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行业动态

监控介绍

文字:[大][中][小] 2015-1-9    浏览次数:1274    
监控摄像头原理
  监控摄像头是一种半导体成像器件,具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。监控摄像机安全防范系统中,图像的生成当前主要是来自CCD摄像机,也可将存储的电荷取出使电压发生变化,具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。
  依成像色彩划分
  (1)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。因有颜色而使信息量增大,信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。
  (2)黑白摄像机:是用于光线不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,可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。
  依摄像机分辨率划分
  (1)影像像素在25万像素(pixel)左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。
  (2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型
  (3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率,600线以上的高分辨率。
  依摄像机灵敏度划分
  (1)普通型:正常工作所需照度为1~3 LUX(勒克斯)
  (2)月光型:正常工作所需照度为0.1 LUX左右
  (3)星光型:正常工作所需照度为0.01 LUX以下
  (4)红外照明型:原则上可以为零照度,采用红外光源成像。
  按摄像元件的CCD靶面的大小划分
  (1)1in靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm
  (2)2/3in靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm
  (3)1/2in靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm
  (4)1/3in靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm
  (5)1/4in靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm
  (6)1/5in正在开发之中,尚未推出正式产品
  此外CCD摄像机 <http://baike.baidu.com/view/641444.htm>有PAL制和NTSC制之分,还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。
  2安装流程
  1.监控摄像头 <http://baike.baidu.com/view/1190183.htm>用导线,其额定电压应大于线路的工作电压;导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线的横截面积应能满足供电和机械强度的要求。
  2.配线时应尽量避免导线有接头。除了非用接头不可的,摄像头其接头必须采用压线或焊接,导线连接和分支处不应受机械力的作用。穿在管内的导线,在任何情况下都不能有接头,必要时尽可能将接头放在接线盒探头接线柱上。
  3.配线在建筑物内安装要保持水平或垂直。配线应加套管保护(塑料或铁管,按室内配管的技术要求选配),天花板走线可用金属软管,但需固定稳妥美观。
  4.信号线不能与大功率电力线平行,更不能穿在同一管内。如因环境所限,要平行走线,则要远离50cm以上。
  5.报警控制箱的交流电源 <http://baike.baidu.com/view/13542.htm>应单独走线,摄像头不能与信号线和低压直流电源线穿在同一管内,交流电源线的安装应符合电气安装标准。
  6.报警控制箱到天花板的走线要求加套管理入墙内或用铁管加以保护,以提高防盗系统的防破坏性能。
  7.线管配线有明配和暗配两种。摄像头明配管要求横平竖直、整齐美观。
  3七个要点
  CCD板机
  监控摄像机中CCD板机是整个摄像机的心脏,直接影响摄像头的成像效果,市场上有国产SONY、原装SONY、夏普、NVP、日立等,在选择摄像机中,尽量选择原装SONY芯片,市场上常用的索尼420线是3142+405、3142+633 480线3172+633、520线3172+639、600线NVP2040+639、650线3172+4816+673、 4140+5816+680。
  镜头
  镜头 <http://baike.baidu.com/view/163723.htm>分为小镜头和CS镜头(大镜头)小镜头一般用于小半球和小的摄像机上面,镜头通光量又分F1.2、F1.4和百万高清镜头,选择镜头时尽量选择CS镜头,好的镜头,白天效果会更加真实,晚上更清晰。
  1)应依据监控摄像机 <http://baike.baidu.com/view/1594260.htm>到被监视目标的距离,来选择定焦镜头 <http://baike.baidu.com/view/973579.htm>(Fixed Focal Lens)的焦距 <http://baike.baidu.com/view/104209.htm>。
  从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用 f 值来表示,镜头光圈一般用F表示,F取值以镜头的焦距/和通光孔径d的比值来衡量,F=f/d,每个镜头上均标有其最大的F值。
  2)监控摄像机的镜头规格应与监控摄像机CCD <http://baike.baidu.com/view/18579.htm>靶面尺寸(1/2"为6.4hX4.8υ、1/3"为4.8hX3.6υ、1/4"为3.2hX2.4υ)相对应。如果镜头尺寸与监控摄像机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)监控摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与监控摄像机CCD靶面尺寸hXυ及镜头焦距f之间有如下关系:水平视觉度数=2arctan (h/2f);
  垂直视觉度数=2arctan (υ/2f)。
  4)镜头有自动光圈(auto iris)和手动光圈之分。自动光圈用于被照物光线变化较多场合,手动光圈用于被照物光线稳定之处。
  自动光圈镜头有二种驱动方式:一类为视频输入型Video driver(with Amp),它将一个视频信号及电源从监控摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈,这种视频输入型镜头 内包含有放大器电路,用以镜头选择示意图
  将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制,另一类称为DC输入型(DC driverno Amp),它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,这种镜头内只包含电流计式光圈马达,摄像机内没有放大器电路。二种驱动方式产品不具可互换性,但现已有通用型自动光圈镜头推出。
  5)监控摄像机镜头安装有C型和CS型两种,C型安装的镜头在CCD监控摄像机与镜头间多了5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头,但CS安装的监控摄像机不能使用C型镜头。Philips公司推出革命性的Wizard镜头安装向导,保证镜头与摄像机的完全兼容,这使得在任何环境下都可得到最优图像。
  6)变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化,因此可以使被监控的目标放大或缩小。典型的光学放大规格有诸如6~20倍等不同档次,并以电动缩放镜头(Zoom Lens)应用最普遍。按变焦镜头参数可调整的项目划分有:
  ·三可变镜头--光圈、聚焦、焦距均需人为调节。
  ·二可变镜头--通常是自动光圈镜头,而聚焦和焦距需人为调节。
  ·单可变镜头--一般是自动光圈和自动聚焦的镜头,而焦距需人为调节。
  7)缩放/变焦镜头(Vari Focal Lens)是变焦镜头配合缩放镜头功能,焦距连续可变,可将远距离物体放大,又可提供一个宽广视景,使监视宽度增加。日本提供从1.6~3.4mm的宽角度镜头到15.0-300mm的远距镜头。
  8)监控摄像机 除传统的球面镜头外,新一代的是非球面镜头(Aspherical Lens),镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线,并且在设计时就考虑到了镜头的相差、色差、球差等校正因素,通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果,因此可以减少镜片的数量,使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以降低,镜头体积也相应缩小。非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的特点。变倍高可以简化镜头的种类,物距短可以应用在近距离监控摄像机的场合,光圈大则可以适应光线较暗的场所,因此应用领域日渐宽广。
  灯板
  灯板,分为普通的红外灯(鼎元和光磊)和阵列式灯,阵列式摄像机也分1瓦,2瓦和3瓦,所以在选择红外时,如果是普通红外灯,尽量选择鼎元,和阵列式3瓦的,由于红外灯外观上一般无法看出,有些山寨的摄像机,都是采用光磊充鼎元,阵列式1瓦充3瓦的,所以选择摄像机时尽量选择大的品牌。
  最大光圈
  最大光圈的真正价值表现在提高弱光情况下的进光量,从而达到最佳曝光组合。拍摄风景一般不太要求镜头的虚化能力,另外,除特别暗的场所外一般也不太苛求镜头口径。但是,当70-200mm变焦镜头加装2倍增距镜而使望远焦段变成400mm并用AF自动聚焦时,最好选择最大光圈是F2.8的镜头。大光圈有利于在较暗条件下准确聚焦。用大口径镜头拍摄人物即便在光线较弱的地方也能手持机利用自然光拍摄。另外,最大光圈大的镜头能带来较快的快门速度,所以体育摄影也需要大口径镜头。
  要求镜头光圈大的另一个理由是能自由自在地虚化背景,而且保证虚化品质。最大光圈F1.4的镜头当光圈缩小到F2时,无论是成像品质还是对背景的虚化品质都要强于最大光圈是F2的镜头。所以说,大口径镜头缩小一档光圈具有相当大的价值,任何摄影者都要善于利用镜头这一特性。
  焦距
  选择镜头第一个要注意的是镜头的焦距,焦距实际上就是视角问题,焦距不同视角也不同。另外用户自己要明确,我购买镜头的主要目的是什么?是为拍风景还是拍人物等等。众所周知,拍风景宜用广角镜头,而拍人物则宜用望远镜头,所以首先要根据摄影目的来决定自己所要选购的镜头焦距。
  拍摄风景最佳焦段是广角焦段24mm、望远焦段200mm(均以35mm规格为标准,下同)。当标准变焦镜头广角焦段从28mm进化到24mm后视角变大,可收纳的景物范围大大拓宽。一般来说拍摄风景对镜头最大光圈要求不太高。如果主要是拍风景的话,选择变焦镜头时广角焦段是24mm基本就够用了。至于望远焦段,起码得是200mm,如果望远焦段是300mm或400mm就更理想了,自由度会大大提高。传统变焦镜头的望远焦段多是300mm,用在数码单反上就是450mm,焦距扩大了1.5倍,用起来会令人感到更加痛快,这一点正是数码单反的价值所在。出品的数码专用超广角镜头的广角焦段一般到12mm,相当于35mm规格的18mm,比起35mm规格的28mm焦段将近扩大了1.5倍,从而使所拍摄的风景场面左右范围大大加宽。
  拍摄人物最佳焦段是85mm。以35mm规格标准来说,拍摄人物基本以85mm焦距为标准来选择镜头。85mm焦段所拍的人像基本接近中画幅照相机所拍的画面效果,不仅远近感合适,而且人物脸部显得非常自然,照相机与被摄人物之间的距离基本也能保持在平时说话的距离。85mm焦段还能很好地虚化背景突出人物。为获得良好的虚化效果,宜选择最大光圈大的镜头。85mm焦段在数码单反上约是135mm,虽然所拍画面远近感显得稍微弱了一点,但基本无大碍,所以拍摄人物镜头的焦距起码要在85mm左右。
  拍花卉对传统单反来说有一款100mm微距镜头就足够了。100mm微距镜头可等倍摄影,能把花朵拍得很大,但是,当等倍摄影或接近等倍摄影时,由于焦距长景深浅,容易产生抖动,所以拍摄时要考虑防抖措施。从这一点来看,50mm微距镜头用在数码单反上更容易使用。
  近摄能力
  镜头的近摄能力是仅次于焦距、最大光圈的另一个选择重点。这一点无论是对广角镜头、标准镜头还是望远镜头都一样。那么,近摄能力到底多大才算合适呢?
  首先说拍摄风景用的广角镜头,近摄能力对广角镜头来说几乎没什么关系,但是当拍摄以广阔风景为背景的花卉景色时,常常要把花卉拍得大一点,在类似情况下广角镜头的近摄能力就显得很重要。
  现有的50mm标准镜头近摄能力都在1125px左右,基本满足使用。但是,大口径标准镜头在使用最短摄影距离时,由于镜头伸出,往往存在较大像差,从而引起画质低下,购买和使用时对这一点要有思想准备。
  表现力
  选择镜头时很多人首先注意的是这款镜头的成像锐度如何。照片的用途决定了需要什么样锐度的镜头。高价优质镜头主要供专业摄影师使用,如果只是一般摄影,就没必要花很多钱购买高价优质镜头。另外,镜头的成像锐度还和光圈大小有直接关系,当一款镜头从最大光圈缩小一两档之后成像锐度会大幅度提高。
  畸变是由镜头光学性能引起的一种光学现象,每款镜头都不可能不存在畸变,厂家在生产镜头时都对畸变进行了修正,力求把畸变控制在最低程度。一般来说镜头畸变主要有三种:变焦镜头 广角端容易产生的桶型畸变、望远端容易出现的枕型畸变和对广角端桶型畸变进行修正后所产生的斗笠型畸变。镜头现状来说,最突出的问题是广角端的桶型畸变,选购时要尽可能选择桶型畸变小的款式。
  逆光摄影时由于强烈的阳光或其他强光源在镜面反复反射会在画面上形成光晕和耀斑。形成光晕和耀斑的这一小部分光线不仅不会在画面上成像,而且还会在镜内形成乱反射而降低画质。为防止这种现象,逆光摄影时必须使用遮光罩。优秀的镜头在生产制造过程中采取了彻底防止光晕和耀斑的工艺,即便在逆光拍摄时反差也很好。
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