华为eSpace摄像机基础知识

摄像机基础知识精品资料目录(mùlù)一、摄像机简介二、摄像机性能参数及功能(gōngnéng)指标三、镜头基础知识四、配件简介五、摄像机选型精品资料摄像机简介(jiǎnjiè)在安防领域中，摄像机通常是指含有镜头的摄像机，如半球摄像机、一体化球机等都是由摄像机和镜头构成的一体化设备。但是，对于普通枪式摄像机，由于可能需要配置(pèizhì)不同类型的镜头，因此“摄像机”也指不包括镜头的裸摄像机，在实际应用中需根据应用的具体需求，选择一个合适的镜头与裸摄像机配套。一套完整的前端摄像机设备应包括：摄像机、镜头、防护罩、云台、支架等。可根据客户的需求及应用场所来配置(pèizhì)相应的前端摄像系统。精品资料组成：光学(guāngxué)镜头、影像传感器（CCD、CMOS）、DSP图像处理模块、电路系统组成;原理：被摄物体反射的光线首先传播到镜头，经镜头聚焦到图像传感器上，传感器所产生的模拟信号经过模/数转换器转换为数字信号，然后由摄像机内置的DSP芯片进行信号处理，如增益、降噪、背光补偿等处理。经过DSP处理后的数字信号又经过数/模转换重新转化为模拟信号输出。模拟(mónǐ)摄像机精品资料IPC：集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储以及网络(wǎngluò)传输等功能,再结合录像系统及管理平台，就可以构建成大规模、分布式的智能网络(wǎngluò)视频监控系统；从功能来讲，可以简单认为IPC是模拟摄像机+DVS。原理：光线通过镜头进入传感器，然后转换成数字信号由内置的信号处理器进行预处理，处理后的数字信号由编码压缩芯片进行编码压缩，最后通过网络(wǎngluò)接口发送到网络(wǎngluò)上进行传输。网络(wǎngluò)摄像机（IPC）精品资料IPC模拟摄像机核心技术感光器件、编码算法、压缩芯片、视频分析算法光学镜头及成像器件图像质量可实现百万像素最多接近于40万像素存储介质硬盘为主要存储介质磁带录像机或硬盘录像机接线方式网线视频线、控制线成本因素综合成本不高单机成本不高应用场合具有网络接入的各种场合多种类型适应各种场合音频支持集成双向音频功能不具备音频功能应用情况目前应用率较低，但增势强目前应用率高，但增速放缓模拟(mónǐ)摄像机与IPC的比较精品资料枪型摄像机半球摄像机特型摄像机按结构(jiégòu)划分红外半球普通半球针孔摄像机飞碟摄像机烟感摄像机笔筒摄像机云台(yúntái)摄像机云台摄像机一体化球机普通枪机红外枪机

摄像机分类精品资料编码(biānmǎ)板/接口板/电源板Sensor板后焦调节(tiáojié)装置

枪机内部结构精品资料Sensor板在这里面，和镜头(jìngtóu)垂直。镜头(jìngtóu)在出厂前已经集成和调试好。主处理板和接口板合一。位于上下两个支架间。上下两部分由电缆进行连接。

半球内部结构精品资料编码(biānmǎ)板、接口板的位置一体化机芯，标准(biāozhǔn)模块结构、机电控制、马达等作为一个标准外购部件。

球机内部结构精品资料

华为摄像机全景图精品资料目录(mùlù)一、摄像机简介(jiǎnjiè)二、摄像机性能参数及功能指标三、镜头基础知识四、配件简介(jiǎnjiè)五、摄像机选型精品资料主要参数技术说明图像传感器尺寸图像传感器能够将光线信号变为电荷信号并将电荷信号进行存储，图像传感器画面宽度和高度的比例通常为4：3。规格分为1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等，图像传感器的尺寸大小决定光线的敏感度，进而决定图像的质量。清晰度摄像机的清晰度用线表示，分为水平线和垂直线，在实际应用中常以水平线作为清晰度的评估指标，线数越多，则清晰度越高。常用的黑白摄像机的清晰度一般为450-600，而彩色摄像机的清晰度一般为330-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用450线左右的摄像机就可以满足要求，对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。分辨率

图像分辨率简单说就是指屏幕水平和方向垂直方向所显示的点数。比如1280×720，其中“1280”表示屏幕上水平方向显示的点数，“720”表示垂直方向显示的点数。分辨率越高，图像就越清晰。最低照度

照度是测量摄像机感光度的单位（Lux），是摄像机能在多暗的光照条件下拍摄到图像。勒克司（Lux）的值越低，表明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。测试最低照度值必须注意镜头光圈大小，F值越小，光圈越大，需要的照度越低。不同的光圈，最低照度值是不同的。信噪比信号电压对于噪声电压的比值，噪声包括电源杂波、随机杂波、单频杂波等。常常用分贝（dB）表示。信噪比越高表明它产生的杂波越少，图像信号质量越高。摄像机主要(zhǔyào)技术指标精品资料

CCD的概念(gàiniàn)电荷藕合器件图像传感器CCD（ChargeCoupledDevice），CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射(zhàoshè)时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。CMOS的概念互补性氧化金属半导体CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor），主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。CCDCMOS图像传感器，是摄像头的核心。根据元件的不同，可分为CCD和CMOS两大类。

图像传感器1/2精品资料各项尺寸1”(inch)2/3”(inch)1/2”(inch)1/3”(inch)1/4”(inch)垂直尺寸(v)9.6mm6.6mm4.8mm3.6mm2.7mm水平尺寸(h)12.8mm8.8mm6.4mm4.8mm3.6mm对角线尺寸16mm11mm8mm6mm4mm图像传感器尺寸（靶面尺寸）即感光器件成像面积的大小(H*V)，摄像机的靶面尺寸需要和镜头的尺寸配合(pèihé)，靶面尺寸的大小与分辨率的高低并没有直接的关系，靶面尺寸的参数决定了镜头的参数和视场的大小。靶面参数靶面尺寸参数如下：图像(túxiànɡ)传感器2/2精品资料

图象清晰度又称水平解析度，衡量标准是以电视线（TVL）的多少来表示的。水平电视线数越多，图象越清晰。彩色摄像机的清晰度大多是在300－500线之间。现在(xiànzài)市场上大多产品宣称能达到450线/480线。摄像机的线数的考虑要与监视器的线数综合考虑，最好的效果是两者的线数保持一致。信噪比（dB）摄像机输出图象信号的信号与噪声之比，比值越大，图象噪声干扰越小，图象质量越高。一般应大于45dB。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声（雪花状），但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出噪声。图像(túxiànɡ)清晰度与信噪比精品资料分辨率用“水平像素Ｘ垂直像素”来表达,如1280Ｘ1024代表水平行有1280个像素而垂直列上有1024个像素。这样整个画面大约有130万个像素。在传统的CCTV系统中,受制于技术本身(běnshēn)的限制,最大分辨率为720×480(NTSC制式)及720×576(PAL),相当于总像素数量约40万像素,也就是常说的D1分辨率水平。

分辨率1/2精品资料分辨率传输带宽范围（最高性价比）QCIF（176*144）32kbps-128kbps（128kbps）CIF（352*288）128kbps-512kbps（384kbps）4CIF（704*576）512kbps-2048kbps（1.5Mbps）720P（1280*720）1.5Mbps-5Mbps（3.5Mbps）1080P（1920*1080）3Mbps-10Mbps（8Mbps）

分辨率2/2精品资料照度（illumination）照度也称灵敏度，是传感器对环境光线的敏感程度，或者说是传感器正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值(shùzí)越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。低照度(zhàodù)摄像机普通照度摄像机

照度精品资料主要参数技术说明自动增益控制（AGC）所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故自动白平衡(AWB)白平衡的基本概念是“不管在任何光源下，都能将白色物体还原为白色”，对在特定光源下拍摄时出现的偏色现象，通过加强对应的补色来进行补偿背光补偿控制（BLC）背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。宽动态应用于强逆光环境，与背光补偿类似，不过效果优于背光补偿，图像自然，不会出现图像过亮的情况。强光抑制（SLC）强光抑制技术可自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。在夜间监控道路车辆并取车牌时，强光抑制非常有用。彩转黑白天由于照度足够而采用彩色摄像模式，夜晚由于照度低需要提高灵敏度和成像质量而采用黑白摄像模式。日夜彩色黑白转化模式分两种，一种是普通电子式彩转黑，效果较差；一种是使用红外滤光片彩转黑模式，此模式可使灵敏度得到提升、降低噪点，在低照度的情况下还可以清晰的识别物体摄像机常规功能(gōngnéng)指标精品资料自动增益控制(AutomaticGainControl)，所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路(diànlù)去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。AGC打开(dǎkāi)AGC关闭

自动增益控制精品资料用于彩色摄像机，确保在不同色温环境下正确表示色彩。分为手动白平衡和自动白平衡两种。自动白平衡调整功能是现在摄像机都有的功能。摄像机存贮有针对某些通用光源的最佳化设置方案。摄像机可以(kěyǐ)根据通过其镜头和白平衡感测器的光线情况，自动探测出被摄物体的色温值，以此判断摄像条件。并选择最接近的色调设置，由色温校正电路加以校正，白平衡自动控制电路自动将白平衡调到合适的位置。这一功能被称作为自动白平衡调节。日光灯色温标准(biāozhǔn)色温钨丝灯色温

自动白平衡精品资料摄像机通过整个视场的亮度平均值来确定AGC水平，如视场中包括一个很亮的背景区域和一个很暗的前景(qiánjǐng)目标，将导致前景(qiánjǐng)曝光不足。摄像机开启背光补偿功能，仅针对视场中的某一个子区域来确定其AGC水平，确保前景(qiánjǐng)正常曝光，但会导致背景过曝。背光(bèiguāng)补偿精品资料宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。当在强光源（日光、灯具或反光等）照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。摄像机在同一场景(chǎngjǐng)中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围”。宽动态技术通过同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体，因此其动态范围要比普通摄像机高出几十倍。宽动态(dòngtài)精品资料传统的CCD有动态范围的限制，在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一次，必然会出现对整个图像中明亮(míngliàng)的区域过度曝光，或较暗的区域欠曝光的现象，强光抑制的功能就是采用DSP技术，简单意思就是把强光部分弱化，把暗光部分亮化，达到光线平衡。原理是：在图像中把强光部分的视频信息通过DSP处理，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。强光抑制技术能有效抑制强光点直接照射造成的光晕偏大，视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。强光抑制(yìzhì)强光抑制开启精品资料相机通过两个参数(cānshù)来控制照射到感光元件上的进光量。其中一个是快门速度，控制着传感器接收光线的时间；另一个就是光圈，控制着单位时间内照射到传感器的光量。在CCD摄像机内，是通过控制光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门，当摄像机的电子快门打开时，摄像机的电子快门的速度最快可以达到1/100000秒。对于运动的物体，电子快门越快，拍摄的越清晰。自动电子(diànzǐ)快门关闭自动电子快门打开

自动电子快门精品资料目录(mùlù)一、摄像机简介二、摄像机性能参数及功能(gōngnéng)指标三、镜头基础知识四、配件简介五、摄像机选型精品资料

摄像机镜头是视频监视系统的关键设备，它的质量（指标）优劣直接(zhíjiē)影响摄像机的整机指标。镜头的基本功能：所有镜头具备的基本功能都是相同的,即让光线进入摄像机并聚焦光线在图像传感器上形成清晰的影像。镜头解决的问题：1）镜头能聚焦光束,可以在胶片上产生清晰的影像；2）镜头能够接纳大量的光线,只需若干分之一秒的时间即可获得适当的曝光。镜头(jìngtóu)简介精品资料按外形功能分球面镜头非球面镜头针孔镜头鱼眼镜头按尺寸大小分1”25mm1/2”3mm1/3”8.5mm2/3”17mm按焦距长短分长焦距镜头标准镜头广角镜头镜头(jìngtóu)的分类1/2精品资料按光圈功能分自动光圈手动光圈固定光圈按变焦类型分电动变焦手动变焦固定焦距镜头(jìngtóu)的分类2/2镜头(jìngtóu)的分类2/2精品资料焦距决定能看多远的物体(wùtǐ)，看清多宽的场景。一般情况下焦距越长，镜头筒也越长。对于可变焦距镜头的长焦距与短焦距之比称为变倍比。镜头(jìngtóu)主要参数---焦距精品资料不同(bùtónɡ)焦距镜头下的图像精品资料镜头选择计算公式；（仅供参考）公式1：F=WD/M公式2：F=hD/H说明：F：镜头焦距D：被摄物体距镜头的距离M：被摄物体需摄取的宽度H：被摄物体需摄取的高度(gāodù)W：CCD靶面的宽度h：CCD靶面的高度(gāodù)附：CCD靶面规格尺寸（单位;mm）规格1/4〞1/3〞1/2.51/2〞2/3〞1〞W3.64.85.706.48.812.7h2.73.64.284.86.69.6如何计算(jìsuàn)焦距精品资料镜头(jìngtóu)对一个确定的视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头(jìngtóu)的焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关：焦距越小，视场角越大。摄像机CCD传感器尺寸h或v越大,其视场角也越大.水平(shuǐpíng)视场角=2arctan(h/2f)垂直视场角=2arctan(v/2f)

镜头主要参数---视场角焦距/mm镜头尺寸/in2.83.54.04.86.08.012.016.025.01/386.367.462.052.242.332.622.117.110.61/294.669.457.142.629.722.614.22/359.230.819.4127.8精品资料镜头视野与焦距(jiāojù)关系精品资料镜头(jìngtóu)安装接口有C型和CS型两种。镜头(jìngtóu)接口要与摄像机相匹配。C与CS接口的区别(qūbié)在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同:C型接口此距离为17.5mmCS型接口此距离为12.5mmC型镜头与C型摄像机，CS型镜头与CS型摄像机可以配合使用。C型镜头与CS型摄像机之间增加一个5mm的C/CS转接环可以配合使用。CS型镜头与C型摄像机无法配合使用。

镜头主要参数---镜头接口精品资料C接口(jiēkǒu)摄像机CS接口(jiēkǒu)摄像机 CCSCS接口摄像机 CC接口摄像机CS匹配CS摄像机C型摄像机CS镜头YNC镜头Y（5mm的C/CS转接环）Y5mm的C/CS转接环

摄像机与镜头的匹配原则精品资料光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入(jìnrù)机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。光圈大小以F加数字来表示，如F/4、F/5.6、F/8、F/16、F/22等，数字越小，透光量越大；数字越大，透光量越小。表达光圈大小我们是用F值。光圈F值=镜头(jìngtóu)的焦距/镜头(jìngtóu)口径的直径

镜头主要参数---光圈光圈过大，会导致曝光过度；光圈过小，会导致曝光不足正常曝光曝光不足正常曝光曝光过度精品资料目录(mùlù)一、摄像机简介二、摄像机性能参数及功能指标三、镜头(jìngtóu)基础知识四、配件简介五、摄像机选型精品资料云台：云台是承载摄像机进行水平和垂直转动的装置。其内装有两个电动机，一个负责(fùzé)水平方向的转动，另一个负责(fùzé)垂直方向的转动。目前常见有交流24V和220V两种。根据(gēnjù)回转特点可分为：水平旋转云台：水平0°～350度，全方位旋转云台：水平0～350度，垂直±35度/±45度/±75度。根据(gēnjù)旋转速度可分为：恒速云台：水平转速3～10度/s，垂直转速4度/s。变速云台：水平转速0～32度/s，垂直转速0～16度/s。高速云台：水平转速480度/s以上，垂直转速120度/s。根据(gēnjù)使用环境可分为：室内用云台与室外用云台。摄像机云台精品资料防护罩：防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水(yǔshuǐ)、高低温等情况下正常使用的防护装置。通用型防护罩：按安装环境可分为室内用防护罩与室外用防护罩。按形状可分为枪式、球形、坡形防护罩等。特殊用途防护罩：有时摄像机需要安装在特殊恶劣的环境下，甚至(shènzhì)需要在易燃易爆环境下使用，因此必须使用具有高安全度、专业的特殊护罩。不仅要像通用室外防护罩一样具有高度密封、耐严寒、耐酷热、抗风沙、防雨雪等特点，还要防砸、抗冲击、防侵蚀。

摄像机防护罩精品资料支架(zhījià)：用于固定摄像机和云台的配套部件。摄像机支架：摄像机支架是用于固定摄像机的部件，根据应用环境的不同，其形状也各异。摄像机支架一般均为小型支架，一般有注塑型及金属型，可直接固定摄像机，也可通过防护罩固定摄像机，所有(suǒyǒu)的摄像机支架都具有万向调节功能，这样便可以将摄像机的镜头准确地对向被摄现场。云台支架：由于承重要求高，所以云台支架一般均为金属结构，且尺寸也比摄像机支架大。考虑到云台自身已具有方向调节功能，因此，云台支架一般不再有方向调节的功能。

摄像机和云台支架精品资料目录(mùlù)一、摄像机简介二、摄像机性能参数及功能指标三、镜头(jìngtóu)基础知识四、配件简介五、摄像机选型精品资料应用环境：室内，室外；环境照度，广场，走廊；防护等级，硬性指标：传感器类型(lèixíng)(CCD,CMOS)，压缩算法(H.264/Mjpeg)，分辩率(1080P/720P/D1)，最低照度，焦距范围看分辨率，CIF、D1、720P、1080P；彩色(cǎisè)最低照度1LUX，0.1lux，0.01LUX，0LUX1、定焦镜头（3.6、6mm，12mm，25mm），2、手动调焦（3.5mm-8mm）、3、电动调焦18倍，22倍、23倍、26倍，30倍、36倍、看传感器，CCD,CMOS最终入围产品

摄像机选型依据精品资料应用场景

在广场或者大型的开阔区域，使用带云台功能的枪机或者球机，通过镜头的转动有效的监控各个区域和追踪移动物体，并通过预置位和巡航功能，让监控变得更加智能实用。 摄像机可以根据实际环境，安装在大楼的顶部，路灯杆上，或者独立立杆。建议款型

日夜型的智能高速球标准配置

日夜型的智能高速球+墙装(或者天花板装)支架(zhījià)举例

带高速球机广场(guǎngchǎng)监控精品资料火车站，公交站，码头(mǎtou)，机场应用场景

在出入口，检查站，旅客等候室等人流量大的区域,安装高清摄像机，实时监控，并且可以利用人脸识别技术，对往来旅客的身份进行识别，对黑名单人员进行告警，提高安全防范等级。建议款型

低照度(zhàodù)夜视枪机

日夜型高清枪机/球机标准配置

标清夜视枪机+护罩+镜头+支架

日夜型高清枪机/球形+护罩+云台+支架精品资料应用场景

在居民区的出入口，主要通道，公共设备，停车场等场所，安装摄像机，防止偷盗，违章等事件的发生推荐款型

红外日夜型一体化摄像机

日夜型高清枪机标准配置

红外日夜性一体化摄像机+支架

日夜型高清枪机+护罩+云台(yúntái)+支架举例

日夜型高清枪机+全天候护罩+小型云台(yúntái)+室内或者室外护罩

居民区精品资料应用(yìngyòng