介紹如下。 CCD感測器有兩種，第 一、特殊CCD感測器，如紅外CCD晶片（紅外焦平面陣列器件）、高?敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等，另外還有大靶面如2048 2048、40964096可?光CCD感測器、寬光譜範圍（紫外光可?光近紅外光3-5m中紅外光8-14um遠紅外光)焦平面陣列感測器等。 目前已有商業化產品,並廣泛應用於各個領域。 第 二、通用型或消費型CCD感測器在許多方面都有較大地進展，總的方向是提高CCD攝像機的綜合性能。 1、CCD感測器的像面尺寸向集成化各輕?化方向的發展由於製造CCD感測器的矽片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的矽片上光刻出?多的CCD感測器晶片；以由於光刻機的進步，所以在仍保持具有很高?敏度的特性下，CCD感測器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向發展。 在1993?，1/2英寸的CCD感測器占總產?的5%;1/4英寸的CCD感測器占總產?的10%;1/3英寸的CCD感測器占總產?的85%。 在1997?，在總產?比1993?增加200%以上的情況下，1/2英寸的CCD感測器仍有很大發展，已占總產?的15%（1/2英寸由於靶面較大仍有許多場合需要，尤其在科研領域中如MTV1881EX、MTV-2821CB攝像機）；1/4英寸的CD傳感占總產?的60%。 也就是說，1/2英寸較大靶面尺寸CCD感測器仍有很大增長。 1/4英寸的CCD感測器的產?比1/3英寸的CCD感測器?說，占總產?的比例在減少。 2、CCD感測器向高素數、多制式發展由圖1可?，各種CCD感測器的像面尺寸在減少，但其圖元數在增加，已由早期的512（H）596(V)向795（H）596（V）發展,甚至出現超過百萬圖元的CCD感測器。 為提高水準方向和垂直方向的分辨能?，已從通常的隔?掃描向逐?掃描格式發展。 3、降低CCD感測器的工作電壓、減少功耗在初期研製的CCD攝像機有+24V、+22V、+17V和+5V等，目前通用的為+12V。 為配合PC攝像機和網?圖像傳輸的應用，逐步以+12V和+5V兩種工作電壓為主。 4、提高CCD攝像機的製造效率為了降低CCD攝像機的製造成本，實現高速自動化生產，製造廠家追求緊密性結構，致?於CCD攝像機的小型化，即由Dip OnBoard（DOB）過錫板工藝改進為Chip OnBoard（COB）板上連接IC晶片的貼片方式。 到目前為止，已實現多層板的Multi ChipModule（MCM）多晶片集成模組化製造技術。 5、CCD攝像機的數位化在製造CCD攝像機時，從以往的Analog?比系統逐步實現DSP數位化處?，可以借助電子電腦和專門軟體系統實現對CCD攝像機，特別是對彩色CCD攝像機的各種參數的?化調整，可以確保CCD攝像機性能指標的優化一致性以及在特殊使用條件下的參數?化修改。 三、CCD攝像機應用領域的發展趨勢 1、CCD攝像機的應用領域CCD攝像機應用領域在?斷的擴展，應用技術的深化又促進CCD攝像機的多樣化產品的生產。 總體有MOBILE、PUBUC、HOME三個方面，其中有 （1）Camcorder攝錄一體化CCD攝像機知識入門2上海熠通電子科技有限公司攝像機。 從中國電子工業部市場預測資?獲悉，2000?需求?可達150萬台。 （2）TV phone據資?介紹，有些移動電話公司正在研發可帶視頻圖像攝入和顯示的手機即大哥大。 （3）PC camera到21世紀初?，隨著電腦網?系統的發展，PC Camera作為電腦前端和圖像輸入系統，CCD攝像機將以?可阻擋的發展勢頭深入到各種電腦應用的方方面面，也會很快進入家庭。 借助電腦網?，實現音、視頻同步遠端通訊。 預計到2000?，我國PC機?銷?將為1056萬台，僅按電腦配套率20%估算，PC camera的需求?將為211.2萬台。 （4）Door phone隨著住宅商品化，各種現代化住宅樓像雨後春筍般撥地而起，民用住宅的安全防範已提到日程上?，許多住宅可在室內及時地看到?訪客人的即時圖像和室外局部區域的情況，也為防範壞人入室作案起到有效的監控作用。 （5）Scanner由於電腦網?的普及，所以為了提高各種資?、文字的輸入速度，可採用各種掃描器，讀取經過文字識別的資?，可將讀入的文字資?轉換成檔存入電腦進?編輯，以?在網?上交流。 按PC機配套率10%計算，可需線陣和麵陣CCD感測器105.6萬台。 （6）Bar CodeRegister（BCR）條碼記錄器在各種商業流通領域如商場、倉儲連鎖店等普遍採用。 條碼物品記錄識別系統與電腦聯網可隨時取得各種資?。 （7）Medical醫用顯微內窺鏡利用超小型的CCD攝像機或光纖圖像傳輸內窺鏡系統，可以實現人體顯微手術，減小手術刀口的尺寸，減小傷口感染的可能性，減輕病人的痛苦。 同時還可進?即時遠端會診和現場教學。 （8）Vehicle Camera在各種?輛中加裝CCD攝像機可以使駕駛人員借助?內CCD攝像機、?上的後視鏡系統和駕駛員前面的顯示器，?僅可隨時看到?內的情況，而且可在倒?時觀察後面的道?情況，在向前?進過程中也能隨時看到後方?輛所保持的距離，提高了?安全。 （9）Closed CircuitTelevision（CCTV）CCTV是近幾?被大家廣泛注意的電視監控系統，目前，已發展成為一種新的產業。 以CCD攝像機為主要前端感測器，帶動了一系列各種配套的主機和配套設備以及傳輸設備的研製和生產企業。 （10）Broadcast正是由於研製出了新的高品質、高解析度的CCD攝像機器件，所以才有可能製造出適合廣播電視用的CCD攝像機，促進了電視事業的飛速發展。 目前已發展成數位電視系統，在一些發達國家已開始實施數位電視廣播。 （11）Personal DataAssistant（PDA）個人資?秘書系統是一種體積小於筆記本的電腦，是功能齊全的電腦系統，可以完成多種資?管?功能，並可借助移動電話上的Inter網進?遠端傳送資?、發傳真等。 （12）Digital SignalCamera（DSC）數碼照相機是近兩三?投放市場的一種新型照相機。 由CCD感測器採集的圖像信號經過數位處?後，可被記錄在磁卡上，由電腦讀取磁卡上的圖像資?再現出圖像，並可借助各種圖像處?軟體進?圖像編輯和圖像處?。 以上各項的需求可參考表2。 表二CCD產品名稱1995?1996?2000?備註掃描器5.27.8105.6預計在2000?我國PC機銷售總?為1056萬台(按與PC機配套率10%推算)傳真機6874.83001996?約比1995?增長10%,到2000?將達到中國電子工業部市場預測資?攝像機5060122按?均增長率20%推算普通攝錄一體機34150到2000?將達到中國電子工業部市場預測資?PC多媒體輸入211.2預計2000?我國PC機?銷售總?為1056萬台(按配套率20%估算)家用CCD數字攝像機14.832000?,除美國以外全球需求?為148.5萬台(按我國占10%估算)其他51050粗略估計總計1569.2186.61008.1攝像機知識入門3上海熠通電子科技有限公司 2、CCD攝像機應用發展趨勢我們可以看出CCD應用的方方面面。 1994?CCD攝像機總的產?為1100萬台，1998?總的產?為3500萬台，1994?用於Camcorder的?占71%，用於電視監控、可視對講、汽?等方面的?占27%，用於多媒體PC攝像機的?占2%。 到了1998?，應用的比例有明顯的變化。 由於總的產?增加了3倍以上，所以每一項的應用數?有很大的增加。 但對多媒體、可視電話和PC攝像機?說，增加到了總產?的39%，電視監控用?從1994?的27%增加到了1998?的29%，而Camcorder攝錄一體化所占的比例從1994?總?的71%下降到了1998?總?的32%。 四、CCD攝像機的技術性能、特點及進展 1、Hyper-D高動態範圍CCD攝像機CCD攝像機是一種用?模擬人眼的光電探測器。 但是人眼在觀察目標時，可以看清目標的最低照度為1lx當目標照度達到3105lx時,人眼動態範圍,稱之為Hyper-D CCD攝像機。 2、從模擬Analoge CCD攝像機向DSP數位處?CCD攝像機方向的發展採用DSP技術，可以使CCD攝像機在數位檢測和數位運算技術上能夠有效實現智慧化逆光背景補償；能夠自動跟蹤白平衡，即可以在任何條件下檢測和跟蹤“白色”，並以數位運算處進功能?再現原始的景物色彩。 2攝像機的選擇和主要參數在閉?監控系統中，攝像機又稱攝像頭或CCD（Charge CoupledDevice）即電荷耦合器件。 嚴格?說，攝像機是攝像頭和鏡頭的總稱，而實際上，攝像頭與鏡頭大部分是分開購買的，用戶根據目標物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過計算得到鏡頭的焦距，所以每個用戶需要的鏡頭都是依據實際情況而定的，?要以為攝像機（頭）上已經有鏡頭。 攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有?敏度高、畸變小、壽命長、抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等特點，CCD是電耦合器件（Charge CoupleDevice）的簡稱，它能夠將光線變為電荷並可將電荷儲存及轉移，也可將儲存之電荷取出使電壓發生變化，因此是?想的攝像元件。 是代替攝像管感測器的新型器件。 CCD的工作原?是被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經鏡頭聚焦到CCD晶片上，CCD根據光的強弱積聚相應的電荷，經週期性放電，產生表示一幅幅畫面的電信號，經過?波、放大處?，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標準的複合視頻信號。 這個標準的視頻信號同家用的錄影機、VCD機、家用攝像機的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄影或接到電視機上觀看。 CCD攝像機的選擇和分?CCD晶片就像人的視網膜，是攝像頭的核心。 目前我國尚無能?製造，市場上大部分攝像頭採用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產的晶片，現在韓國也有能?生產，但品質就要稍遜一籌。 因為晶片生產時產生?同等級，各廠家獲得途徑?同等原因，造成CCD採集效果也大?相同。 在購買時，可以採取如下方法檢測接通電源，連接視頻電纜到監視器，關閉鏡頭光圈，看圖像全黑時是否有亮點，螢幕上雪花大?大，這些是檢測CCD晶片最簡單直接的方法，而且?需要其他專用儀器。 然後可以打開光圈，看一個靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個色彩鮮豔的物體，查看監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?清晰自然；而殘次品的圖像就會有偏色現象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍色或紅色。 個攝像機知識入門4上海熠通電子科技有限公司別CCD由於生產?間的灰塵，CCD靶面上會有雜質，在一般情況下，雜質?會影響圖像，但在弱光或顯微攝像時，細小的灰塵也會造成?良的後果，如果用於此?工作，一定要仔細挑選。 、依成像色彩劃分彩色攝像機適用於景物細部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。 黑白攝像機適用於光線?充足地區及夜間無法安裝照明設備的地區，在僅監視景物的位置或移動時，可選用黑白攝像機。 、依解析度?敏度等劃分影像圖元在38萬以下的為一般型，其中尤以25萬圖元（512*492）、解析度為400線的產品最普遍。 影像圖元在38萬以上的高解析度型。 、按CCD靶面大小劃分CCD晶片已經開發出多種尺寸目前採用的晶片大多數為1/3和1/4。 在購買攝像頭時，特別是對攝像角度有比較嚴格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。 1英寸-靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm。 2/3英寸-靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。 1/2英寸-靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。 1/3英寸-靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm。 1/4英寸-靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。 、按掃描制式劃分PAL制。 NTSC制。 中國採用隔?掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標準為625?，50場，只有醫療或其他專業領域才用到一些非標準制式。 另外，日本為NTSC制式，525?，60場（黑白為EIA）。 、依供電電源劃分110VAC（NTSC制式多屬此?），220VAC，24VAC。 12VDC或9VDC（微型攝像機多屬此?）。 、按同步方式劃分內同步用攝像機內同步信號發生電?產生的同步信號?完成操作。 外同步使用一個外同步信號發生器，將同步信號送入攝像機的外同步輸入端。 功率同步（線性鎖定，line lock）用攝像機AC電源完成垂直推動同步。 外VD同步將攝像機信號電纜上的VD同步脈衝輸入完成外VD同步。 多台攝像機外同步對多台攝像機固定外同步，使每一台攝像機可以在同樣的條件下作業，因各攝像機同步，這樣即使其中一台攝像機轉換到其他景物，同步攝像機的畫面亦?會失真。 7、按照度劃分，CCD又分為普通型正常工作所需照度13LUX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以下紅外型採用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像 8、按外觀分有機板型、針孔型、半球型。 CCD彩色攝像機的主要技術指標（）CCD尺寸，亦即攝像機靶面。 原多為1/2英寸，現在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 （）CCD圖元，是CCD的主要性能指標，它決定了顯示圖像的清晰程度，解析度越高，圖像細節的表現越好。 CCD是由面陣感光元素組成，每一個元素稱為圖元，圖元越多，圖像越清晰。 現在市場上大多以25萬和38萬圖元為劃界，38萬圖元以上者為高清晰度攝像機。 （）水準解析度。 彩色攝像機的典型解析度是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等?同檔次。 解析度是用電視線（簡稱線TV LINES）?表示的，彩色攝像頭的解析度在330500線之間。 解析度與CCD和鏡頭有關，還與攝像頭電?通道的頻帶寬度直接相關，通常規?是1MHz的頻帶寬度相當於清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數值相對越大。 （）最小照度，也稱為?敏度。 是CCD對環境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。 照度的單位是?克斯（LUX），數值越小，表示需要的光線越少，攝像攝像機知識入門5上海熠通電子科技有限公司頭也越?敏。 月光級和星光級等高增感度攝像機可工作在很暗條件，23lux屬一般照度，現在也有低於1lux的普通攝像機問世。 （）掃描制式。 有PAL制和NTSC制之分。 （）攝像機電源。 交流有220V、110V、24V，直流為12V或9V。 （）信噪比。 典型值為46db，?為50db，則圖像有少?雜訊，但圖像品質良好；?為60db，則圖像品質優良，?出現雜訊。 （）視頻輸出。 多為1Vp-p、75，均採用BNC接頭。 （）鏡頭安裝方式。 有C和CS方式，二者間?同之處在於感光距離?同。 、CCD彩色攝像機的可調整功能（）同步方式的選擇A、對單台攝像機而言，主要的同步方式有下列三種內同步-利用攝像機內部的晶體振盪電?產生同步信號?完成操作。 外同步-利用一個外同步信號發生器產生的同步信號送到攝像機的外同步輸入端?實現同步。 電源同步-也稱之為線性鎖定或?鎖定，是利用攝像機的交流電源?完成垂直推動同步，即攝像機和電源零線同步。 B、對於多攝像機系統，希望所有的視頻輸入信號是垂直同步的，這樣在變換攝像機輸出時，?會造成畫面失真，但是由於多攝像機系統中的各台攝像機供電可能取自三相電源中的?同相位，甚至整個系統與交流電源?同步，此時可採取的措施有均採用同一個外同步信號發生器產生的同步信號送入各台攝像機的外同步輸入端?調節同步。 調節各台攝像機的相位調節電位器，因攝像機在出廠時，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?可使每台攝像機有?同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調整範圍0360度。 （）自動增益控制所有攝像機都有一個將?自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大?即增益，等效於有較高的?敏度，可使其在微光下?敏，然而在亮光照的環境中放大器將超載，使視頻信號畸變。 為此，需利用攝像機的自動增益控制（AGC）電?去探測視頻信號的電平，適時地開關AGC，從而使攝像機能夠在較大的光照範圍內工作，此即動態範圍，即在低照度時自動增加攝像機的?敏度，從而提高圖像信號的強度?獲得清晰的圖像。 （）背景光補償通常，攝像機的AGC工作點是通過對整個視場的內容作平均?確定的，但如果視場中包含一個很亮的背景區域和一個很暗的前景目標，則此時確定的AGC工作點有可能對於前景目標是?夠合適的，背景光補償有可能改善前景目標顯示?況。 當背景光補償為開啟時，攝像機僅對整個視場的一個子區域求平均?確定其AGC工作點，此時如果前景目標位於該子區域內時，則前景目標的可視性有望改善。 （）電子快門在CCD攝像機內，是用光學電控影像表面的電荷積累時間?操縱快門。 電子快門控制攝像機CCD的累積時間，當電子快門關閉時，對NTSC攝像機，其CCD累積時間為1/60秒；對於PAL攝像機，則為1/50秒。 當攝像機的電子快門打開時，對於NTSC攝像機，其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的範圍；對於PAL型攝像機，其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的範圍。 當電子快門速度增加時，在每個視頻場允許的時間內，聚焦在CCD上的光減少，結果將降低攝像機的?敏度，然而，較高的快門速度對於觀察運動圖像會產生一個停頓動作效應，這將大大地增加攝像機的動態解析度。 （）白平衡白平衡只用於彩色攝像機，其用途是實現攝像機圖像能精確反映景物?況，有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。 A、自動白平衡連續方式-此時白平衡設置將隨著景物色彩溫度的改變而連續地調整，範圍攝像機知識入門6上海熠通電子科技有限公司為28006000K。 這種方式對於景物的色彩溫度在拍攝期間?斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現自然，但對於景物中很少甚至沒有白色時，連續的白平衡?能產生最佳的彩色效果。 按鈕方式-先將攝像機對準諸如白牆、白紙等白色目標，然後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白色為止，在白平衡被執?後，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像機的記憶體中，直至再次執?被改變為止，其範圍為230010000K，在此期間，即使攝像機斷電也?會丟失該設置。 以按鈕方式設置白平衡最為精確和可靠，適用於大部分應用場合。 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?況有多達107個等級供調節，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，有的攝像機還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水準）和5500K（日光水準）等檔次命令。 （）色彩調整對於大多數應用而言，是?需要對攝像機作色彩調整的，如需調整則需細心調整以免影響其他色彩，可調色彩方式有紅色-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。 、數位化式的調整控制方法新型攝像機對前述各項可選參數的調整採用數位式調整控制，此時?必手動調節電位計而是採用輔助控制碼，而且這些調整參數被儲存在數位記憶單元中，增加了穩定性和可靠性。 DSP攝像機在?比制式的基礎上引入部分數位元化處?技術，稱為數位信號處?（DSP，DIGITAL SIGNALPROCESSOR）攝像機。 該種攝像機具有以下優點、由於採用了數位檢測和數位運算技術而具有智慧化背景光補償功能。 常規攝像機要求被攝景物置於畫面中央並要佔據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攝像機是將一個畫面劃分成48個小處?區域?有效地檢測目標，這樣即使是很小的、很薄的或?在畫面中心區域的景物均能清楚地呈現。 、由於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，並以數位運算處?功能?再現原始的色彩。 傳統的攝像機因系對畫面上的全部色彩作平均處?，這樣如果彩色物體在畫面上佔據很大面積，那麼彩色重現將?平衡，也就是?能重現原始色彩。 DSP攝像機是將一個畫面分成48個小處?區域，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，該攝像機也能跟蹤它從而再現出原始的色彩。 在拍攝網格?物體時，可將由攝像機彩色雜訊引起的圖像混疊減至最少。 3監控用攝像機鏡頭全接觸LENS(鏡頭)簡介請選擇分?Camera(攝影機)Lens(鏡頭)鏡頭之主要功能為，收集被攝影物體反射光並將其反射光聚焦於CCD上其投射至CCD上之圖像是倒立，攝影機電?具有將其反轉功能，其成像原?與人的眼睛相同。 A.LENS種?:1.固定焦距式(Fixed Focallens)2.伸縮式(Zoom lens)3.自動光圈或手動光圈(auto irisor manual iris)攝像機知識入門7上海熠通電子科技有限公司B.依據焦距數字大小區分:1.標準鏡頭2.廣角鏡頭3.望遠鏡頭C.依據光圈區分:1.固定光圈式(fixed iris)2.手動光圈式(manualiris)3.自動光圈式(auto iris)EX:依據影像訊號調整光圈大小,優點?敏度高.EE:依據photo sensor變化調整.D.伸縮鏡頭(Zoom lens):伸縮調整方式:1.電動伸縮鏡頭(motorized zoom lens)2.手動伸縮鏡頭(manual zoomlens)鏡頭倍數:6倍,8倍,10倍,12倍等E.鏡頭特有術語及其代表意義:1.Iris(光圈)2.Focus(聚焦)3.Zoom(變焦)4.F-stop(光圈孔徑)5.Focus length(焦距)F.F&f代表意義F:代表光圈孔徑:F1.2,F1.4,F1.6,F1.8,F2.0,數值越小代表光圈可開啟越大進光?越強;F.代表焦距範圍f:4mm;f:6mm;f:8mm等;zoomlensf:8-48;f:8-80;f:7.5-120等G.鏡頭與攝影機選用:camera lens(標準)(廣角)(超廣角)1/36mm4.2mm1/212mm6mm4.2mm2/316mm8mm4.8mm125mm12.5mm8mm H.鏡頭搭配攝影機注意事項:1.安裝方式C orCS mount,?同規格時請加轉換環或調整攝影機鏡頭座位置2.鏡頭規格表上標示使用於何種尺寸攝影機,請依照標示使用.3.DC drive&Video drive請配合攝影機規格使用.4.鏡頭驅動電壓需使用正確(6v or9v12v).I.決定鏡頭品質因素:1.採用鏡片數目(多?型鏡片組合可減少色偏改善焦聚等問題但會減少透光率)2.鏡片透光率(好鏡片透光率佳價格貴,差鏡片較會阻擋光線通過)3.鍍層與研磨(鏡片鍍層與研磨技術影響鏡片品質)4.機械裝置(鏡頭內部機械結構經密度影響鏡片移動精確度及可靠度品質差機械結構會產生調整誤差及?一致性)攝像機知識入門8上海熠通電子科技有限公司J.鏡頭工作原?簡介:1.鏡頭是由許多凹击鏡片組合而成.2.各種?同數?之鏡片經由有順序排列組合?程各種?同焦距之鏡頭.3.鏡頭內部有部分鏡片為可移動式,以利得到寬廣之使用範圍4.外部影像經由鏡頭鏡片組聚焦後,將清晰影像投射於攝影機CCD sensor表面上在電視監控系統中如何根據現場被監視環境，正確選用攝像機鏡頭是非常重要的，因為它直接影響到系統組成後在系統末端監視器上所看到的被監視面畫的效果能否滿足系統的設計要求(就畫面範圍或圖像細節而言)，所以正確的選用攝像機鏡頭可以使系統得到最優化設計並可獲得良好的監視效果。 攝像機鏡頭就光圈而言可分為手動光圈鏡頭及自動光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。 下面就以使用環境的?同談如何正確選用攝像機鏡頭。 1、手動、自動光圈鏡頭的選用手動、自動光圈鏡頭的選用取決於使用環境的照度是否恒定。 對於在環境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內、封閉走廊裏、無陽光直射的房間內，均可選用手動光圈鏡頭，這樣可在系統初裝調詴中根據環境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。 對於環境照度處於經常變化的情況，如隨日照時間而照度變化較大的門廳、窗及大堂內等，均需選用自動光圈鏡頭(必頇配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機)，這樣?可以實現畫面亮度的自動調節，獲得良好的較為恒定亮度的監視畫面。 對於自動光圈鏡頭的控制信號又可分為DC及VIDEO控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號控制。 這在自動光圈鏡頭的?型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅動方式開關上，三者注意協調配合好即可。 2、定焦、變焦鏡頭的選用定焦、變焦鏡頭的選用取決於被監視場景範圍的大小，以及所要求被監視場景畫面的清晰程度。 在鏡頭規格(鏡頭規格一般分為1/3、1/2和2/3等)一定的情況下，鏡頭焦距與鏡頭視場角的關係為鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小；在鏡頭焦距一定的情況下，鏡頭規格與鏡頭視場角的關係為鏡頭規格越大，其鏡頭的視場角也越大。 所以由以上關係可知在鏡頭物距一定的情況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面範圍就越小，但畫面細節越?越清晰；而隨著鏡頭規格的增大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面範圍就增大，但其畫面細節越?越模糊。 在鏡頭規格及鏡頭焦距一定的前提下，CS型介面鏡頭的視場角將大於C型介面鏡頭的視場角。 鏡頭視場角可分為圖像水準視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水準視場角大於圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一般是指鏡頭的圖像水準視場角。 對於一般變焦(倍)鏡頭而言，由於其最小焦距通常為6.0mm左右，故其變焦(倍)鏡頭的最大視場角為45左右，如將此種鏡頭用於這種狹小的被監視環境中，其監視死角必然增大，攝像機知識入門9上海熠通電子科技有限公司雖然可通過對前端雲台進?操作控制，以減少這種監視死角，但這樣必將會增加系統的工程造價(系統需增加前端解碼器、雲台、防護罩等)，以及系統操控的複雜性，所以在這種環境中，?宜採用變焦(倍)鏡頭。 在開闊的被監視環境中，首先應根據被監視環境的開闊程度，用戶要求在系統末端監視器上所看到的被監視場景畫面的清晰程度，以及被監視場景的中心點到攝像機鏡頭之間的直線距離為參考依據，在直線距離一定且滿足覆蓋整個被監視場景畫面的前提下，應儘?考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統末端監視器上獲得一幅具有較清晰細節的被監視場景畫面。 在這種環境中也可考慮選用變焦(倍)鏡頭(電動三可變鏡頭)，這可根據系統的設計要求以及系統的性能價格比決定，在選用時也應考慮兩點 (1)在調節至最短焦距時(看全景)應能滿足覆蓋主要被監視場景畫面的要求； (2)在調節至最長焦距時(看細節)應能滿足觀察被監視場景畫面細節的要求。 通常情況下，在室內的倉庫、?間、廠房等環境中一般選用6倍或者10倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫區、碼頭、廣場、?站等環境中，可根據實際要求選用10倍、16倍或20倍鏡頭即可(一般情況下，鏡頭倍數越大，價格越高，可在綜合考慮系統造價允許的前提下，適當選用高倍數變焦鏡頭)。 正確選用鏡頭焦距的?論計算攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機規格大小而變化(其變化關係如前所述)，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計算 (1)f=uD/U (2)f=hD/H f鏡頭焦距、U景物實際高度、H景物實際寬度、D鏡頭至景物實測距離、u圖像高度、h圖像寬度舉例說明當選用1/2鏡頭時，圖像尺寸為u=4.8mm，h=6.4mm。 鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實際高度為U=2500mm(景物的實際寬度可由下式算出H=1.333U，這種關係由攝像機取景器CCD片決定)。 將以上參數代入公式 (1)中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故選用6mm定焦鏡頭即可。 用於決定攝影機所觀測之視角，根據?同需求，使用?同焦距之鏡頭以得到最佳視角。 其他鏡頭規格說明1IMAGE FORMAT如鏡頭為1/3,所以只能用在1/3、1/4或1/5以下的CAMERA上,1/2的CAMERA就?能使用,否則攝取之景物在?幕上的邊緣會被遮蓋。 2MOUNT目前鏡頭有C及CS MOUNT二種規格，目前發展之鏡頭，一般以CS MOUNT居多，C及CS MOUNT搭配CAMERA使用，相差5mm距離。 3FOCAL LENGTH根據自己需求而定,可決定所照攝物體的遠近及在?幕的大小。 4AAPERTURE攝像機知識入門10上海熠通電子科技有限公司F value愈小，表示入光?愈多，可使CAMERA感度增強，所以一般愈低愈好。 5ANGLE OFVIEW（視角）視角一般有分左右（HORIZZONTAL）及上下（VERTICAL），比例為43，甚至有人稱之為斜對角（DIAGONAL）。 視角隨鏡頭的焦距、CAMERA SENSOR的大小（1/2、1/3OR?）及講法而變,要注意清楚。 6自動光圈控制方式有二種aVIDEO DRIVERbDC DRIVER7目前鏡頭的種?大致上可分aMONO FOCAL LENS(單一焦距鏡頭):FIX IRIS（固定光圈）,MANUAL IRIS（手動光圈）bPINHOLE LENS（針孔鏡頭）F值比一般大cAUTO IRISLENS（自動光圈）dVARIFOCAL LENS（變焦鏡頭）eMOTORIZED ZOOMLENS（電動變焦鏡頭）比較如下:FOCAL LENGTHAPERTURE MONOFOCAL LENS固定固定PINHOLE LENS固定手動/自動AUTO IRISLENS固定手動/自動VARIFOCALLENS手動調整手動/自動MOTORIZED ZOOMLENS電動調整自動4網?攝像機採購指南客戶包括安防工程商應該考慮具體的應用環境尤其是網?環境，並從以下幾個產品性能指標進?權衡?做出購買決定。 1、傳送標準即時活動圖像的實際帶寬需求這是衡?網?攝像機和網?視頻伺服器總體性能的重要指標之一。 高帶寬意味著網?使用費用的增加，對最終用戶而言，這將動搖他們採用數位元監控模式的決心，畢竟經濟性是任何企業單位都?得?考慮的問題。 由於?同的圖像?態（靜止、正常活動、高速運動）、圖像解析度、傳送圖像幀速，其佔用網?帶寬差?很大，因此許多網?視頻伺服器生產廠家在推介產品時，總是竭?詴圖模糊這一指標。 對此，我們可以設置一種比較統一的圖像?態，即對於正常活動圖像，圖像解析度達到國際標準的320*240，幀速為25幀/秒的情況下，一?音視頻圖像所佔用的網?帶寬。 據瞭解，包括臺灣、韓國的相當一部分廠家的產品的帶寬要求在800K左右，有的甚至要求1M以上。 攝像機知識入門11上海熠通電子科技有限公司佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器，在上述圖像?態下帶寬要求約為300K。 2、遠端視頻傳輸的延時性雖然說，傳輸延時對任何一種網?攝像機和網?視頻伺服器都是?可避免的，但是?同的網?攝像機和網?視頻伺服器的延時值?同。 延時值高低將直接影響數字監控的效果。 詴想一下，當監控人員在監控中心通過滑鼠控制前端攝像機雲台時，在五秒鐘內點擊了五次滑鼠，而在第十秒鐘後才在顯示器上看到第一次點擊後的雲台控制效果，那會怎麼樣呢？由於?同幀速率下傳輸延時?等（同一產品，幀速率越高，傳輸延時越低），為對比統一性，條件設為25幀/秒的情況下。 佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器採用MPEG-4編碼技術，傳輸延時?超過一秒，極大地改善了雲鏡控制、遠程即時監控效果。 3、報警預觸發錄影功能市場上各種網?攝像機和網?視頻伺服器在錄影功能上均相當完善，有即時錄影、定時錄影、報警錄影等，報警錄影又可分為移動觸發錄影、手動觸發錄影、外界感測器（比如紅外線探測器）觸發錄影等。 但是，比如手動觸發報警，基本是在事故發生後結束前才啟動，錄影記錄的也只能是報警觸發後的圖像。 對於事件的事後追蹤而言，其記錄資?是?完整的。 目前有少數廠家的網?視頻伺服器已具備報警預觸發錄影功能，能夠保存報警觸發前數秒鐘至數十秒鐘的圖像信號，這一功能對於用戶事後的報警事件跟蹤判斷具有特別的意義。 佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器具備報警預觸發錄影功能，能夠保存報警觸發前25秒鐘的圖像信號。 4、圖像解析度視頻圖像數位化處?後的解析度將直接影響監控圖像的清晰度，目前?內所謂的標準圖像解析度指352*288圖元並向下可調，這一點普通的網?視頻伺服器均可以達到。 但是還有一個問題,就是採集解析度越高傳輸所佔用的帶寬越大,作為網?傳輸設備,應該兩個方面都要考慮.佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器採用獨特採樣技術，可以達到VCD畫質。 5、圖像壓縮演算法標準目前的主流網?視頻伺服器的壓縮演算法標準?外乎有M-JPEG、MPEG- 1、MPEG-4三種。 M-JPEG壓縮技術源於JPEG圖片壓縮技術，是一種簡單的幀內JPEG壓縮，壓縮後圖像清晰度較好。 但由於這種方式本身的技術限制，無法作大比例壓縮，資?較高，錄影每小時1-2G空間，網?傳輸耗費大?的帶寬資源，?大適用於移動物體圖像的壓縮，也?大適用於國內長時間保安錄影的需求。 MPEG-1壓縮技術採用前後幀多幀預測的壓縮演算法，具有很大的壓縮?活性，應用最為廣泛，這種演算法技術發展成熟，資?壓縮率相比M-JPEG要高，但資?還是較大，錄影每小時300-400M空間，?用於銀?長時間即時錄影，佔用硬碟空間較大，尤其是網?傳輸佔用帶寬較大，?大實用於視頻圖像遠端傳輸。 MPEG-4壓縮技術是目前進入實用階段的最為先進的壓縮技術，它利用很窄的帶寬，通過幀重建技術壓縮和傳送圖像，以求以最少的資?獲得最佳的圖像品質。 MPEG-4的特點使其?適於交互AV服務以及遠端監控，採用MPEG-4壓縮演算法，圖像壓縮比較高，錄影每小時100-200M空間，圖像清晰度高，網?傳輸佔用帶寬小，能通過各種傳輸方式進?遠端視頻圖像傳輸。 佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器採用MPEG-4壓縮技術進?比圖像的數位化處?。 攝像機知識入門12上海熠通電子科技有限公司 6、監控中心可以同時監控、錄影的視頻?數由於網?視頻監控伺服器多用於對多個分散網點的遠端、即時、集中監控，因此，監控中心可以同時監控、錄影的視頻?數是衡?遠端集中監控效果的重要指標。 ?京佳安特數碼科技有限公司的佳安特系列網?攝像機和網?視頻伺服器採用獨特流技術，在?論上可同時對無限多個監控位元點圖像實施遠端即時監控、錄影。 但在實際應用中受監控中心實際網?帶寬的限制，如中心網?帶寬為10M的話，假設每?視頻佔用300K，則最多可實現34?視頻的錄影，除非降低每?視頻帶寬或增加網?帶寬。 7、多?網?視頻伺服器的圖像傳輸的幀數目前市場上的網?視頻伺服器可支援一?或兩?或四?視頻圖像輸入。 由於支援的圖像?數越多，對產品技術及處?性能的要求越高，因此多數產品為單?或准多?產品。 我們所說的真正的多?網?視頻伺服器，能夠支援每?輸出25幀/秒的數位視頻圖像，是真正的即時。 而准多?產品無論兩?或四?，其輸出的數位視頻圖像的總幀數資源為25幀/秒，也就是多?共用25幀/秒，在圖像處?技術上和單?產品幾乎沒有區別。 這一點從價格上可以進?簡單的判別，某些廠家的單?和兩?產品價格僅相差千元左右，基本上可以判斷其兩?產品為准兩?產品。 佳安特數碼之所以只做單?視頻伺服器,目的是在於保證圖像傳輸的即時性，每?輸出的數位視頻圖像的幀數為25幀/秒。 8、保修問題保修問題是工程商最為關注的問題之一。 由於工程商直接面對最終用戶，?盡人意的保修服務將直接影響工程商的聲譽。 一般的廠商對產品實?一?免費保修。 5鏡頭的安裝方式有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為1英寸32牙，直徑為1英寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離?同，C式安裝座從基準面到焦點的距離為17.562毫