监控摄像机镜头的选择和主要参数.doc
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1、监控摄像机镜头得选择与主要参数镜头相当于人眼得晶状体,如果没有晶状体,人眼瞧不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出得图像就就是白茫茫得一片,没有清晰得图像输出,这与我们家用摄像机与照相机得原理就是一致得。 当人眼得肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就就是人们常说得近视眼,眼前得景物就变得模糊不清;摄像头与镜头得配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头得后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面得距离(相当于调整人眼晶状体得位置),可以将模糊得图像变得清晰。由此可见,镜头在闭路监控系统中得作用就是非常重要得。工程设计人员与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
2、镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就就是把镜头调整到最佳状态。1、镜头得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: 所有得摄象机镜头均就是螺纹口得,CCD摄象机得镜头安装有两种工业标准,即C安装座与CS安装座。两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面得距离同。C安装座:从镜头安装基准面到焦点得距离就是17、526mm。CS安装座:特种C安装,此时应将摄象机前
3、部得垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点得距离就是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得CCD尺寸而定,两者应相对应。即摄象机得CCD靶面大小为1/2英寸时,镜头应选1/2英寸。摄象机得CCD靶面大小为1/3英寸时,镜头应选1/3英寸。摄象机得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)与自动光圈(auto ir
4、is)之分,配合摄象机使用,手动光圈镜头适合于亮度不变得应用场合,自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整,故适用亮度变化得场合。自动光圈镜头有两类:一类就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得光圈,称为视频输入型,另一类则利用摄象机上得直流电压来直接控制光圈,称为DC输入型。自动光圈镜头上得ALC(自动镜头控制)调整用于设定测光系统,可以整个画面得平均亮度,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,但就是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高得目标时,明亮目标物之影像可能会造成白电平削波现象,而使得全部屏
5、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,通过镜头得光通量会发生变化,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,对于下列应用情况就是理想得选择,它们就是:在诸如太阳光直射等非常亮得情况下,用自动光圈镜头可有较宽得动态范围。要求在整个视野有良好得聚焦时,用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大得景深。要求在亮光上因光信号导致得模糊最小时,应使用自动光圈镜头。(4)以镜头得视场大小分类 :标准镜头:视角30度左右,在1/2英寸CCD摄象机中,标准镜头焦距定
6、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,可提供较宽广得视景。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得物体影响放大,但使观察范围变小。变倍镜头(zoom lens):也称为伸缩镜头,有手动变倍镜头与电动变倍镜头两类。可变焦点镜头(varifocus 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与最大焦距两个位置,但就是从最小焦距到最大焦距之间得聚焦,则需通过手动聚焦实现。针孔镜头
7、: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,可提供一个较宽广得视野。中焦距镜头:标准镜头,焦距得长度视CCD得尺寸而定。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,可分为有光圈与无光圈两种。?有光圈:镜头光圈得大小可以调节。根据环境光照得变化,应相应调节光圈得大小。光圈得大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈得,称为手动光圈;镜头自带微型电机自动调整光圈得,称为自动光圈。?无光圈:即定光圈,其通光量就是固定不变得。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门得情
8、况。2)变焦距:焦距可以根据需要进行调整,使被摄物体得图像放大或缩小。常用得变焦镜头为六倍、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:变焦镜头焦平面得位置固定,而焦路可连续调节得光学系统。变焦就是通过移动镜头内部得镜片,改变它们之间得相对位置而实现得。这样就可以在一定范围内改变镜头得焦距长度与视角。焦距透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处得距离。单位一般为毫米或英寸。光圈位于摄像机镜头内部分得、可以调节得光学机械性阑也,可用来控制通过镜头得光线得多少。自动光圈镜头内得隔膜装置,可根据电视摄像机传来得视频信号自行调节,以适应光照强度得变化。光圈
9、隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送得光线。典型得补偿范围就是100001到3000001。2、选择镜头得技术依据(1)镜头得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、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格。(2)镜头得分辨率描述镜头成像质量得内在指标就是镜头得光学传递函数与畸变,但对用户而言,需要了解得仅仅就是镜头得空间分辨率,以每毫米能够分辨得黑白条纹数为计量单位,计算公式为:镜头分辨率N=180/画幅格式得高度。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、
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