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1、摄像机基础知识培训资料深圳市同洲电子股份有限公司深圳市同洲电子股份有限公司 安防事业部安防事业部目录目录一、概述二、摄像机的分类三、摄像机常见参数名词解读一、概 述摄像机是获取监视现场图像的前端设备，它以摄像机是获取监视现场图像的前端设备，它以CCD(CCD(电荷耦合器件电荷耦合器件) )为核心部件，外加同步信号为核心部件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等。产生电路、视频信号处理电路及电源等。二、摄像机的分类按外观和功能划分按外观和功能划分 按成像色彩划分按成像色彩划分 按分辨率划分按分辨率划分 按灵敏度划分按灵敏度划分按适用光谱范围来分按适用光谱范围来分按摄像器件成像面的直径尺
2、寸来分。按摄像器件成像面的直径尺寸来分。 2.1 按外观和功能划分普通枪式摄像机普通枪式摄像机半球摄像机半球摄像机飞碟摄像机飞碟摄像机一体化变焦摄像机一体化变焦摄像机恒速球型一体化摄像机恒速球型一体化摄像机智能高速球型一体化机智能高速球型一体化机红外摄像机红外摄像机针孔摄像机针孔摄像机防爆、防暴摄像机防爆、防暴摄像机 普通CCD摄像机使用时需要另配摄像机镜头使用时需要另配摄像机镜头半球摄像机内含固定镜头、手动变焦镜头内含固定镜头、手动变焦镜头摄像角度固定，不能转动摄像角度固定，不能转动飞碟摄像机一般配短焦广角镜头一般配短焦广角镜头适用于电梯等场合使用适用于电梯等场合使用一体化摄像机 内含电动变
3、焦镜头，一般有内含电动变焦镜头，一般有1818倍、倍、2222倍、倍、2323倍、倍、2727倍等等倍等等恒速球型一体化摄像机包含球形云台、内置解码版、一体包含球形云台、内置解码版、一体化摄像机化摄像机转动速率：转动速率： 水平：水平：020/020/s s 垂直：垂直：020/020/s s智能高速球型一体化机包含球形云台、内置解包含球形云台、内置解码版、一体化摄像机码版、一体化摄像机转动速率：转动速率： 水平：水平：200/200/s s 垂直：垂直：100/100/s s红外摄像机（1）最低可在最低可在0Lux0Lux的照度下的照度下工作工作配置红外灯，有照射距配置红外灯，有照射距离限制
4、离限制含镜头含镜头红外摄像机（2）红外半球摄像机红外半球摄像机微型摄像机也叫做针孔摄像也叫做针孔摄像防爆摄像机采用了防爆、防暴护罩采用了防爆、防暴护罩2.2 按成像色彩划分黑白摄像机：是用于光线不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，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。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。2.3 按摄像机分辨率划分 影像像素在影像像素在2525万像素（万像素（pixelpixel）左右、彩色分辨率为左右、彩色分辨率为380380线、黑白分辨率线、黑白分辨率420420线左右的低档型。线左右的低档型。 影像像素在影像像素在25
5、25万万3838万之间、彩色分辨率为万之间、彩色分辨率为420420线、线、黑白分辨率在黑白分辨率在500500线上下的中档型线上下的中档型 影像在影像在3838万点以上、彩色分辨率大于或等于万点以上、彩色分辨率大于或等于480480线、线、黑白分辨率，黑白分辨率，570570线以上的高分辨率。线以上的高分辨率。目前市场主流的彩色目前市场主流的彩色CCDCCD摄像机一般有摄像机一般有380380线、线、420420线、线、480480线、线、520520线等等线等等 2.4 按摄像机灵敏度划分 普通摄像机：普通摄像机： 正常工作所需的最低照度为正常工作所需的最低照度为1313Lux Lux 低
6、照度摄像机：可以工作在照度较低的环境中低照度摄像机：可以工作在照度较低的环境中( (如黎明、黄如黎明、黄昏、暗光下昏、暗光下) )，最低照度为，最低照度为LuxLux。 微光摄像机：正常工作所需照度为微光摄像机：正常工作所需照度为0.01 0.01 LuxLuxLuxLux。 红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。 2.5 按摄像器件成像面的 直径尺寸来分1 1英寸靶面尺寸：宽英寸靶面尺寸：宽12.7mm12.7mm高，对角线高，对角线16mm16mm2/32/3英寸靶面尺寸：宽英寸靶面尺寸：宽8.8mm8.8mm高，对角线高，对角
7、线11mm11mm1/21/2英寸靶面尺寸：宽英寸靶面尺寸：宽6.4mm6.4mm高，对角线高，对角线8mm8mm1/31/3英寸靶面尺寸：宽英寸靶面尺寸：宽4.8mm4.8mm高，对角线高，对角线6mm6mm1/41/4英寸靶面尺寸：宽英寸靶面尺寸：宽3.2mm3.2mm高，对角线高，对角线4mm 4mm 2.6 按适用光谱范围来分 可见光电视摄像机。（人眼所能感觉到的电磁波(波长约在m之间)称为可见光）非可见光电视摄像机。（红外线、紫外线和X射线） 三、摄像机常用参数及名词解读CCDCCD线数（线数（TVLineTVLine）扫描制式扫描制式照度照度白平衡白平衡信噪比信噪比背光补偿背光补偿
8、电子快门电子快门增益控制增益控制同步方式同步方式超宽动态超宽动态光学放大和电子放大光学放大和电子放大3.1 CCDCCDCCD是电荷耦合器件（是电荷耦合器件（Charge Couple DeviceCharge Couple Device）的简）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，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，是理想的摄也可将储存之电荷取出使电压发生变化，是理想的摄像元件。像元件。 CCDCCD在在摄摄像机里是一个极其重要的部件，它像机里是一个极其重要的部件，它起到将光起到将光线转换线转换成成电电信号的作用，信号的作用，类类似于
9、人的眼睛，似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到因此其性能的好坏将直接影响到摄摄像机的性能。像机的性能。CCD的优点摄像头的主要传感部件是摄像头的主要传感部件是CCDCCD，它具有灵敏度高、，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，影等特点，CCD的工作原理CCDCCD的工作原理是：的工作原理是： 被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCDCCD芯片上，芯片上，CCDCCD根据光的强弱积聚相应的电荷，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，
10、经经周期性放电，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、用的录像机、VCDVCD机、家用摄像机的视频输出是一机、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。样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。 目前市场上的CCD目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本的是日本SONYSONY、SHARPSHARP、松下、松下、LGLG等公司生产等公司生产的
11、芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。一筹。 CCD的简单检测方法 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，这些是检测时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCDCCD芯片最简单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，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
12、，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的的CCDCCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而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。个别示蓝色或红色。个别CCDCCD由于生产车间的灰尘，由于生产车间的灰尘，CCDCCD靶面上会靶面上会有杂质，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，如果用于此类环境，一像
13、时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类环境，一定要仔细挑选。定要仔细挑选。 3.2 线数(TVLine) 用用摄摄像机拍像机拍摄摄的影音信号需要在的影音信号需要在电视电视上播放上播放时时，需，需要要换换算成与算成与电视电视画画质质相同的相同的单单位。而位。而电视电视的画面清的画面清晰度是以水平清晰度作晰度是以水平清晰度作为单为单位。通俗地位。通俗地说说，我，我们们可可以把以把电视电视上的画面以水平方向分割成很多很多上的画面以水平方向分割成很多很多“ “条条” ”，分得越，分得越细细，这这些画面就越清楚，而水平些画面就越清楚，而水平线线数的数数的数码码就越多。就越多。这这个个单单位是位是
14、“ “电视电视行（行（TVLineTVLine）” ”也称也称线线。3.3 扫描制式扫描制式有PAL制和NTSC制之分。 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。日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。 3.4 照 度照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（LmLm）数，也叫数，也叫做勒克斯（做勒克斯（LuxLux）：）： 1Lux=1Lm/ 1Lux=
15、1Lm/平方米，上式中，平方米，上式中，LmLm是光通量是光通量的单位。的单位。 一只一只4040WW的日光灯的日光灯输输出的光通量大出的光通量大约约是是21002100流明。流明。最小照度，也称为灵敏度。是最小照度，也称为灵敏度。是CCDCCD对环境光线的敏感程度，或对环境光线的敏感程度，或者说是者说是CCDCCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（斯（LUXLUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。敏。 不同自然条件下典型景物照度自然条件自然条件 景物照度（景物照度（LuxL
16、ux） 太阳直射太阳直射1101105 5LuxLux晴朗白天晴朗白天1101104 4LuxLux阴天阴天1101103 3LuxLux黄昏黄昏1101102 2LuxLux黎明黎明10Lux10Lux微明微明1Lux1Lux全月晴空全月晴空210210-1-1LuxLux半月晴空半月晴空110110-1-1LuxLux无月晴空无月晴空110110-3-3LuxLux无月阴云夜空无月阴云夜空 110 110-4-4LuxLux常用摄像机的最低照度普通摄像机：普通摄像机： 正常工作所需的最低照度为正常工作所需的最低照度为1313Lux Lux 低照度摄像机：可以工作在照度较低的环境中低照度摄像机：可以工作在照度较低的环境中( (如黎如黎明、黄昏、暗光下明、黄昏、暗光下) )，最低照度为，最低照度为LuxLux。 微光摄像机：正常工作所需照度为微光摄像机：正常工作所需照度为0.01 0.01 LuxLuxLuxLux。 红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。成像。3.5 白平衡 在彩色电视中普遍采用红在彩色电视中普遍采用红( (R)
