视频监控系统摄像机镜头参数及选用原则

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1、视频监控系统摄像机镜头参数及选用原则作者：上海长江新成计算机系统集成有限公司工程技术部经理费贤波  来源：安防技术与设计第27期  　　摄像机镜头是视频监视系统的关键设备，它相当于我们眼睛中的晶状体结构，负责把外面的景象影射到一个平面上。如果没有晶状体，人眼看不到任何物体;如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像，就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出。与近视眼或远视眼同理，摄像头与镜头的配合也有类似现象，当镜头的成像平面不能正好位于摄像头的CCD芯片上时，图像就会变得不清楚。　　由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人

2、员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。　　一、摄像机镜头的分类　　视频监控系统摄像机镜头品种繁多，从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头;从视场大小分有广角、标准，远摄镜头;结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变(光圈、焦距、聚焦均可变)镜头等。　　如果单纯看数量，难免让人头晕，但所有的分类都是建立在对镜头参数理解的基础上，如果能够清楚地理解摄像机镜头的参数和应用场合

3、，我们非但不会觉得复杂，相反还会感觉现有的种类远远不够。　　接下来，我重点介绍摄像机镜头的相关参数和应用场合，当然，此类的文字已经出现很多，但本着更全面更实用的原则，只想为广大安防监控从业者提供一个比较好的参考资料，特作此收集整理，雷同之处望谅解。　　二、摄像机镜头的主要参数　　1.焦距　　我们知道，平行光纤通过凸透镜会汇聚于一个焦点，这个焦点离透镜中心位置的长度就是焦距。现有镜头一般都可以看成凸透镜组，对于焦距固定的镜头，即定焦镜头;焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头。　　焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大

4、，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。　　焦距的大小不但决定着视场角的大小，也在一定程度上影响着图像的景深。对景深的理解我们可以从“对焦”说起，在调节摄像机时，我们通过调节相机镜头，使距离摄像机一定距离的景物清晰成像的过程，叫做对焦。那个景物所

5、在的点，称为对焦点。景深就是保证对焦点前后景物成像清晰的范围的总和，就叫做景深，意思是只要在这个范围之内的景物，都能清楚地拍摄到。景深的大小，首先与镜头焦距有关，焦距长的镜头，景深小，焦距短的镜头景深大。其次，景深与光圈有关，光圈越小，景深就越大;光圈越大景深就越大。一般来说，前景深小于后后景深，也就是说，精确对焦之后，对焦点前面只有很短一点距离内的景物能清晰成像，而对焦点后面很长一段距离内的景物，都是清晰的。(1)基于焦距的分类及应用　　依据镜头的焦距是否可变，支持哪种变化方式，我们可以将摄像机镜头分为定焦镜头、手动变焦镜头和电动变焦镜头。定

6、焦和变焦镜头的选用一般取决于监视景物的特点和经济性。对于监视比较固定的地点，比如文物展台、收费窗口，使用定焦镜头具有一定的经济性，毕竟，定焦镜头比变焦镜头便宜。我们无法确定具体哪个位置为最佳的对焦点时，比如一些狭长的通道或区域，采用变焦镜头有更大的灵活性，可以依据现场情况来确定定位于何种焦距是最合适的。至于变焦的范围，则可以根据监视范围的长度来确定，常用的规格有2.8～13mm，3.5～8mm几种。　　电动变焦镜头用于监控很大的场面时，通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台

7、可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V～16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。　　摄像机镜头焦距的长短与其视场角是密切相关的。镜头视场角可分为图像水平视场角以及图

8、像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。依据摄像机镜头水平视场角的大小，可以将摄像机镜头分