摄像机知识培训营销

摄像机知识培训前言本文针对安防营销和支持相关人员的。摄像机的发展摄像机功能介绍镜头相关标准方案CCD的发展CCD——ChargeCoupledDevice

70年代受磁泡存储器的启发、作为MOS技术的延伸而产生96年以前，模拟阶段现阶段，模拟加数字阶段，如火如荼使用中下一阶段，数字阶段未来：一定时间内半壁江山CCD特性了解摄像机特性的意义：在闭路电视监控工程设计与施工中，根据监视现场的实际情况来正确正确选配摄像机是非常重要的一环，只有充分了解CCD图象传感器的特性，才能针对监控现场的具体情况及用户实际需求正确配置性价比合适的摄像机。光谱特性CCD图像传感器具有很宽的感光光谱范围，通常可延长至红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明，使摄像机清晰成像。但这种传感器在强光照射下易出现光晕及拖影。CMOS就可以避免。分辨率是衡量摄像机优劣的重要参数，指当摄像机摄取等间距排列的黑白相间条纹时，在监视器上能够看到的最多线数，当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能分辨黑白相间的条纹。测试摄像机分辨率时必须使用两倍于分辨率的黑白还原设备。常见分辨率：420TVL，480TVL，540TVL，600TVL，650TVL分辨率的来历……像素数是摄像机的最大像素数，有给出水平和垂直，如：500H×494V，有给乘积的，如300K像素。对于一定尺寸的CCD芯片，像素数越多则意味着每个像素单元的面积越小，因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也越高分辨率和像素数没有直接的换算关系，均为摄像机质量参数，前者突出CCD信息采集的密集程度，后者突出DSP处理能力暗电流所有图象传感器都受暗电流的影响，起因于热激发产生的电子－空穴对。光信号电荷的积累时间越长，影响越大。暗电流限制了CCD的灵敏度和动态范围，与温度的关系极为密切，每降低10℃，暗电流约减少50％。0℃时效果最佳灵敏度一般用最低照度来表示，所谓灵敏度高是要求在很低的照度下也能输出较为清晰的图象。照度是反映光照强度的单位，物理意义是照射到单位面积上的光通量。单位是每平方米的流明数，也叫勒克斯LUX1lm/m2=1lux数值越小，表示需要的光线越少，摄像机也越灵敏。动态范围围是要求具具有把最最小光量量到最大大光量产产生的信信号电荷荷成比例例的收集集到势阱阱内的能能力，取取决于势势阱能收收集的最最大电荷荷量与由由噪声确确定的最最小电荷荷量之差差信噪比（（S/N）Signal-to-NoiseRatio信号杂讯讯比，信信噪比是是信号电电压对于于噪声电电压的比比值，通通常用符符号S/N来表示。。由于在在一般情情况下，，信号电电压远高高于噪声声电压，，比值非非常大，，信噪比比的单位位用DB来表示。。一般摄摄像机给给出的信信噪比值值均是在在AGC（自动增增益控制制）关闭闭时的值值，因为为当AGC接通时，，会对小小信号进进行提升升，使得得噪声电电平也相相应提高高。信噪噪比的典典型值为为45~55db，若为50db，则图像像有少量量噪声，，但图像像质量良良好；若若为60db，则图像像质量优优良，不不出现噪噪声。摄像机的的发展摄像机功功能介绍绍镜头相关关标准方案CCD摄像机工工作原理理被摄物体体反射光光线，传传播到镜镜头，经经镜头聚聚焦到CCD芯片上，，CCD根据光的的强弱积积聚相应应的电荷荷，经周周期性放放电，产产生表示示一幅幅幅画面的的电信号号，经过过滤波、、放大处处理，通通过摄像像头的输输出端子子输出一一个标准准的复合合视频信信号。电子快门门ES(ElectronicShutter)电子快门门是相对对于机械械快门而而言的，，控制CCD摄像机传传感器的的曝光时时间。摄摄像机的的快门时时间一般般为1/50s-1/100000s，是连续续变化的的，摄像像机后板板有开关关，OFF时则把快快门固定定在1/50s。工程上的的简单测测试方法法：摄像像机对着着50LUX以下的场场景（比比如桌子子底下）），这时时拨动开开关，摄摄像机应应该没有有亮度变变化电子快门门-续Low-speedshutter：为了在在低照度度环境也也能成清清晰的图图像，采采用多场场积累电电子快门门的方式式，叫慢慢快门low-speedshutter或帧累积积DSS。使CCD的电荷暂暂存，对对场景进进行多场场曝光后后再电荷荷转移，，输出信信号幅度度得以提提高，相相当于提提高了摄摄像机灵灵敏度。。慢快门门仅适用用于非运运动场景景。为了了防止快快速运动动物体的的拖影现现象，摄摄像机就就应工作作在很低低的快门门时间，，但曝光光时间短短，输出出信号低低，图像像变暗，，则应增增加镜头头光通量量。背光补偿偿BLC（Back-lightCompensation)背光补偿偿功能应应用场景景：有一一个很亮亮的背景景区域，，而要观观察的主主体处于于亮场的的包围中中，画面面一片昏昏暗，无无层次。。而摄像像机检测测到的信信号平均均电平并并不低，，AGC和ES都无法改改进画面面主体明明暗度。。是对某某区域进进行检测测，通过过求该区区域的平平均信号号电平来来确定AGC和ES的工作点点。由于于子区域域的平均均电平低低，会调调整AGC和ES使图像幅幅度提高高，主体体画面明明朗。此此时背景景画面会会更加明明亮，但但与主体体画面的的主观亮亮度差会会大大降降低，可可视性得得到改善善。宽动态功功能WDR(WideDynamicRange)宽动态功功能：把把画面平平均分成成若干个个方形区区域，并并对每一一个区域域的平均均亮度进进行检测测，如果果这些区区域的平平均亮度度差别过过大，则则数字动动态电路路工作，，有效缩缩小这些些区域的的亮度差差，使过过暗的景景物能够够清晰重重现而又又不致于于使亮区区域出现现过载。。简单理解解即加强强型BLC白平衡AWB（AutoWhiteBalance)自动白平平衡就是是使RGB三基色电电压幅度度相等。。白平衡衡的调整整是在一一定范围围内（2200K-9600K）进行，，当光源源色温变变化很大大时，无无法满足足，会出出现些许许偏色。。如黄昏昏的夕阳阳，白织织灯。ATW（AutoTracingWhiteBalance)自动跟踪踪白平衡衡技术能能够明显显改善彩彩色图像像的重现现效果。。原理就就是把画画面分成成相等的的小方区区域，并并检测这这些区域域是否有有白色，，即使画画面上有有很小的的一块白白色，摄摄像机就就能够自自动跟踪踪并以它它为基准准对系统统的白平平衡进行行调整。。它也有有范围（（3200K-9000K）。该模模式不适适用于环环境光线线复杂的的场所，，如DISCO厅防色滚动动ACR(Anti-colorRolling)防色滚动动即是在在人造光光源的环环境中，，由于照照明设备备的工作作频率，，与摄像像机的输输出的频频率不合合拍而产产生固定定的差拍拍，表现现的监视视画面上上会出现现明暗变变化的颜颜色整体体漂移，，这样使使监视的的人员容容易引起起视觉疲疲劳。原原理就是是把画面面分成相相等的小小方区域域，画面面中如果果有很小小的一块块白色，，即以它它为基准准，并实实时检测测这些区区域是否否为白色色，如果果出现着着色现象象，则摄摄像机会会调整输输出频率率，以达达到与发发光设备备一致。。自动增益益控制AGC(AutoGainControl)自动增益益控制就就是为了了在不同同的景物物照度下下保证输输出1Vp-p标准视频频信号。。在低照照度时的的灵敏度度有所提提高，但但由于增增益有所所增大，，噪声也也会随着着放大，，所以这这时画面面上噪点点也会比比较明显显。因此此现在的的摄像机机灵敏度度不会超超过42dB。超过则则画面被被噪点覆覆盖，失失去监控控的意义义了负片Negative负片该功功能是摄摄像机的的一个附附属功能能，不能能用于监监控，是是用于教教学的，，由于光光学影印印资料是是负片，，如相片片底片，，X光片，这这样再经经过摄像像机还原原则得到到正常的的图片。。镜像Mirror镜像就是是将监控控到图像像画面进进行左右右倒转，，而非旋旋转。镜镜像是以以中轴线线为参考考，进行行左右对对调。旋旋转是以以画面中中心为原原点进行行180°°翻转。有有些摄像像机还有有上下倒倒转。镜镜像功能能一般用用于汽车车倒车。。线性锁定定LL(LineLock)线性锁定定就是给给摄像机机一个外外部的电电网频率率，PAL为50Hz，NTSC为60Hz，使摄像像机的工工作场频频与电网网一致。。从而达达到视频频输出与与环境光光源的工工作频率率同步来来消除屏屏闪和颜颜色漂移移。工作作原理就就是以环环境电网网频率为为基准来来调节摄摄像机的的工作频频率，电电网频率率与摄像像机内的的LC振荡电路路形成负负反馈。。遮蔽Privacy遮蔽就是是把画面面分成若若干个小小区域，，然后在在预设的的区域加加上一幅幅不透明明的小画画面或打打上马赛赛克来保保护别人人的隐私私。移动侦测测MD（MotionDetection）移动侦侦测工作作原理就就是把画画面分成成若干个个小区域域，每个个小区域域的前后后两帧图图像举行行亮度信信号的对对比，如如果亮度度信号的的变化量量达到或或超过预预先设置置的灵敏敏度值，，则摄像像机输出出ARLAM信号来控控制外围围报警设设备。电子放大大E-ZOOM电子放大大就是依依据放大大倍数在在原始像像素间作作相应的的扩充以以及在两两像素间间填充对对应的插插补信号号，这时时摄像机机的清晰晰度会有有一定程程度的下下降。电子放大大后可以以在对应应的放大大区域内内实现电电子云台台，即水水平和垂垂直移动动取景。。对应有光学放大大：是依靠光光学镜头头结构来来实现变变焦，光光学变焦焦倍数越越大，能能拍摄的的景物就就越远伽玛校正正在电视和和图形监监视器中中，显像像管发生生的电子子束及其其生成的的图像亮亮度并不不是随显显像管的的输入电电压线性性变化，，电子流流与输入入电压相相比是按按照指数数曲线变变化的，，输入电电压的指指数要大大于电子子束的指指数。这这说明暗暗区的信信号要比比实际情情况更暗暗，而亮亮区要比比实际情情况更高高。所以以，要重重现摄像像机拍摄摄的画面面，电视视和监视视器必须须进行伽伽玛补偿偿。这种种伽玛校校正也可可以由摄摄像机完完成。我我们对整整个电视视系统进进行伽玛玛补偿的的目的，，是使摄摄像机根根据入射射光亮度度与显像像管的亮亮度对称称而产生生的输出出信号，，所以应应对图像像信号引引入一个个相反的的非线性性失真，，即与电电视系统统的伽玛玛曲线对对应的摄摄像机伽伽码曲线线，它的的值应为为1/r，我们称称为摄像像机的伽伽玛值。。电视系系统的伽伽玛值约约为2.2，所以电电视系统统的摄像像机非线线性补偿偿伽玛值值为0.45数字降噪噪DNR（DigitalNoiseReduction），数字字降噪功功能能够够降低弱弱信号图图像的噪噪波干扰扰。由于于图像噪噪波的出出现是随随机的，，因此每每一帧图图像出现现的噪波波是不相相同的。。数字降降噪通过过对比相相邻的几几帧图像像，将不不重叠的的信息（（即噪波波）自动动滤出，，从而显显示出比比较纯净净细腻的的画面。。DNR手法，它它从视频频信号中中将亮度度信号(Y)和颜色信信号(C)分离(Y/C分离)，分别对对它们施施与数字字处理,将亮度信信号中的的杂质(飘飞·粗涩)及颜色信信号中的的杂质(多余的颜颜色信息息)去除。数字降噪噪-续另外，还还有从每每个影像像的框架架中的不不同查出出并除去去杂质的的3维数字降降噪(3D-DNR)等手法。。现在销销售的产产品一般般是进行行了Y/C分离之后后，分别别对Y信号，C信号进行行3D-DNR的手法。。采用DNR功能的摄摄像机特特点：1、大幅提提升灵敏敏度且在在低照度度时具有有卓越的的图图像效果果2、完全没没有阴影影效果3、节约大大量的存存储空间间日夜功能能DAY/NIGHT日夜功能能：目前前行业有有两种做做法，1、用双波波滤光片片替换IRCUT滤光片，，就是让让850nm附近光线线也能够够进入传传感器进进行成像像，从而而提高灵灵敏度，，2、使用机机械的方方式在光光线弱时时把IRCUT滤光片移移除，采采用MOVINGFILTER从而使更更多的光光线进入入摄像机机成像，，进一步步提高灵灵敏度。。附带的的概念就就是1、彩色转转黑白，，2、感应红红外光红外一体体机IR摄像机：由于于监控的不间间断性，工程程上就要求摄摄像机能够在在无光线的夜夜晚也较好还还原场景图像像，但目前传传感器的灵敏敏度还不能满满足这种要求求，红外摄像像机就诞生的的。由于目前前采用的滤光光片是双波长长滤光片，因因此红外摄像像机的使用应应避免在强太太阳光下使用用。红外一体体摄像机满足足IP66。传感器简单介介绍CCD传感器相关摄像机功能相相关镜头相关标准方案镜头是摄像机机的第一道关关口，他的作作用是光信号号（可见光与与非可见光））成像在摄像像机的CCD上镜头分类光圈种类：固固定光圈，手手动光圈，自自动光圈接口方式：C接口镜头，CS接口镜头，D接口镜头焦距：固定焦焦距，手动焦焦距，电动焦焦距驱动方式：DC镜头，VIDEO镜头全波镜头，IR镜头，鱼眼镜镜头，针孔镜镜头，百万像像素镜头等镜头主要的参参数焦距（f值）:从焦点到透镜镜中心的距离离,即焦距长度。。焦距长短与成成像大小成正正比，与视视角大小成反反比。焦距长短与景景深成反比，，与透视感感的强弱成反反比。广角镜头长焦镜头2．8mm3．6mm4mm6mm8mm12mm16mm25mm在这里引入一一个行业里常常用的术语““该镜头是多多少倍的”，，这个倍数指指的是该可变变镜头最大尺尺寸和最小尺尺寸的商。如8.5-51mm的镜头，大概概就是6倍。不同尺寸的镜镜头，最佳的的成像距离。。一般为镜头头尺寸的1.5-2.0倍。镜头主要的参参数光圈：用来调调整摄像机的的进光量，F表示镜头的孔孔径，较小的的F值表示较大的的光圈。景深：当某一一物体聚焦清清晰时，从该该物体前面的的某一段距离离到其后面的的某一段距离离内的所有景景物也都当清清晰的。焦点点相当清晰的的这段从前到到后的距离就就叫做景深。。自动光圈镜头头自动光圈镜头头的工作原理理实际上就是是根据视频信信号电平的变变化输出一控控制电压，去去驱动镜头中中控制光圈的的微型电动机机（齿轮啮合合）做正反向向转动，从而而调整光圈的的大小，使摄摄像机输出的的视频信号保保持在选定的的标准电平上上。有DC和VIDEO两种:VIDEODRIVEAUTOIRIS接口使用3个针，即电源源、视频、地地DCDRIVEAUTOIRIS接口使用4个针，即阻尼尼正、阻尼负负、驱动正、、驱动负即地地镜头光圈光圈的功能有有：1、控制通光量量。2、控制景深。。3、控制像质。。镜头镜面球面镜片：由图示可知知镜面的中心心范围为正常常的成像焦距距，而镜面边边缘的光线折折射角度因因受制于球面面的形状而脱脱离正常的焦焦距轨道。所所以此种镜片片可接受的成成像光线范围围较小，F值较大，此结结果将导致进进入镜片的光光线较小。非球面镜片：透过镜面的的中心与边缘缘的范围而进进入摄影机的的光线皆是一一样的焦距，，这将使得镜镜片可接受的的成像光线范范围较大，F值较较小小，，所所以以进进入入摄摄影影机机的的光光线线较较多多。。此此结结果果将将增增加加整整体体的的感感光光度度。。非球球形形镜镜片片的的优优点点：：1、消消除除球球面面差差，，提提高高成成像像质质量量；；2、获获得得更更大大通通光光量量；；3、使使镜镜头头体体积积小小、、重重量量轻轻，，并并增增强强透透光光率率；；4、改改善善镜镜片片边边缘缘部部分分光光的的折折射射率率，，消消除除光光在在镜镜头头外外缘缘过过多多折折射射引引起起的的桶桶形形失失真真。。传感感器器简简单单介介绍绍CCD传感感器器相相关关摄像像机机功功能能相相关关镜头头相相关关标准准方案案欧洲洲工工业业产产品品防防尘尘防防水水等等级级：：IPXX防尘尘等等级级(第一一个个X表示示)，防防水水等等级级(第二二个个X表示示)0：没没有有保保护护0：没没有有保保护护1：防防止止大大的的固固体体侵侵入入1：水水滴滴滴滴入入到到外外壳壳无无影影响响2：防防止止中中等等大大小小的的固固体体侵侵入入2：当当外外壳壳倾倾斜斜到到15度时时，，水水滴滴滴滴入入到到外外壳壳无无影影响响3：防防止止小小固固体体进进入入侵侵入入3：水水或或雨雨水水从从60度角角落落到到外外壳壳上上无无影影响响4：防防止止大大于于1mm的固固体体进进入入4：液液体体由由任任何何方方向向泼泼到到外外壳壳没没有有伤伤害害影影响响5：防防止止有有害害的的粉粉尘尘堆堆积积5：用用水水冲冲洗洗无无任任何何伤伤害害6：完完全全防防止止粉粉尘尘进进入入6：可可用用于于船船舱舱内内的的环环境境7：可可于于短短时时间间内内耐耐浸浸水水（（1m）8：于于一一定定压压力力下下长长时时间间浸浸水水传感感器器简简单单介介绍绍CCD相关关摄像像机机功功能能相相关关镜头头相相关关标准准方案案方案案SS-11R:330TVLSS-1:330TVLSS-11X:480TVLSS-HQ1:520TVLSS-2WDR:480TVLSS-3WDR:520TVLEFFIO-E:650TVLSS-11RCCDICX405/633AKDSPCXD3142RAGCCXA2096NV-DRIVECXD1267H1、H2、RGV1-4、SUBPOWERVIDEOEEPROM15V-7.5V3.3V5VEVRMB88347SS-11XCCDICX409/639AKDSPCXD4103RAGCCXA2096NV-DRIVECXD1267H1、H2、RGV1-4、SUBPOWERVIDEOEEPROM15V-7.5V3.3V5V1.8V74HC143.3V-5VSS-HQ1CCDICX409/639AKDSPCXD3172RAGCCXA2096NH1、H2、RGV1-4、SUBPOWERVIDEOEEPROM15V-7.5V3.3V5VCONTROLSS-3WD+CCDICX213BKDSPCXD4150ARAGC,CDS,ADCCXD3301RV1-4、SUBPOWERVIDEOEEPROM15V-7.5V3.3V5V2.5V1.8VWDRDSPCXD3151RTGCXD2493RMEMCXD4111CONTROLH1-2EFFIO-ECCDICX673/639AKDSPCXD4217AGCCXA4816H1、H2、RGV1-4、SUBPOWERVIDEOEEPROM15V-7.5V3.3V5VCONTROL9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。01:06:0301:06:0301:061/6/20231:06:03AM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。1月-2301:06:0301:06Jan-2306-Jan-2312、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。01:06:0301:06:0301:06Friday,January6,202313、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。1月月-231月月-2301:06:0301:06:03January6,202314、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。06一一月月20231:06:03上上午01:06:031月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。一月231:06上午午1月-2301:06January6,202316、行动出成果果，工作出财财富。。2023/1/61:06:0301:06:0306January202317、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。1:06:03上上午1:06上上午01:06:031月-239、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。01:06:0301:06:0301:061/6/20231:06:03AM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。1月月-2301:06:0301:06Jan-2306-Jan-2312、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。01:06:0301:06:0301:06Friday,January6,202313