摄像机重要技术参数.doc
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1、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
2、)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
3、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
4、移动时,可选用黑白摄像机。 、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。 3CCD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
5、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。 、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)。 、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)。 、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:
6、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
7、要性能指标? ()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。 ()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。 ()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
8、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。 ()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
9、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。 ()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46
10、dB。 (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
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