网络摄像机培训资料

1、网络摄像机培训基础篇青青子木、网络监控青青子木、网络监控 - - 宗金鹏宗金鹏13682685790 QQ QQ：565058944565058944 2.1 2.1 摄像机构成摄像机构成CCD/CMOSISPTG/AGC Control signalsControl signalsData signalsData signals镜头镜头滤光片滤光片网络网络信号输出信号输出监视器监视器NVR一、产品的原理(1)l摄像机：摄像机： 是一种把景物光像转变为电信号的装置，其结构大致可分为三部分：光学系统：主要指镜头光电转换系统：主要指摄像管或图像传感器件电路系统：主要指视频

2、处理电路、电源电路、扩展接口电路镜头：将景物成像在传感器的感光面上；镜头：将景物成像在传感器的感光面上；图像传感器（图像传感器（CCD/CMOS）：将光信号转化成电信号；）：将光信号转化成电信号；处理器（处理器（DSP）：进行模数转换，图像处理，实现各种功能，输出网络信号）：进行模数转换，图像处理，实现各种功能，输出网络信号一、产品的原理(5)l 感光元件感光元件 CCDCCD：电荷耦合器件：电荷耦合器件(Charge Coupled Device )(Charge Coupled Device )，传感器中每一行中，传感器中每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分

3、每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。 CMOSCMOS：互补性氧化金属半导体：互补性氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide (Complementary Metal Oxide Semiconductor )Semiconductor )，传感器中每个像素都会邻接一个放大器及，传感器中每个像素都会邻接一个放大器及A/DA/D转换转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。电路，用类似内存电路的方式将数据输出。一、产品的原理(6) CCDCCD与与CMOSCM

4、OS比较比较分辨率分辨率灵敏度灵敏度信噪比信噪比集成度集成度功耗功耗成本成本CCD优优优优优优CMOS优优优优优优一、产品的原理(7) CCDCCD辨识辨识SONY CCDSHARP CCD松下松下 CCD一、产品的原理(8) 图像处理单元图像处理单元n V-Drivern CDS/AGCn TGn DSP二、产品的原理(9) DSPDSPn SONYSONY方案：方案： SS-1SS-1（21632163）: : SS-11 SS-11（3141/23141/2）: : SS-HQ1 SS-HQ1（31723172）: : SS-11X SS-11X（41034103）: :n SHARPS

5、HARP方案：方案：D4D4（3860338603）、）、D5D5n 松下：松下：D5D5（673276673276）n 其它厂家：其它厂家：NextchipNextchip、A-NOVAA-NOVAlCCD尺寸尺寸：即摄像机靶面，通常有：即摄像机靶面，通常有2/3、1/2、1/3、1/4等规格；一等规格；一般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。二、产品的特性(1)l像素数像素数：CCD是由面阵感光元素组成，每一个感光元素称为像素，是由面阵感光元素组成，每一个感光元素称为像素，像素越多，图像越清晰，有的给出了水平及垂直方向的像素数，如像素越

6、多，图像越清晰，有的给出了水平及垂直方向的像素数，如500H582V，有些则给出了前两者的乘积值，如，有些则给出了前两者的乘积值，如30万像素。万像素。l分辨率分辨率：通常是指摄像机的水平分辨率，指的是当摄像机摄取等间：通常是指摄像机的水平分辨率，指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数，当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的够看到的最多线数，当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨出黑白相间的线条。一片而不再能分辨出黑白相间的线条。一、产品的原理(2)l

7、 摄像机分类摄像机分类 按摄像机形状分：枪机、球机、微型针孔机。 按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机 按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、数字摄像机 按成像色彩划分：彩色、黑白 按分辨率划分：420TVL、480TVL、540TVL、650TVL 、700TVL 按像素分：30W、100W、130W、200W、300W、400W、500W 按灵敏度划分：普通、月光、星光、红外照明 按感光元件靶面大小划分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、1/4inch摄像机的外形介绍摄像机摄像机模拟摄像机模拟摄像机网络摄像机网络摄像机枪式摄像机枪式摄像机半球摄像机半球摄像机防

8、暴半球摄像机防暴半球摄像机针孔摄像机针孔摄像机飞碟摄像机飞碟摄像机笔筒式摄像机笔筒式摄像机一体化摄像机一体化摄像机球形摄像机球形摄像机低照度摄像机低照度摄像机道路监控摄像机道路监控摄像机高解像度摄像机高解像度摄像机宽动态摄像机宽动态摄像机经济型摄像机经济型摄像机高清半球摄像机高清半球摄像机迷你半球摄像机迷你半球摄像机防暴半球摄像机防暴半球摄像机红外防暴半球摄像机红外防暴半球摄像机宽动态针孔摄像机宽动态针孔摄像机普通针孔摄像机普通针孔摄像机海螺形摄像机海螺形摄像机车载海螺形摄像机车载海螺形摄像机普通海螺形摄像机普通海螺形摄像机高速球高速球恒速球恒速球2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参

9、数1.图像传感器 2.传感器的尺寸3.最低照度 4.水平解析度 5.信噪比 6.动态范围 7.扫描制式 8.摄像机电源 2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-图像传感器监控类摄像机使用的图像传感器分两种：CCD目前占主流的市场份额COMS后起之秀，未来的发展趋势CCD与CMOS对比传感器类型功耗低照度效果色彩还原度动态范围噪声价格CCD较大较好较好较差较好较高CMOS较小较差较差较好较差较低图像传感器CCD监控类模拟摄像机使用的CCD主要有SONY和SHARP两大品牌。 市场上的摄像机大多采用SONY的CCD，1/4” CCD大多使用在一体化摄像机，球机上； 1/3” CCD为市面

10、绝大多数摄像机所使用； 1/2” CCD基本上用于低照度、道路监控等摄像机上 SHARP CCD大多在低端摄像机上使用，而且基本上是1/4” 尺寸的。因为其成本较低，效果较差，为低端用户所钟爱。图像传感器CMOS CMOS图像传感器因其价格低廉，宽动态效果极佳而在监控摄像机领域占有一席之地。目前市场上PIXIM的宽动态方案，具有较好的口碑。 随着CMOS方案的不断优化，CCD将逐步被它替代。因为更加优良的系统集成、较低的功率要求、更加灵活的图像捕获、智能化程度更高的接口、更大的动态范围以及更高的感光度是人们最向往的特性。 2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-传感器的尺寸图像传感器

11、的尺寸基本决定了摄像机的档次传感器尺寸对照表（mm）尺寸长宽对角线应用1英寸12.79.616百万像素，工业检测2/3英寸8.86.611百万像素，工业检测1/2英寸6.44.88交通监控，工业检测1/3英寸4.83.66普通摄像机1/4英寸3.22.44低端监控或者一体机2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-最低照度 有四项主要的参数决定结果 ：F值 (用来测试摄像机用的镜头F值) 色温 (光源的色温，也就是光谱内容) IRE (视频振幅的IRE等级) 反射率 (目标的反射率和背景) 效效果果对对比比2.2 摄像机的基本参数- -最低照度最低照度 最低照度是用来衡量摄像机在多暗的

12、环境下能看清物体的一个指标，该数字越低，说明摄像机灵敏度越高，性能越好 。国家标准对彩色摄像机亮度灵敏度的特性说明为：“摄像机产生的亮度输出电平为额定电平的一半时，物体的最小照度。”拍摄条件规定相关色温为3100100K（卤钨灯照明），白平衡应手动或自动置于3200K，照度为2000lx5% 。 测量方法：测量方法：在不改变被观察的光的相关色温的情况下模拟物体照度的下降，可在摄像机镜头前加中性密度滤光片。增加中性滤光片的密度（D），直到视频输出电平减小到额定输出电平的一半（350mv/50IRE）为止。2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-水平解析度测量方法：测量方法：1、分辨率检

13、测卡+人眼观测2、分辨率检测卡+分析仪2.2 摄像机的基本参数- -水平解析度水平解析度水平解析度是用来衡量摄像机清晰度的一个指标。n 水平分辨率取决于水平分辨率取决于CCD的水平像素数的水平像素数分辨率及清晰度黑白摄像机的水平分辨率(水平像素数) x 75% = 分辨率近似值示例：510 x 0.75 = 382.5 = 约合380线分辨率及清晰度彩色摄像机的水平分辨率(水平像素数) x 75% x 85% = 分辨率近似值示例 ： 768 x 0.75 x 0.85 = 489.6 = 约合480线2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-信噪比S/N 是指信号基带频率上的总亮度信

14、号与信号带宽内全部噪声之比。测量方法：测量方法： 1、使用带均方根电压指示的噪声测量仪。 2、先进的视频仪器直接测量，显示屏显示测量结果。加权信噪比：加权信噪比： 限定测试带宽为100K-5M Hz2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数- -动态范围动态范围 动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。 宽动态效果对比宽动态效果对比2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数- -扫描制式扫描制式 电视制式是指一个国家的电视系统所采用的特定制度和技术标准。现在世界上共有三种电视制式。PAL制：制：采用25fps

15、帧率，目前全世界大部分国家（包括欧洲多数国家、非洲、澳洲和中国）使用；NTSC制：制：采用30fps帧率（精确地讲为29.97 fps），美国、日本、加拿大等国使用；SECAM制：制：采用25fps帧率，主要用于法国、前苏联及东欧国家。2.2 2.2 摄像机的基本参数摄像机的基本参数-摄像机电源目前监控类摄像机电源主要有三种：DC 12VAC 24VAC 220V(220转24/12V)2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍1.日夜切换 2.自动增益控制-AGC3.电子快门 4.背光补偿-BLC5.白平衡 6.强光抑制2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-日夜切换日夜切换(IRCUT)电子式日夜

16、切换：采用双通滤光片，摄像机内部程序实现彩色转黑白功能机械式日夜切换：采用两块滤光片，日用与夜用分开，由马达或者线圈控制其来回切换，从而达到更好的图像效果日夜转换对比图：2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-自动增益控制自动增益控制 为了在监视器观看时，尽可能保持在一定的亮度范围内因此对亮度信号的处理就要用一个放大器，根据情况随时自动控制放大量，这就是所谓的自动增益控制（AGC）。AGC适用于较暗的环境中调试：适用于较暗的环境中调试：备注：自动增益越高，画面越亮，但是噪点越大！备注：自动增益越高，画面越亮，但是噪点越大！2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-电子快门电子快门 1/1000s 1

17、/4s说明：用于拍摄快速移动中的物体；1.电子快门设置越高，拍摄移动中的物体的边缘会清晰，但低照效果会差；2.当设置为固定的电子快门时，必须使用自动光圈镜头；2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-背光补偿背光补偿(BLC) 所谓所谓BLC：实质为根据图像的亮度，恰当的调整摄像机的增益和CCD的电荷积累时间（同电子光圈的作用）。不过这时所测的亮度，不是整幅图像的平均亮度，而是选定的某些部分（“窗口”）的亮度。说明：说明： 适用于逆光的场景，为突显前景特征，设置背光补偿，提升前景亮度。当然适用于逆光的场景，为突显前景特征，设置背光补偿，提升前景亮度。当然因为亮度是整个画面提升，故提升后，前景亮度合

18、适，背景亮度却曝光过度。因为亮度是整个画面提升，故提升后，前景亮度合适，背景亮度却曝光过度。2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-白平衡白平衡色还原性，即彩色图像与景物的原有色彩对人眼观察的感觉是否一致 。同样的景物，处在同样色温的光源的照射下，彩色摄像机在分色处理过程中，又能对彩色信号的亮度色度饱和度（颜色的纯度）施加影响，改变一定色温光照下的色度，使其更加接近自然光照下人眼已有的习惯感觉，这种功能称为白平衡。它有手调和自动两种方式。这种调整的实质，是调节红绿蓝三路的增益，保持摄像机拍摄白色（白纸白墙）景物时，三基色信号电压幅度一致。2.3 摄像机功能介绍-白平衡自动跟踪白平衡1-色温调节范

19、围在2200-9500K适合颜色单一的场景；自动跟踪白平衡2-色温调节范围在2200-15000K适合颜色丰富的场景；自动控制白平衡手动设定标准白；手动白平衡手动调节色彩比例；2.3 摄像机功能介绍摄像机功能介绍-强光抑制 当强光（如车灯）进入监控范围时，摄像机开启当强光（如车灯）进入监控范围时，摄像机开启PLC（强光抑制）（强光抑制）功能，可以降低自动光圈对强光的敏感度，避免光圈快速的闭合，功能，可以降低自动光圈对强光的敏感度，避免光圈快速的闭合，而使得画面快速变暗，达到强光抑制的效果。而使得画面快速变暗，达到强光抑制的效果。3.5地下车库监控演示超低照度监控注意点：1.地下车库环境昏暗，光

20、线不足；2.需要能看清人物和车辆的基本特征。备注：可选择超低度的摄像机5.1镜头的基本概念-组成 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。5.1镜头的基本概念-参数介绍 我们在评价镜头质量时一般会从分辨率、明锐度和景深分辨率、明锐度和景深等几个实用参数判断，另外从镜头的光学特性方面来说，还包括了：成像尺寸、焦成像尺寸、焦距、相对孔径和视场角距、相对孔径和视场角等四个参数，下面为大家简单介绍以上参数的概念 。 分辨率（分辨率（Resolution）： 又称鉴别率、解像力，指镜头清晰分辨被

21、摄景物纤维细节的能力，制约镜头分辨率的原因是光的衍射现象，即衍射光斑（爱里斑）。分辨率的单位是“线对/毫米“ （lp/mm）。 镜头分辩率指的是在像平面处1毫米内能分辨开的黑白相间的线条对数 。 明锐度（明锐度（Acutance）： 也称对比度，是指图像中最亮和最暗的部分的对比度。 景深（景深（DOF）： 在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影象变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆叫做弥散圆。如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。 这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆。在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深景深。 以持照相机拍摄者

22、为基准，从焦点到近处容许弥散圆的的距离叫前景深，从焦点到远方容许弥散圆的距离叫后景深。 影响因素影响因素 景深随镜头的焦距、光圈值、拍摄距离而变化。 这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)： (1)、镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；(2)、镜头焦距镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；(3)、拍摄距离距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。 F5.6,200mm,1/200s F11,120mm,1/30s 超焦距超焦距 物距的大小也影响景深，一般物距越大景深也越大，通常在一个特定的物距之后到无限远的物体都可以清晰成像（具体物距由镜头的焦距和通光孔径决定

23、，当然控制光圈的大小也可以决定这个物距的具体大小），这段景深称之为“超焦距”。5.1镜头的基本概念-参数介绍 成像尺寸成像尺寸 镜头一般可分为25. 4mm（1lin）、16. 9mm（2/3in）、12. 7mm（1/2in）、8.47mm（1/3in）和6.35mm（1/4in）等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。焦距 透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。 当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离，则可根据下两式估算所选取配镜头的焦距：f=w D/Wf=h D/H f：镜头焦距, 单位：毫米 w：

24、图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度），单位：毫米W：被摄物体宽度，单位：米D：被摄物体至镜头的距离，单位：米h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度），单位：毫米H：被摄物体的高度，单位：米 相对孔径 概念概念 控制镜头进光量，需要由镜头的所谓“孔径光阑”(Diaphragm)即光圈来控制。孔径光阑都是位于镜头内部，通常由多片可活动的金属叶片(称为光阑叶片)组成，可以使中间形成的(近似)圆孔变大或者缩小，以达到控制通过光量大小的目的。 对于不同的镜头而言，光阑的位置不同，焦距不同，入射瞳直径也不相同，用孔径来描述镜头的通光能力，无法实现不同镜头的比较。为了方便在实际摄影中计算曝光量

25、和用统一的标准来衡量不同镜头的孔径光阑实际作用，采用了“相对孔径”的概念。相对孔径 = 镜头焦距 / 入射瞳直径 = f/d视场角 镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关，镜头的水平视场角ah及垂直视场角av可分别由下式来计算，即ah=2arctg（h/2f）av=2arctg（v/2f） 由以上两式可知，镜头的焦距f越短，其视场角越大，或者，摄像机靶面尺寸h或v越大，其视场角也越大。 图1-2 不同焦距镜头所对应的视场角镜头焦距与视场角的对照表：镜头焦距与视场角的对照表：5.2 镜头的接口 镜

26、头和摄像机之间的接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、T2接口、徕卡接口、M42接口、M50接口，M12接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。 C接口和CS接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸32UN英制螺纹连接口，C型接口和CS型接口的螺纹连接是一样的，区别在于C型接口的后截距为17.5mm，CS型接口的后截距为12.5mm。 CS型接口的摄像机可以和C口及CS口的镜头连接使用，只是使用C口镜头时需要加一个5mm的接圈；C型接口的摄像机不能用CS口的镜头。5.2镜头的接口

27、-匹配 5.3 镜头的选择 镜头的选用应考虑一下几点：1） 镜头尺寸应等于或大于摄像机成像面尺寸；2） 选用合适的镜头焦距；3） 考虑环境光线的变化。；4）考虑最佳监看范围；5） 镜头接口与摄像机接口要一致；6.1 红外摄像机供电问题 供电问题导致红外效果很差如下图：原因：1、由于12V集中供电，经过较长距离（几十甚至上百米）的传输，压降很大，导致供电不足； 2、工程商使用了低品质的电源适配器引起，供电不足。 供电正常： 供电电压电流不足： 6.2 红外摄像机白天图像正常，夜间发白 此现象一般因机器使用环境有反射物或在范围很小的空间使用，因红外光反射导致，解决此现象首先应确定使用环境是否有反射

28、物，尽可能改善使用环境，其次检查机器的有效红外距离与实际使用距离是否相应；若一台长距离红外机器在很小的空间使用会因红外光过强导致机器图像发白。 6.3 ICR功能的正确使用 在带ICR功能的摄像机使用时，客户经常会配合红外灯使用，增加夜视效果。使用中需要注意以下几个条件：1、在菜单中日夜模式一栏中选用外部触发模式；2、使用带有触发功能的红外灯；3、红外灯触发信号需要正确连接。6.4 使用自动光圈镜头夜间虚焦问题问题描述：问题描述：摄像机使用自动光圈镜头时白天清楚，晚上图像轻微模糊原因：原因：由于白天光线较强，光圈较小，所以白天进行调焦后，物体的景深较大，可能导致被监控物体清晰；但是在夜晚由于光

29、线较弱，导致光圈变大，景深变短，导致被监控物体在镜头景深之外，而虚焦。解决办法：解决办法：建议客户在使用自动光圈镜头调焦时将摄像机设置成电子快门模式（此时自动光圈开到最大），把图像调节清楚后再改回自动光圈模式。活在在光线较暗的时候进行调焦一、产品的原理(3)l 摄像机关键部件摄像机关键部件 镜头 滤光片 感光元件 专用图像处理单元 电源供电单元p问题：为何不以垂直分辨率作为指标？问题：为何不以垂直分辨率作为指标？二、产品的特性(2)垂直清晰度是由一帧图像的扫描行数决定的。由于在场消隐期间看不到扫描线，对于我国625行50场的扫描制式（PAL）来说，画面的有效扫描行数约为575行；而对于美国52

30、5行60场的扫描制式（NTSC）来说，画面的有效扫描行数约为490行。由于水平扫描线之间是离散的，所以两条相邻的水平扫描线之间一定会丢失部分细节（或说对与扫描线相同的黑白水平线摄像时，扫描线与黑白水平线正好重合的概率不等于一）。一般，约有30%（凯尔系数）的细节会丢失。所以认为，垂直清晰度RV等于有效扫描行数n乘以经验值0.7（70%），即RV = 0.7n 所以，对625行的扫描制式来说，实际有效的清晰度为5750.7=402TVL；对525行的扫描制式来说，其垂直清晰度为4900.7=343TVL。因此垂直清晰度对同一电视制式来说，基本上是固定的p问题：像素和分辨率的关系？问题：像素和分辨

31、率的关系？二、产品的特性(3)像素是最小的图像单元，这种最小的图形的单元能在屏幕上显示通常是单个的染色点。像素是由光电传感器上的光敏元件数目所决定的，一个光敏元件就对应一个像素，因此像素越大，意味着光敏元件越多，相应的成本就越大。分辨率是一个表示平面图像精细程度的概念，通常它是以横向和纵向点的数量来衡量的，表示成水平点数垂直点数的形式，在一个固定的平面内，单位长度内像素个数（PPI），分辨率越高，意味着可使用的点数越多，图像越细致。像素和分辨率是成正比的，像素越大，分辨率也越高。l最低照度最低照度：是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的：是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机

32、输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为照度为23LUX， 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此，照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，言，黑白摄像机由于没有色

33、度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在在F1.4时，至于微光摄像机则更低。时，至于微光摄像机则更低。二、产品的特性(4)二、产品的特性(5)序号序号典型场景典型场景照度值照度值/Lux1晴天晴天310411052阴天阴天310311043日出日出/日落日落51024曙光曙光55月圆月圆310-2310-16星光星光710-4310-37阴暗的晚上阴暗的晚上210-5210-4p问题：最低照度是否可作为衡量现场环境照度的标准？问题：最低照度是否可作为衡量现场环境照度的标准？二、

34、产品的特性(6)视频信号的标称值为1Vp-p，标准值为0.7Vp-p，最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植；而且摄像机在最低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡（黑白相间的条纹）进行测式的，与实际使用当中的场景差别很大。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。l应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。l信噪比信噪比：当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比较明快，：当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比较明快，观察者不易看出画面中的干扰噪点；而当摄像机摄取较暗的场景时，监观察者不

35、易看出画面中的干扰噪点；而当摄像机摄取较暗的场景时，监视器显示的画面就比较昏暗，观察者此时很容易看到画面中雪花状的干视器显示的画面就比较昏暗，观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱（也即干扰噪点对画面的影响程度）与摄像机扰噪点。干扰噪点的强弱（也即干扰噪点对画面的影响程度）与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画信噪比指标的好坏有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画面的影响就越小。所谓面的影响就越小。所谓“信噪比信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下

36、，信号电压远高于噪声电压，来表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数为底的对数再乘以系数20，单位用，单位用dB表示。表示。 S/N=20Lg（Vs/Vn）二、产品的特性(7)p问题：典型摄像机的信噪比值是多少？问题：典型摄像机的信噪比值是多少？二、产品的特性(8)一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC（自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应

37、提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB55dB。若为若为50dB，则图像质，则图像质量良好，有少量噪声；若为量良好，有少量噪声；若为60dB，则图像质量优良，不出现噪声。，则图像质量优良，不出现噪声。l自动增益控制自动增益控制：AGCAutomatic Gain Control的缩写。所有摄像的缩写。所有摄像机都有一个将来自机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变

38、。为此，需利用在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄摄像像机的自动增益控制（机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开）电路去探测视频信号的电平，适时地开关关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。获得清晰的图像。二、产品的特性(9)p问题：自动增益控制的优缺点是什么？问题：自动增益控制的优缺点是什么？二、产品的特性(10)具有AGC功能的摄像机

39、，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显，这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。l背景光补偿背景光补偿：BLCBackLight Compesation的缩写，也称作逆光的缩写，也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域（如从第子区域（如从第80行行 200行的中心区域）进行检测，通过求此区域的行的中心区域）进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定平均信号电平来确定A

40、GC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。二、产品的特性(11)p问题：问题：BLC和和AGC的异同？的异同？二、产品的特性(12)AGC开启时，AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个

41、很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 BLC开启时，摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。l电子快门电子快门：ESElectronicShutter的缩写，是对比照相机的机械的缩写，是对比照相机的机械快门功能提出一个术语，它相当于控制快门功能提出一个术语，它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。图像传感器的感光时间。由于由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越

42、长，信号电荷的积累时间就越长，输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信的积累时间就越长，输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间（即调整时钟脉冲的宽度），即可实现控制号电荷的积累时间（即调整时钟脉冲的宽度），即可实现控制CCD感感光时间的功能。常见的电子快门时间为光时间的功能。常见的电子快门时间为1/501/10000s。二、产品的特性(13)l白平衡：白平衡：WBWhite Balance，是彩色摄象机的一个重要参数，它，是彩色摄象机的一个重要参数，它直接影响重现图像的彩色效果。当摄像机的白平衡设置不当时，重现直接影响重现图像的彩色效果。当摄像机的白平衡设置不当时，重现图

43、像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带彩色的景物也着上了颜图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带彩色的景物也着上了颜色。色。自动白平衡：自动白平衡：AWBAutomatic White Balance，在监控系统的应，在监控系统的应用中，摄像机都是长时间工作，光源色温及电路参数都会发生一定的用中，摄像机都是长时间工作，光源色温及电路参数都会发生一定的变化，因此变化，因此AWB就确保了摄像机的连续工作中随时校正白平衡。就确保了摄像机的连续工作中随时校正白平衡。AWB分为连续白平衡分为连续白平衡ATW和自动控制白平衡和自动控制白平衡AWC两种方式。两种方式。二、产品的特性(14)连续白平衡：连续

44、白平衡：也称为自动跟踪白平衡（也称为自动跟踪白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为），是随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为28006000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下，连续的白平衡不

45、能产生最佳的彩色效果。下，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。自动控制白平衡：自动控制白平衡：AWCAutomatic White balance Control，需，需要先将摄像机对准诸如白墙等白色参考目标，然后将要先将摄像机对准诸如白墙等白色参考目标，然后将WB设置改变为自设置改变为自动方式，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被动方式，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，重新执行后，重新WB设置为手动位置以锁定该白平衡的设置，其范围为设置为手动位置以锁定该白平衡的设置，其范围为230010000K，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该设置。，在此期间

46、，即使摄象机断电也不会丢失该设置。二、产品的特性(15)二、产品的特性(16)l 镜头镜头的作用是从被摄物体收集光信号到摄像机光电传感器的光敏区， 镜头是由一组透镜和光阑组成的。 透镜透镜 透镜分为凸透镜和凹透镜。凸透镜对光线有会聚作用，所以也叫会聚透镜、正透镜。常用的凸透镜有双凸、平凸、正弯月三类，凹透镜对光线有发散作用， 所以也叫发散透镜、 负透镜。双 凹负 弯 月平 凹双 凸平 凸正 弯 月(a)(b)二、产品的特性(17) 光阑光阑n 能进入镜头成像的光束， 其大小是由透镜框和其他金属框决定的。 往往这样限制光束还不够， 还要在镜头中设置一些带孔的金属薄片来限制光束， 称为光阑。n 光

47、阑的通光孔一般呈圆形， 其中心在透镜的中心轴上，镜头的金属框也是一种光阑。二、产品的特性(18)l 镜头类型镜头类型 C-mountC-mount 图像传感器到镜头之间的距离应为17.526mm CS-mountCS-mount 图像传感器到镜头之间的距离应为12.5mm c-mount lens+5mm adapter ring后，可以转换成 cs-mount lens17.526 mm成 像 面适 配 器12.5 mm摄 像 机CS接 口CS接 口 镜 头C接 口 镜 头二、产品的特性(19)l镜头的分类镜头的分类按焦距分按焦距分n标准：水平视场角30度n广角：水平视场角64度n长焦：水平视场角15度按调焦方式分按调焦方式分n手动调焦n自动调焦按光圈分按光圈分n手动光圈n自动光圈二、产品的特性(20)l 镜头参数镜头参数 成像靶面尺寸 焦距 相对孔径 视场角二、产品的特性(21)l 成像靶面尺寸成像靶面尺寸靶面尺寸（inch）1 2/3 1/2 1/3 1/4 对角线（mm）1611864.5垂直（mm）9.66.64.83.62.7水平（mm）12.78.86.44.83.6一般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。一般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。适合的才是最好的！适合的才是最好的！二、产品的特性(22)l 焦距焦距当已知被摄