摄像机重要技术参数.doc

　　PAL：使用50Hz交流电的国家采用的一种彩色电视标准，包括英国，中东，远东，欧洲和非注洲。它规定每秒25帧图像。
　　NTSC：由国际电视标准委员会规定的彩色电视广播标准。它规定第秒30帧图像，广泛用于北美，日本和南美的许多国家。
　　什么是CCD？
　　CCD是电耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它是通过采用HYPER HAD（HOLE ACCUMU-LATED DIODE，空穴累积二极管）CCD技术。当被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD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，经过滤波、放大、整形、DSP（数字信号处理）等一系列处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。
　　CCD的特性？
　　摄像机的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，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，因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感器的新型器件。
　　目前彩色摄像机和黑白摄像机技术以日本的SONY公司生产的芯片最为领先。其他的芯片生产商有日本的SHARP、PANASONIC、韩国LG、SAMAUNG等。
　　目前彩色摄像机和黑白摄像机所用CCD器件均对光线的照度有要求。所以在光线较暗的场所要选低照度的摄像机。
　　摄像机将光信号转变为图像信号的设备。它是闭路电视监控系统的重要组成部分，是闭路电视监控系统的前端部分。因其图像质量好且价格低廉，而得到广泛应用。在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD（Charge Coupled Device）即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的。
　　CCD的分类？
　　1．依成像色彩划分
　　a.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。
　　b.黑白摄像机：适用于光线不充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，可选用黑白摄像机。
　　２、依分辨率灵敏度等划分
　　影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素（512*492）、分辨率为400线的产品最普遍。影像像素在38万以上的高分辨率型。
　　3．CCD靶面大小划分
　　CCD芯片已经开发出多种尺寸：
　　目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
　　1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。
　　2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。
　　1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。
　　1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。
　　1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。
　　４、按扫描制式划分
　　PAL制。 NTSC制。 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）。
　　５、依供电电源划分
　　100-115VAC（NTSC制式多属此类）， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。
　　６、按同步方式划分
　　a.内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。
　　b.外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。
　　c.功率同步（线性锁定，line lock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。
　　d.外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。
　　多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。
　　7、按照度划分，CCD又分为：
　　普通型
　　正常工作所需照度1-3LUX
　　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，在没有光线的情况下也可以成像
　　CCD的主要性能指标？
　　（１）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。一般来说，尺寸越大，包含的像素越多，清晰度就越高，性能也就越好。在像素数目相同的条件下，尺寸越大，则显示的图像层次越丰富。
　　（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像机。
　　（３）水平分辨率。彩色摄像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）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330-500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。分辨率是水平线的数量乘上0.75。因此最高垂直分辨率为：NTSC ：525 X 0.75 =393 条；PAL ：625 X 0.75 = 470 条。
　　（４）照度，也称为灵敏度。 F:LUX = 1:10
　　a.最低照度。最低照度也是衡量摄像机优劣的一个重要参数，有时省掉“最低”两个字而直接简称“照度”。最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。
　　b. 最高照度。最高照度测量时将摄像机置于暗室，暗室前后为有源220V白炽灯，外设调压器，调压器调节电压可以从0V调到250V。光线也可从最暗调至最明。测试时把摄像机光圈均开至最大测量测试图上，调节调压器电压，在示波器上检测的视频信号幅度不超过额定值的150%时，用照度计测量测试图上照度值。记录下最高照度值。

　　（５）扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。
　　（6）信噪比。所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。S表示摄像机在假设元噪声时的图像信号值，N表示摄像机本身产生的噪声值(比如热噪声),二者之比即为信噪比,用分贝(dB)表示。信噪比越高越好，典型值为46dB。
　　（7）视频输出。摄像机输出的视频信号是由亮度信号、色度信号、同步信号、色同步信号、消隐信号组成。
　　（8）色彩还原度是指经过CCD摄像机摄取并通过处理后的目标色彩与物体真实色彩的差异程度。色彩分为色调和饱和度，色调决定色彩的性质，饱和度决定色彩的浓淡。我们图象对色彩评判标准是100-0-75-0彩条，需要说明的是色彩的还原度与景物的光照条件及光源的色温有着非常密切的关系。当前的单片彩色CCD式，器件从理论上讲，它是不能完全真实地重现原物体的色彩。
　　（9 ）白平衡 （White Balance）是彩色摄像机的重要参数，它直接影响重现图像的彩色效果，当摄像机的白平衡不当时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带色彩的景物（如白色的墙壁）也着上了颜色。通常把摄像机拍摄白色景物时输出的红、绿、蓝三基色信号电压VR=VG=VB的现象称为白平衡。
　　（10）逆光补偿。测试此参数有两种方法：一种是在暗室内，把摄像机前侧调压灯打开，调至最亮时，然后在灯的下方放置一图画或文字，把摄像机迎光摄像，看图像和文字能否看清，画面刺不刺眼，并调节ON、OFF拔档开关，看有无变化，哪种效果最好。另一种是在阳光充足的情况下把摄像机向窗外照，此时看图像和文字能否看清楚。
　　（11）耗电量。使用万用表测量电流，使用小稳压器调节电压看。
　　CCD摄象机的应用领域？
　　CCD摄像机是闭路电视监控系统的前端，而闭路电视监控系统是电视技术在安全防范领域的新应用，目前已广泛应用于以下领域：
　　1. 文博——文物馆、博物馆
　　2. 金融——银行、邮政储蓄、证券所
　　3. 酒店——宾馆、饭店、写字楼
　　4. 交通管理——高速公路、国道、省道收费站、城市交通枢纽。
　　5. 商业——商场、超市、珠宝行、批发市场
　　6. 医院——手术室、病房、门诊大厅
　　7. 其它——工厂、学校、住宅小区
　　8. 测量仪设备——尺寸测量仪、瞬时位置测量仪、天文观测系统、光电显微分析仪、工业内窥镜、水下测量
　　CCD摄象机常见故障几解决办法？
　　1、加电后无视频信号输出
　　首先检查外加电源极性是否正确，电压是否满足要求。
　　2、彩色失真
　　可能是白平衡开关(AWB2)设置不当,也可能是环境光照条件变化太大，此时应检查开关设置是否在OFF位置，应想办法改善环境的光照条件。
　　3、图像出现扭曲或几何失真
　　这种现象可能是摄像机，监视器的几何校正电路有问题，也有可能是光学镜头的问题，也有可能是连接线缆或设备的特征阻抗与摄像机的输出阻抗不匹配。当出现以上现象时，请先检查所用光学镜头，其次再检查所用电缆或其它连接设备的特征阻抗是否是75Ω。
　　4、画面竖直方向出现几道黑条
　　这种情况一般是直流供电电压的纹波太大，应加强滤波并采用性能好的直流稳压电源。
　　5、画面竖直方向出现多道竖条
　　这可能是外接视频线或设备的特征阻抗与摄像机不匹配而引起的反射造成的，应注意所选用的视频线和其它连接处理设备的特征阻抗是否为75Ω。
　　6、画面噪点大 可能有以下几方面的原因：
　　• 摄像机内部电路板接地不良；
　　• 视频幅度输出不够；
　　• 环境光照度不够；
　　• 连接光缆是否接触不良或有短路现象；
　　• 监视器本身信噪比不良.
　　CCD摄象机的质量保障
　　元器件的质量
　　• 几个主要处理IC均采用Sony,Sharp公司的套件
　　• 表贴电阻、电容、电感、二极管、三极管、IC等均采用TDK，AVX，太阳诱电，IT，国半，NEC，Rohm, maxim等国外大公司的产品。
　　元器件的装配
　　尽可能让通过ISO9000认证的厂家加工，另外我们还经常定期不定期地对这些厂家进行抽查。
　　1. 来料检测。
　　2. 入库。
　　3. 出库。
　　4. SMT贴片。
　　1) IC烧录程序。（客户需要的程序）
　　2) 丝印，将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。
　　3) 贴片机在PCB板上贴上相应部件，IC、电阻、电容等。
　　4) 目测，修整。检查各零部件是否正确无漏且平整地贴在相应的位置上，若否，修正。
　　5) 过回流焊。使锡膏熔化，凝固，固定贴件。
　　6) 放大检测。检查是否有连焊，脱焊现象，若有，修正。
　　5. DIP插件、后焊。贴完片的PCBA焊上相应的插糟或CCD等插件。
　　6. 清洗。将PCBA上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。
　　7. 外观检测，功能检测。
　　8. PCBA老化测试。老化间温度应在35-45摄氏度之间，产品老化时间必须在12小时以上，外销产品必须在48小时以上。
　　9. QC检测。将老化后产品进行功能检测，维修。
　　1) 检查通过电流是否在标准要求范围内。
　　2) 检查波形是否正常。若否，调整或返修。
　　3) 检测成像的彩色还原度和清晰度，在标配镜头的有效距离内图像应清晰，色彩鲜明，逼真。不能有图像模糊，或一边清晰一边模糊，色异，亮点或反光，暗角等不良。
　　4) 自动快门测试：对着灯管检查图像是否有异常，如拖尾、反光等不良。
　　5) 噪声测试：用手或挡板遮挡不应该出现有网纹干扰，竖条，亮点等。
　　6) 以上功能检测不合格的进行维修。
　　10. 入库。
　　11. 出库。
　　12. CCD滤光片贴粘。滤光片有现水晶、玻璃两种。
　　13. 烘烤。
　　14. 半球型，防水型摄像机还须在主板上打上镜头支架，测试调焦。
　　15. 成品组装。
　　16. 组装测试。《红外摄像机成品终检标准》
　　1) 电流功耗；通电检查电流表显示在允许范围内。
　　2) 彩色还原度和清晰度，在标配镜头的有效距离内图像应清晰，色彩鲜明，逼真。不能有图像模糊，或一边清晰一边模糊，色异，亮点或反光，暗角等不良。
　　3) 自动快门测试：对着灯管检查图像是否有异常，如拖尾、反光等不良。
　　4) 噪声测试：用手或挡板遮挡不应该出现有网纹干扰，竖条，亮点等。
　　5) 起控测试：a.将整机对着整一暗处，照度为≤5lux时，用手遮住光敏电阻，此时红外灯开启，检查红外灯个数是否正确，是否有灯亮度不一致或灯不亮等不良现象。b.对着暗房，处于低照度≤0.5lux，光敏感应起控，电流须在起控范围内，图像由彩色转变为黑白，且图像清楚，无反光，偏色，模糊，起雾等不良现象，当照度≥10lux时，光敏电阻不能起控。
　　6) 可靠性测试：在离电源插头2-3cm处捏住反复摇摆两次，监视器图像应正常，无振动，无图，网纹干扰或黑（白）屏等不良现象
　　《枪式摄像机成品终检标准》
　　1) 电流功耗；通电检查电流表显示在允许范围内。
　　2) 彩色还原度和清晰度，在标配镜头的有效距离内图像应清晰，色彩鲜明，逼真。不不能有图像模糊，或一边清晰一边模糊，色异，亮点或反光，暗角等不良。
　　3) 噪声测试：用手或挡板遮挡不应该出现有网纹干扰，竖条，亮点等。
　　4) 低照度测试：将镜头对着暗处，照度在0.5lux左右时，图像应清晰，逼真。
　　5) 电子快门测试：将镜头对住灯管，检查图像是否有民常，（如拖尾，反光等不良）将电子快门拔到AI时变白，返回AES时图像恢复正常。
　　6) 背光补偿测试：当镜头偏离灯管，拔动BLC开至ON，监视器亮度起变化，且背光物体应当清晰可见。
　　7) 色饱和镜头测试：拔动相应拔码开关，检查图像是否有色饱和与镜像功能。
　　8) DC镜头驱动：将LEDS开关拔至DC位置，镱头应应该均匀打开，可调节LEDS可调电阻校正。
　　9) 音频测试：对带有音频功能的机型，在频道正确的情况下，对着镜头说话，音箱发音清晰，逼真，无其它杂音干扰。
　　17. 老化在线测试。化间温度应在35-45摄氏度之间，产品老化时间必须在12小时以上，外销产品必须在48小时以上。
　　18. 成品检测。根据《红外摄像机成品终检标准》或《枪式摄像机成品终检标准》对产品进行检测。
　　19. 最后功能检测。根据《红外摄像机成品终检标准》或《枪式摄像机成品终检标准》对产品进行检测。
　　20. 包装。上产品编码，产品说明书及保修卡，合格证等资料，包装。
　　21. QA检测。
　　22. 出货。
　　23、拥有自己的五金模具加工车间，自主设计、开发、制造独有的摄象机机壳.
　　CCD摄象机使用应注意事项？
　　1. 在使用前要详细阅读产品说明书；
　　2. 注意电源的极性及电压要求；
　　3. 使用环境的温度、湿度应满足要求 ：温度：-10~+50℃ 湿度：40%~90%；
　　4. 被监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍；
　　5. 除硫化锑摄像管外，当监视目标照度有变化时，均应采用光圈可调镜头；
　　6. 摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像头的靶面不受损伤；
　　7. 在需防高温、防低温、防雨、防尘要求时，需加防护套，在高低温差大，需要防雨防尘的露天环境中工作时，防护套应该避免日光直射，刮去玻璃窗上的水珠，防止玻璃窗上结露；
　　8. 因为电视再现图像对其对比度所能显示的范围仅为(30~40)：1，当摄像机的视野内明、暗差别较大时，就会出现应该看见的暗部看不见，此时应调整摄像机的位置、摄像方向及照明条件也应进行合理的选择。