一、模拟攝像機基本概念
組成:主要由鏡頭、影像傳感器(CCD/CMOS)、ISP(ImageSignal Processor)及相關電路組成。
工作原理:被攝物體經鏡頭成像在影像傳感器表面,形成微弱電荷并積累,在相關電路控制下,積累電荷逐點移出,經過濾波、放大後輸入DSP進行圖像信号處理,最後形成視頻信号(CVBS)輸出。
二、網絡攝像機基本概念
組成:主要由鏡頭、影像傳感器(CCD/CMOS)、ISP(ImageSignal Processor)、DSP(DigitalSignal Processor)及相關電路組成。
工作原理:被攝物體經鏡頭成像在影像傳感器表面,形成微弱電荷并積累,在相關電路控制下,積累電荷逐點移出,經過濾波、放大後輸入DSP進行圖像信号處理和編碼壓縮,最後形成數字信号輸出。
三、攝像機主要性能指标
3.1 圖像傳感器
CCD(ChargedCoupledDevice)電荷耦合器件
優點:靈敏度,信噪比,成像質量
缺點:成本、動态範圍、功耗、制造加工
CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)互補金屬氧化物半導體
優點:成本、動态範圍、功耗
缺點:靈敏度、信噪比、成像質量
DIS(DigitalImageSystem)
工藝:采用SOC技術,把Sensor和DSP集成在一個芯片上
優點:體積小、集成度高、可靠性高、功耗低
3.2 最低照度
标示攝像機能夠正常輸出圖像的最低照度值,有時被稱為“靈敏度”
單位:Lux(勒克斯)
Lux(勒克斯)的定義:點燃一支蠟燭,在距其1米處照度為1Lux。
以攝像機正常工作照度範圍劃分:
普通型:1~3 Luxp
月光型:0.1 Lux左右
星光型:0.01 Lux以下
紅外型:0 Lux,采用紅外照明
攝像機的最低照度參數通常由三部分組成,例如:
3.3 自動增益
AGC(AutoGain Control)将來自圖像傳感器的信号放大到可以使用水準的視頻放大器,其放大量即增益,并自動根據信号電平調整增益幅度n優點是提升了攝像機的動态範圍,缺點是将噪聲一同放大。
3.4 白平衡
用于彩色攝像機,确保在不同色溫環境下正确表示色彩,分為手動白平衡和自動白平衡兩種。自動白平衡是攝像機能夠根據拍攝的光線條件在一定色溫範圍内自動地進行白平衡校正而不需要幹預,其能夠自動校正的色溫範圍大約在2500K-7000K之間,超過此範圍,攝像機将無法進行自動校正而造成拍攝畫面色彩失真,此時就應當使用手動白平衡功能進行白平衡的校正。
3.5 背光補償
采用背光補償技術,讓攝像機找到拍攝最佳圖像的參考亮度,然後自動提供适當的光補償量,幫助用戶很好地識别一個背部光照很強的物體。背光補償往往針對目标圖像的特定區域有效。
3.6 寬動态
針對逆光場景,寬動态技術在後景區域使用短快門曝光,在前景區域使用長快門曝光,生成合成圖像。所以能看清圖像暗處的細節,而圖像亮處又不過曝。寬動态技術可獲得比背光補償技術更加清新、豔麗的圖像。
3.7 日夜轉換模式
低照度場景中轉換為黑白模式可有效提升攝像機的靈敏度
四、攝像機IP防護等級
IP(IngressProtection)防護等級由IEC制定,由兩位數字組成,含義如下表所示:
五、鏡頭景深選擇
在景象平面上成清晰像的空間深度,光圈越大,景深越小;焦距越大,景深越小。
六、鏡頭視場角選擇
标準鏡頭視場角在53°左右,遠攝鏡頭視場角≤20°,廣角鏡頭視場角≥90°,魚眼鏡頭視場角≥180°。
七、鏡頭焦距的選擇
7.1 估算法(适用于4mm以上的鏡頭)
例:某人距離攝像機10米
要看清人臉,用20mm左右的鏡頭
要看清人體輪廓,用10mm左右的鏡頭
要監控人的活動畫面,用5mm左右的鏡頭
7.2 監控距離與焦距的關系
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