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1、监控摄像机镜头选择在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求 ( 就画面范围或图像细节而言 ) ，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。 摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。 下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。 1 、 手动、自动光圈镜头的选用 手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。 对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的
2、房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。 对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头 ( 必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机 ) ，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。 对于自动光圈镜头的控制信号又可分为 dc 及 video 控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。 2 、定焦、变焦镜头的选用 定
3、焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。 镜头规格 ( 镜头规格一般分为 1/3 、 1/2 和 2/3 等 ) 一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小 ( 见图 1 所示 ) ；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知：在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰；而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规
4、格及镜头焦距一定的前提下， cs 型接口镜头的视场角将大于 c 型接口镜头的视场角。 镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。 在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜头规格为 1/2 ， cs 型接口，镜头焦距为 3.6mm 或 2.6mm 镜头，这些镜头视场角均不小于 99 或 127 ，这对于摄像机在狭小空间里一般标高为 2.5m 左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产 computa
5、r t2z2814cs 2 镜头，这种镜头为 1/3cs 型接口手动光圈镜头，其焦距 2 倍可调 ( 手动调焦 ) 。调焦范围为 2.8 6 .0mm ，视场角变化范围为 96 47.2 ，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被监视场景的 “ 点 ” 或 “ 面 ” 的监视效果。 对于一般变焦 ( 倍 ) 镜头而言，由于其最小焦距通常为 6.0mm 左右，故其变焦 ( 倍 ) 镜头的最大视场角为 45 左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造
6、价 ( 系统需增加前端解码器、云台、防护罩等 ) ，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦 ( 倍 ) 镜头。 在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦 ( 倍 ) 镜头 ( 电动三可变镜头 ) ，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点： (1) 在
7、调节至最短焦距时 ( 看全景 ) 应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求； (2) 在调节至最长焦距时 ( 看细节 ) 应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用 6 倍或者 10 倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用 10 倍、 16 倍或 20 倍镜头即可 ( 一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选用高倍数变焦镜头 ) 。 3 、正确选用镜头焦距的理论计算 摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化 ( 其变化关系如前所述 )
8、 ，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算： (1)f=ud/u (2)f=hd/h f ：镜头焦距、 u ：景物实际高度、 h ：景物实际宽度、 d ：镜头至景物实测距离、 u ：图像高度、 h ：图像宽度 举例说明： 当选用 1/2 镜头时，图像尺寸为 u= 4.8mm ， h= 6.4mm 。镜头至景物距离 d= 3500mm ，景物的实际高度为 u= 2500mm ( 景物的实际宽度可由下式算出 h=1.333u ，这种关系由摄像机取景器 ccd 片决定 ) 。 将以上参数代入公式 (1) 中，可得 f=4.83500/2500= 6.72mm ，故选用 6mm 定焦镜头即可 如何选择 安
9、防摄像机摄像机是安防工程中的核心设备，如何选择合适的摄像机是直接关系到安防工程质量的关键， 这个问题看起来简单，实质是检验一个安防设计人员和施工技术人员专业水平的要素。 摄像机的各项技术指标很多，功能特点五花八门，外形、品种千差万别，价格也从几百元几千元不等。俗话说一分钱一分货。为什么同样的彩色摄像机，价格会相差如此之多？难道仅仅是品牌机之差吗？非也，质量之差，功能之差，综合性能之差是主要因素。本文从以下几个方面作一阐述。 一、 图像清晰度。是个综合性指标的反映，首先由CCD的水平分辨率决定。虽然不同厂商生产的CCD有质量差异。同种品牌的CCD也有等级差别，但其实CCD就只有两种等级：中解的3
10、30线左右；高解480线左右。并没有国内普遍采用的420线之说。由于垂直分辨率是个固定值(PAL制式扫描625线，减去每帧40线消隐时间，实际上585TVL)，由电视制式决定的。而唯一表示摄像机性能的只能是水平分辨率，水平分辨率又由CCD的固有象素和后端处理时钟频率和采样频率决定。由于实际高效带滤波器决定了图像信号频率为6Mhz左右。因此水平分辨率最高只能达到480TVL。随着生产技术的不断提高，最近国外厂商DSP处理能达到7MH的高通滤波器，使水平分辨达到520线左右。对于采光元件CCD来说，国际上并没有大的技术突破。图像是否清晰除了摄像机本身CCD的指标外，后端信号处理如：勾边电路、对比度
11、、彩色还原性、信噪比、甚至工程安装时镜头调焦是否准确等等。影响视觉清晰度因素很多。除银行柜员制监控需要近距离摄实物，分辨细节要用高线摄像机外，一般的安防监控其实对CCD的分辨率要求并不高。一款各项指标都较好的摄像机光用肉眼是很难分辨520线、480线和330线的区别。除非用专业检测设备或将图像放大处理后来区分。（这里所讲意思并非指分辨率不重要，主要指视觉清晰度是多重因素影响结果） 二、 被摄物体最低照度LUX。是摄像机的另一个重要技术指标。随着安防项目运用场合的扩展，越来越多的工程项目要求晚上也能看清图像，于是便应运而生出日夜两用摄像机。请工程商注意，最低被摄物体照度（灵敏度）既与CCD本身的
12、灵敏度有关，又与被测条件有关，不能单纯看LUX数值而要看测定条件。如：光源色温，最大增益，选用镜头等条件下所?y定照度才有可比性。一般标准测定条件光源色温应为3100K+-100K；最大增益（AGC）20db-26db，黑白图像可适当增大到32 db，否则图像噪点增加，将影响清晰度，信噪比差；选用镜头时被测物体测定值上应标明镜头亮度值（F1.2 透光率），选用镜头数字越小照度LUX会显得越低。由于用户不可能选用F0.9或F0.75的镜头（价值很高）。所以我们鉴别摄像机的照度必须注意选用相同镜头条件下的照度值（如F1.2F1.4），才有可比性。 说到照度就牵涉到彩色转黑白、感红外、滤光片切换、双
13、CCD等等都是为满足低照度要求派生出来的摄像机功能。 彩色转黑白摄像机：是彩色摄像机白天照度充足情况下输出彩色图像，晚上光线变暗时关闭彩色成份变为黑白图像，并同时提高AGC增加增益，能相对提高图像亮度的技术手段，增加成本不高，效果也不明显。 感红外摄像机，感红外又分为两种。低档次的是不去除CCD前面的滤光器（IRCUT），而是适当改变滤光器的光通波长，使部分红外波长光进入CCD感应。这种摄像机会牺牲彩色还原性而造成偏色，为弥补这点不足，一般厂商会故意降低彩色浓度，使彩色画面显得较淡，发白，降低人眼对彩色偏色的感觉。另一种为高档次的日夜两用摄像机，除采用高灵敏度CCD外，技术上采用自动反馈原理，
14、当光线较暗时，电信号减弱，起动小型机械装置，使滤光器不再庶挡CCD，使CCD感应全光谱，同时关闭彩色成份，使画面成黑白图像，使之成为完全的黑白摄像机，这样既提高了CCD的灵敏度，又能感应红外光。白天当照度达到 6=10LUX左右，反馈电机再次起动，滤光器再次庶挡CCD，目的使白天不感红外，不影响彩色的还原性，这种摄像机才是目前真正的日夜两用摄像机。有一点必须澄清所谓日夜两用摄像机并不是晚上不借助灯光就能看清物体，无非是感光灵敏度高一些，但再好的日夜两用摄像机也只能达到黑白摄像机的效果。 带红外灯一体化摄像机，这种摄像机是目前国内市场最流行模式，它是为了适应国内市场日夜两用、低成本的需求而设计的
15、。由于红外发光管LED质量的提高和价格低廉，生产商把红外灯和简易型摄像机组合起来，适应用户需求。由于采用的前面所述不去除滤光片的感红外的方法，此种摄像机只能做成低分辨率、彩色略有偏色的低档次摄像机，不适合正规安防工程使用，此种机器有一个致命弱点，即可靠性较差。由于红外灯是发热元件，摄像机又是发热元件（国内普遍采用单片机），两热碰在一起，如果处理不好，故障率会大大增加。但一般要求不高的场合使用，还是有一定的价格优势。 其他还有采用场累积方式提高晚上被摄物体照度摄像机，即降低电子快门速度来提高CCD的感光度，但噪点成分会增加，移动的物体会出现拖尾，图像模糊现象，没有太大的实际意义，不建议采用。 双
16、CCD摄像机，则采用两块彩色，黑白不同CCD单片摄像机，利用光敏切换输出电路，这种摄像机一般都带红外灯。 三、 超宽动态、强光抑制、强光反转 这些功能并非是摄像基本指标，而是摄像机生产厂商为满足客户特殊需要而增加的功能。 超宽动态：其实是背光补偿（BLC）的一种增强型，在信号处理上采用多点采集光电信号，进行计算选择一个平均暴光量，控制电子快门速度，使两者都能看清图像 物体。这种摄像机一般价格会较高，只适合某些银行临街的营业柜台和明暗反差很大的场所。 强光抑制、强光反转：只专为道路监控开发的摄像机，由于道路监控在晚上不但要求照度低，而且因车灯，路灯的强光产生的光晕使得被摄周围物体分辨不清，有的还要看清车牌。为此采用1/2寸CCD，
