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1、监控技巧与监控常识1.CCD 尺寸，亦即摄象机靶面。原多为 1/2 英寸，现在 1/3 英寸的已普及化，1/4 英寸和 1/5 英寸也已商品化。2. CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像 细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越 清晰。现在市场上大多以25 万和 38 万像素为划界， 38 万像素以上者为高清晰度摄象机。3. 水平分辨率。彩色摄象机的典型分辨率是在320 到 500 电视线之间，主要有330 线、380 线、420线、460线、500线等不同档次。 分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表
2、 示的，彩色摄像头的分辨率在330500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电 路通道的频带宽度直接相关，通常规律是 1MHz 的频带宽度相当于清晰度为 80 线。 频带 越宽，图像越清晰，线数值相对越大。4. 最小照度，也称为灵敏度。是 CCD 对环境光线的敏感程度，或者说是 CCD 正常成像时 所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像 头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件，13lux 属一般照度月光型 :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 以下红外型 采用红外灯照明，在没有
3、光线的情况下也可以成像（黑白）5. 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。另外，日本为 NTSC 制式， 525 行， 60 场（黑白为 EIA）。8. 视频输出。多为lVp-p、75Q，均采用BNC接头。9. 镜头安装方式。有 C 和 CS 方式，二者间不同之处在于感光距离不同。镜头的选择和主要参数 ：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。镜头相当于人眼
4、的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄 像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机 的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视 眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时， 可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的 位置），可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要 的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算 镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其
5、中一部分就是把镜头调整到最佳状态。1、镜头的分类按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分 球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm(1) 以镜头安装分类：所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工 业标准，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不 同。C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。CS安装座：特种C安装， 此时应将摄象机前部的垫
6、圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。 如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。(2) 以摄象机镜头规格分类：摄象机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定，两者应相对应。 即 摄象机的CCD靶面大小为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸。摄象机的CCD靶面大 小为1 / 3英寸时，镜头应选1 / 3英寸。摄象机的CCD靶面大小为1 / 4英寸时，镜头应 选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄象机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要 求，或者发生画面在焦点以外等问题。(3) 以镜头光圈分类：镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈
7、(auto iris)之分，配合摄 象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦 作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源 从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流 电压来直接控制光圈，称为DC输入型。自动光圈镜头上的ALC (自动镜头控制)调整用 于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信 号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言， ALC 已在出厂时经过设定，可不作调整，但 是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会
8、造成白电平削 波现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变换画面。另外，自动光圈镜 头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用 F 表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即: F=f(焦距)/D(镜头实际有效口径)， F值越小，则光圈越大。采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在 诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视 野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信 号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。(4) 以镜头的视场大小分类：标准镜头：视角30
9、度左右，在1/2英寸CCD摄象机中，标 准镜头焦距定为12mm,在1/3英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为8mm。广角镜头： 视角 90度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。 远摄镜头：视角 20度以内， 焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围 变小。变倍镜头(zoom lens)：也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。可 变焦点镜头(vari-focus lens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远 距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚 焦于最小焦距和最大焦距两个位
10、置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动 聚焦实现。 针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。(5) 从镜头焦距上分 短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。 中焦距镜 头：标准镜头，焦距的长度视 CCD 的尺寸而定。 长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能 提供狭窄视景，适用于长距离监视。 变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、标准或远望 等镜头使用。1） 定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。 光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型 电机自动调整光圈的
11、，称为自动光圈。无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快 门的情况。2） 变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。注释：变焦镜头-焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头 内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距 长度和视角。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。光圈-位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过
12、镜头 的光线的多少。自动光圈-镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应 光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范 围是 10000-1 到 300000-1。2、选择镜头的技术依据（1）镜头的成像尺寸 应与摄象机 CCD 靶面尺寸相一致，如前所述，有 1 英寸、23 英寸、 12 英寸、13 英寸、14 英寸、15 英寸等规格。（2）镜头的分辨率 描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护 而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位， 计算公式为:镜头分辨率N= 180 /画
13、幅格式的高度。由于摄象机CCD靶面大小已经标准化， 如1/2英寸摄象机，其靶面为宽6.4mm*高4.8mm, 1/3英寸摄象机为宽4.8mm*高 3.6m m。因此对1/2英寸格式的CCD靶面，镜头的最低分辨率应为38对线/ mm,对1/3 英寸格式摄象机，镜头的分辨率应大于 50 对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨率越（3）镜头焦距与视野角度 首先根据摄象机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦 距 f 确定后，则由摄象机靶面决定了视野。（4）光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以 F 为标记， 每个镜头上均标有其最大的 F 值，通光量与 F 值的平方成反比关
14、系， F 值越小，则光圈越大。 所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。3、变焦镜头（zoom lens）变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由 于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小 所以 也常被成为 变倍镜头。 典型的光学放大规格有 6 倍（ 6.036mm,F1.2）、 8 倍（4.536mm,F1.6）、10 倍（8.080mm,F1.2）、12 倍（6.072mm,F1.2）、20 倍（10200mm,F1.2） 等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码 放大
15、。 在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动 调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达 驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调 整的过程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜 头。 另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统 构成。4、镜头与摄像机CCD尺寸的关系1/2”镜头既可用于1/2”摄像机，也可用于1/3”摄像机， 但视角会减少 25%左右。1/3镜头不能用于 1/2摄像机，只能用于1/3摄像机。5、不同种类镜
16、头的应用范围* 手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对 稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此 圈可使光圈收小或放大。 在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采 用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马 达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈) 镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。* 定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所 作用。 定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距 与成像尺寸相近的镜头；焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该 镜头的焦距通常是 28mm 以下的镜头，短焦距镜头
