監(jiān)控系統(tǒng)中使用的攝像機主要是ccd攝像機。攝像機是攝像機和鏡頭的總稱,根據(jù)被攝目標物體的大小和攝像機與物體的距離,通過計算得到鏡頭焦距來確定鏡頭,所以鏡頭都是依據(jù)實際情況而定的。
(1)ccd攝像機工作方式
ccd charge coupled device(電荷耦合器件)是一種特殊半導體器件,被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至ccd芯片上,ccd根據(jù)光的強弱積累相應比例電荷,各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下,逐點外移,經(jīng)濾波、放大處理后,形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或視頻機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
(2)ccd彩色攝像機的主要技術指標
1)ccd尺寸(攝像機靶面大?。?。
多為1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/5英寸
2)ccd像素數(shù)
ccd由面陣感光元素組成,每一個元素稱為像素,像素越多,分辨率越高,圖像越清晰。38萬像素以上為高清晰度攝像機。ccd像素數(shù)有的給出水平及垂直方向的像素數(shù),如500(高)*582(寬),有的給出兩者乘積值,如30萬像素。對于一定尺寸ccd芯片,像素數(shù)越多每一個像素單元面積越小,由該芯片構成攝像機的分辨率越高。
3)水平分辨率
水平分辨率是衡量攝像機優(yōu)劣的一個重要參數(shù),當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時,在監(jiān)視器上能夠看到線數(shù)最多。分辨率不僅與ccd和鏡頭有關,還與攝像機電路通道頻帶寬度直接有關,通常規(guī)律是1mhz的頻帶寬度相當于清晰度為80線。
4)靈敏度
也稱最小照度,是ccd對環(huán)境光線的敏感程度,即ccd正常成像時所需要最暗光亮度。照度單位是lux,數(shù)值越小,表示需要的光亮度越小,攝像機越靈敏。月光級或星光級等高敏感度攝像機可工作在很暗的條件下,2~3lux屬一般照度。
5)掃描制式
掃描制式,有pal制和ntsc制之分。
6)攝像機電源
攝像機電源,交流有220v、110v、24v,直流為12v或9v。
7)信噪比
是信號對于噪聲的比值取對數(shù)后乘以20,單位為分貝(db)。一般攝像機給出的信噪比值均是在agc(自動增益控制)關閉時的值,因為當agc接通時,會對小信號進行提升,使得噪聲電平也相應提高。ccd攝像機的信噪比的典型值一般為45~55db。
8)視頻輸出
視頻輸出多為1vp-p、75ω,均采用bnc接頭。
9)鏡頭安裝方式
鏡頭安裝方式,有c和cs方式,兩者間感光距離不同。
(5)ccd彩色攝像機可調(diào)功能
ccd彩色攝像機除了上面介紹的基本參數(shù)外,還有一些可調(diào)功能,如同步方式選擇、自動增益控制、背光補償、電子快門、白平衡、色彩調(diào)整等。
1)同步方式的選擇
有三種同步方式:外同步、內(nèi)同步,電源同步供選擇。
2)自動增益控制
所有攝像機都有信號放大電路,如果在微光下適當?shù)姆糯罂梢韵鄬μ岣咔逦龋绻诠饬恋沫h(huán)境中放大可能造成過載,造成信號畸變,需要有自動增益控制(agc)電路來探測信號電平,適當開關agc,使得攝像機在較寬動態(tài)范圍內(nèi)工作。即在低照度時自動增加攝像機靈敏度,提高圖像信號強度獲得清晰圖像。
3)背光補償
也稱逆光補償,通常攝像機agc工作點由整個視場內(nèi)容平均值決定。在視場中有很亮背景區(qū)和一個很暗前景區(qū)情況下,agc對于前景區(qū)不合適。如果此時背光補償開啟時,攝像機只根據(jù)視場中一個子區(qū)域確定agc工作點,如果前景目標恰好在此子區(qū)域內(nèi),將有效改善前景目標可視性。
4)電子快門
電子快門控制攝像機ccd累積時間,當電子快門關閉時,對于pal攝像機,則為1/50秒。當攝像機的電子快門打開時,對于pal型攝像機,其電子快門則覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當電子快門速度增加時,聚焦在ccd上的光減少,結果將降低攝像機的靈敏度,同時對于觀察運動圖像時候,較高快門速度會產(chǎn)生一個“停頓動作”效應,增加了攝像機動態(tài)分辨率。
5)白平衡
白平衡用于彩色攝像機,使攝像機圖像能精確反映景物狀況??梢苑譃槭謩影灼胶夂妥詣影灼胶鈨煞N方式。自動白平衡又分成連續(xù)方式和按鈕方式兩種。
自動白平衡的連續(xù)方式:白平衡設置將隨著景物色彩溫度改變連續(xù)調(diào)整,范圍為2800-6000k。這種方式對于景物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,但景物幾乎沒有白色時,連續(xù)白平衡不能產(chǎn)生最佳彩色效果。
自動白平衡的按鈕方式:先將攝像機對準諸如白墻、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,靜止幾秒鐘,或者至圖像呈現(xiàn)白色,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像機的存儲器中,直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹梗浞秶鸀?300-10000k,在此期間,即使攝像機斷電也不會丟失該設置。