提起監控攝像頭參數_監控攝像頭的參數有哪些 大家在熟悉不過了,被越來越多的人所熟知,那你知道監控攝像頭參數_監控攝像頭的參數有哪些 嗎?快和小編一起去了解一下吧!
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監控攝像頭參數(監控攝像頭的參數是什么)
攝像機是視頻監控系統的關鍵設備,相當于我們眼中的晶狀體結構,負責將外界的場景投射到一個平面上。如果沒有鏡頭,人什么也看不見;如果沒有鏡頭,那么相機輸出的圖像就是白色的,沒有清晰的圖像輸出。類似于近視或者遠視,相機和鏡頭的配合也有類似的現象。當鏡頭的成像平面不能正好位于相機的CCD芯片上時,圖像就會變得不清晰。
因此,鏡頭在閉路監控系統中的作用非常重要。設計師和施工人員要經常和鏡頭打交道:設計師要根據物距和成像大小計算鏡頭的焦距,施工人員要經常進行現場調試,其中一項就是把鏡頭調整到更佳狀態。
一、照相機鏡頭的分類
視頻監控系統中的攝像機鏡頭有很多種,按焦距可分為短焦距鏡頭、中焦距鏡頭和長焦鏡頭。根據視野大小有廣角、標準、長焦鏡頭;結構上分為固定光圈定焦鏡頭、手動光圈定焦鏡頭、自動光圈定焦鏡頭、手動變焦鏡頭、自動光圈電動變焦鏡頭、電動三變(光圈、焦距、焦距均可變)鏡頭等。
二、相機鏡頭的主要參數
1.焦距
我們知道,平行光纖通過凸透鏡會聚在一個焦點上,這個焦點距離透鏡中心的長度就是焦距。現有的透鏡一般可視為凸透鏡組。對于固定焦距的鏡頭,即定焦鏡頭;焦距可以調節的透鏡是變焦透鏡。
焦距的大小決定了視角的大小。焦距小,視角大,觀察范圍也大,但是物體之間的距離不是很清楚。焦距大,視角小,觀察范圍小。只要焦距選擇得當,即使很遠的物體也能看得很清楚。由于焦距與視角是一一對應的,所以一定的焦距就意味著一定的視角。所以在選擇鏡頭的焦距時,要充分考慮是觀察細節重要還是觀察范圍大重要。如果我們想看到細節,我們應該選擇長焦距鏡頭。如果想近距離看大場面,選擇小焦距的廣角鏡頭。
焦距不僅決定視角,還在一定程度上影響圖像的景深。要了解景深,可以從“對焦”入手。在調整相機時,我們調整相機鏡頭,使距離相機一定距離的景物清晰成像,這就是所謂的對焦。場景所在的點稱為焦點。景深是保證對焦前后景物清晰成像的范圍之和,稱為景深,意思是只要在這個范圍內的景物都可以清晰地拍攝下來。景深首先和鏡頭的焦距有關。焦距長的鏡頭景深小,焦距短的鏡頭景深大。其次,景深和光圈有關。光圈越小,景深越大。光圈越大,景深越小。一般來說,前景深度小于景深,也就是說,經過精確對焦后,焦點前近距離內的景物可以清晰成像,而焦點后遠距離內的景物可以清晰成像。
(1)基于焦距的分類和應用
根據鏡頭焦距是否可變,支持哪種變化模式,我們可以將相機鏡頭分為定焦鏡頭、手動變焦鏡頭和電動變焦鏡頭。定焦和變焦鏡頭的選擇一般取決于被監控場景的特性和經濟性。對于文物崗亭、收費窗口等監控相對固定的地方,使用定焦鏡頭比較經濟。畢竟定焦鏡頭比變焦鏡頭便宜。
當我們無法確定哪個位置是更佳焦點時,比如一些狹窄的通道或區域,變焦鏡頭的使用有更大的靈活性,我們可以根據現場情況確定哪個焦距最合適。至于變焦范圍,可以根據監控范圍的長短來確定。常用的規格有2.8 ~ 13 mm和3.5 ~ 8 mm。
當電動變焦鏡頭用于監控大場景時,通常與電動鏡頭和云臺配合使用。電動鏡頭的優點是變焦范圍大,不僅可以看大范圍的情況,還可以聚焦某個細節。另外云臺可以上下左右旋轉,可視范圍非常大。電動鏡頭有6、10、15、20倍等多種放大倍數。如果知道參考焦距,就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如,如果一個6倍鏡頭的參考焦距為8.5毫米,則其變焦范圍在8.5毫米至51毫米之間連續可調,其視場角為31.3至5.5度。電動鏡頭控制電壓一般為8V ~ 16V DC,更大電流為30mA。因此,在選擇控制器時,應充分考慮傳輸電纜的長度。如果距離太遠,線路產生的電壓降會導致鏡頭失控。需要提高輸入控制電壓或者更換視頻矩陣主機配合解碼器進行控制。
相機的焦距與其視場角密切相關。鏡頭的視角可分為圖像的水平視角和垂直視角,圖像的水平視角大于圖像的垂直視角。通常我們所說的視角一般是指鏡頭的水平視角。
根據相機鏡頭的水平視場角,相機鏡頭可分為標準鏡頭(或中焦鏡頭)、廣角鏡頭(或短焦鏡頭)和長焦鏡頭。
標準鏡頭:視角30度左右。在1/2寸CCD相機中,標準鏡頭的焦距設置為12mm,在1/3寸CCD相機中,標準鏡頭的焦距設置為8mm,一般用于走道、小區周界等地方。
廣角鏡頭:視角大于90度,焦距可以小于幾毫米,可以提供更廣的視野。
望遠鏡鏡頭:視角在20度以內,焦距可以達到幾米甚至幾十米。這種鏡頭可以在遠距離放大被攝物體的影響,但觀察范圍變小。
2.孔徑系數
光圈系數,即光圈指數,用F表示,用鏡頭焦距F與通光孔徑d的比值來衡量,每個鏡頭都標有更大F值,例如6mm/P1.4表示更大光圈為4.29mm,它與光通量F值的平方成反比。F值越小,光通量越大。鏡頭光圈指數序列的目標值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等。規則是前一個目標值的曝光量正好是后一個目標值的兩倍。也就是說,鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22。前一個值是后一個值的根號的兩倍,所以光圈指數越小,通光孔徑和成像目標面越大。
視頻監控系統的攝像機鏡頭光圈可分為手動光圈和自動光圈。手動光圈適用于亮度變化不大的場合,其進光量由鏡頭上的光圈環調節,直至一次性調節合適。自動光圈鏡頭會隨著光線的變化自動調節光線光圈,保證相機的亮度相對穩定。用于室外、人群等光線變化大且頻繁的場所。
目前自動光圈鏡頭分為兩種:一種叫視頻驅動型,鏡頭本身含有放大電路,將來自相機的視頻幅度信號轉換為光圈電機的控制。
另一種類型被稱為直流(DC)驅動型,它使用相機上的DC電壓來直接控制光圈。這種鏡頭只包含振鏡式光圈電機,需要相機中有放大電路。各種自動光圈鏡頭,一般都有兩個可調旋鈕。一種是ALC調節(測光調節),根據目標光照條件有峰值測光和平均測光兩種選擇。一般選擇平均測光檔;另一個是電平調節(感光度),可以使輸出圖像變亮或變暗。
自動光圈鏡頭上的ALC(自動鏡頭控制)調節用于設置測光系統。參考信號強度可以通過整個畫面的平均亮度或畫面最亮的部分(峰值)來設置,可用于自動光圈調節。一般來說,ALC已經在工廠設定好了,所以沒必要調整。但是,當拍攝場景中包含亮度極高的目標時,亮目標的圖像可能會造成“白級削波”現象,使整個屏幕變成白色。這時,你可以調整ALC來改變畫面。
(1)鏡頭的分辨率
描述鏡頭成像質量的內在指標是鏡頭的光學傳遞函數和畸變,但對于用戶來說,他們需要知道的只是鏡頭的空之間的分辨率,以每毫米可分辨的黑白條紋數為計量單位。計算公式為:鏡頭的分辨率N-180/畫幅高度。由于相機的CCD靶面尺寸已經標準化,如1/2英寸相機,其靶面為6.4mm*寬4.8mn高,1/3英寸相機為4.8mm×寬3.6mm高。因此,對于1/2英寸格式的CCD目標表面,鏡頭的最小分辨率應為38對線/mm,對于1/3英寸格式的相機,應大于50對線。相機的目標面越小,鏡頭的分辨率越高。
(2)紅外感應能力
因為玻璃對不同波長的光的折射率不同,所以焦點的位置也會不同。目前市面上的普通鏡片可以將波長相差約250nm的光線聚焦在同一平面上,即430 ~ 650 nm或650 ~ 900 nm范圍內的光線都可以成功聚焦,呈現清晰的影像,這也是普通鏡片白天清晰,夜視模糊,或者夜視清晰,白天模糊的原因。
專業的紅外感光鏡片采用特殊鏡片(超低色散),可以將430 ~ 900 nm甚至更長波長范圍內的光線集中在同一平面上,因此無論白天還是夜晚都很清晰。
專業的紅外敏感鏡頭因為鏡片材料特殊,價格不菲。有些廠商為了降低價格,采用鍍膜的方式,使用特殊材料進行光線矯正,也可以部分達到紅外感應鏡片的效果。但是不好的鍍膜工藝容易脫落蒸發,會影響鏡片原有的成像清晰度。
3.相機鏡頭的正確使用
設備選型必須結合現場環境的要求,并考慮一定的經濟性。這里就來說說如何根據使用環境的不同來正確選擇相機鏡頭。
(1)鏡頭焦距的選擇
一般來說,相機焦距是通過計算的方法來選擇的。根據攝像機成像目標的大小(寬W,高H),監控范圍的大小(寬W或高H)和監控點與攝像機的距離(L),攝像機所需焦距由下式計算。
等式1: f=W*L/w(W,L單位m,f,W單位mm)
等式2: f=H*L/h(H,L單位m,f,H單位mm)
例如,當選擇1/2”鏡頭時,圖像尺寸為u=4.8mm,H = 6.4mm。
鏡頭到場景的距離為D = 3,500mm,場景的實際高度為U = 2,500mm(場景的實際寬度可以用下面的公式計算:H=1.333,由相機取景器的CCD片決定)。
將上述參數代入公式1,可以得到f=4.8。
300/2500 = 6.72mm,所以選擇6mm的定焦鏡頭。(2)鏡頭C和CS接口的選擇
相機鏡頭都是有螺紋的,CCD相機的鏡頭安裝接口有兩個行業標準,分別是C安裝底座和CS安裝底座。兩者螺紋相同,只是鏡片到感光面的距離不同。
c安裝基座:鏡頭安裝基準到焦點的距離為17.526毫米..
CS安裝底座:特殊C安裝,鏡頭安裝基準面到焦點的距離為12.5毫米
在選型時,一定要注意相機與鏡頭安裝方式的匹配,即鏡頭與相機的安裝座要一致。因為C-mount的螺紋深度比CS大,所以CS的鏡頭不能安裝在C-mount的相機上,但是當一個C-mount的鏡頭可以安裝在CS-mount的相機上時,就需要一個鏡頭轉換器(增加深度的墊片)。
4.鏡頭與CCD尺寸的匹配
那么在鏡頭的選擇上為什么要考慮CCD目標的大小呢?為了使1/3″和1/2″CCD相機獲得相同的視角,必須縮短1/3″CCD相機的鏡頭焦距;相反,如果1/3″CCD和1/2″CCD相機使用相同焦距的鏡頭會怎樣?1/3”CCD相機的視角相對于1/2”CCD相機會明顯縮小,1/3”CCD相機的圖像在顯示器上會放大,造成使用長焦距鏡頭的效果。
另外,在選擇鏡頭時要注意這樣一個原則:靶面大的CCD相機的鏡頭可以用于靶面小的CCD,反之亦然。原因是:1/2″CCD相機如果采用1/3″鏡頭,入射光會變小,色彩變差,甚至圖像會有缺陷;反之,入射光會更大,色彩會更好,成像效果肯定會更好。當然,考慮到各種因素,相機更好選擇與之相匹配的鏡頭。
(1)手動和自動光圈鏡頭的選擇
手動和自動光圈鏡頭的選擇取決于使用環境的照度是否恒定。
在環境照度不變的情況下,如電梯轎廂、封閉的樓道、沒有陽光直射的房間,可以使用手動光圈鏡頭。這樣,在系統初始安裝調試時,可以根據環境的實際照度一次性調整鏡頭的光圈大小,獲得滿意的亮度畫面。
對于環境照度不斷變化的場合,如照度隨日照時間變化較大的門廳、窗戶、大堂等,需要使用自動光圈鏡頭(必須使用帶自動光圈鏡頭插座的相機),這樣才能實現畫面亮度的自動調節,獲得亮度恒定的良好監控畫面。
自動光圈鏡頭的控制信號可分為DC和視頻控制,即DC電壓控制和視頻信號控制。在自動光圈鏡頭類型的選擇,相機自動光圈鏡頭插座的連接方式,自動光圈鏡頭驅動模式開關的選擇上,三者要協調好。
(2)定焦和變焦鏡頭的選擇
定焦和變焦鏡頭的選擇取決于被監控場景范圍的大小和被監控場景畫面所需的清晰度。
在一定的鏡頭規格下(鏡頭規格一般分為1/3寸、1/2寸、2/3寸等。),鏡頭焦距與鏡頭視角的關系如下:鏡頭焦距越長,鏡頭視角越小;鏡頭焦距固定時,鏡頭規格與鏡頭視角的關系如下:鏡頭規格越大,鏡頭視角越大。所以從上面的關系可以看出:當鏡頭的物距固定時,隨著鏡頭焦距的增加,在系統末端的監視器上看到的監控場景的畫面范圍會更小,但畫面細節會越來越清晰;隨著鏡頭規格的增加,系統末端的監視器上看到的監控場景范圍會增大,但其細節會越來越模糊。
在狹窄的監控環境中,如電梯車廂,狹窄的房間應采用短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭,如帶CS接口的1/2″鏡頭和3.6mm或2.6mm鏡頭。這些鏡頭的視場角不小于99°或127°,這是在狹窄空室內攝像機一般仰角在2.5m左右時攝像機的視場角手動變焦鏡頭,如日產ComputerT2Z2814CS-2鏡頭,也可根據現場實際情況選擇。這個鏡頭是1/3″CS接口手動光圈鏡頭,焦距可以兩次調節(手動對焦)。對焦范圍為2.8 ~ 6.0 mm,視場角變化范圍為96° ~ 47.2°。這種鏡頭非常適合在狹窄的監控環境中使用。使用時,可根據實際需要,方便靈活地實現對被監控場景“點”或“面”的監控效果。
(3)電動變焦鏡頭的使用
對于一般的變焦鏡頭,由于其最小焦距通常在6.0mm左右,所以其更大視場角在45°左右。如果在這種狹窄的監控環境下使用這種鏡頭,其監控死角必然會增加。雖然可以通過操作控制前端云臺來降低,但肯定會增加系統的工程成本(系統需要增加前端解碼器,云臺,云臺。
在開放的監控環境中,首先要根據監控環境的開放程度,以用戶在系統的末端監視器上看到的監控場景圖像的清晰度,監控場景中心到攝像機鏡頭的直線距離作為參考。在直線距離一定且覆蓋整個監控場景圖像的前提下,應盡可能考慮長焦距鏡頭,以便在系統的末端監視器上獲得細節更清晰的監控場景圖像。在這種環境下,還可以考慮變焦(放大)鏡頭(電動三變鏡頭),可以根據系統的設計要求和系統的性價比來確定。選擇時還應考慮兩點:調整到最短焦距時(看全景),應能滿足覆蓋主要監控場景的要求;
當調整到最長焦距時(詳見),應能滿足觀察監控場景細節的要求。
通常在室內倉庫、車間、工廠等環境下,使用6倍或10倍鏡頭即可滿足要求,而在室外倉儲區、碼頭、廣場、車站等環境下,可根據實際需要使用10倍、16倍或20倍鏡頭。(一般鏡頭放大倍數越高,價格越高。在系統成本允許的前提下,可以適當選擇高倍變焦鏡頭或快球。
關鍵詞: 攝像頭
責任編輯:Rex_03