摄像机基础知识课件.ppt

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1、摄像机基础知识主要内容摄像机定义、分类关键组成部件常见性能指标网络摄像机摄像机发展趋势8/7/20212摄像机定义定义：是一种把景物光像转变为电信号的装置，其结构大致可分为三部分：◆光学系统：主要指镜头◆光电转换系统：主要指摄像管或影像传感器件◆电路系统：主要指视频处理电路8/7/20213摄像机分类按摄像机形状分：枪机、球机、针孔机按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、数字摄像机8/7/20214摄像机分类按成像色彩划分：彩色、黑白按分辨率划分：330、420、480、54

2、0按灵敏度划分：普通、月光、星光、红外照明按感光元件靶面大小划分：1、2/3、1/2、1/3、1/48/7/20215摄像机关键部件镜头滤光片感光元件专用图像处理单元8/7/20216镜头分类◆按焦距分标准：水平视场角为30度广角：水平视场角为64度长焦：水平视场角为15度◆按调焦方式分手动调焦、自动调焦◆按光圈分手动光圈、自动光圈8/7/20217镜头安装方式◆CS-mount图像传感器到镜头之间的距离应为12.5mm◆C-mount图像传感器到镜头之间的距离应为17.5mm8/7/20218镜头参数◆尺寸2/3

3、”、1/2”、1/3”、1/4”8/7/20219镜头参数◆焦距决定特定距离所能看到的水平区域大小，焦距越长，所能看到的区域越狭窄。当使用1/4”CCD传感器和一个4mm镜头时，所能看到的一个3米处物体的宽度。H＝D×h/f＝3×3.6/4＝2.7米8/7/202110镜头参数◆光圈手动光圈：通常设置为“平均”值自动光圈：直流驱动（DC）、视频驱动（VIDEO）F值：F＝焦距/光圈直径，F值越大，进光量越少F1.0＝20％（光通量百分比）F1.4＝10％F2.8＝2.5％8/7/202111滤光片◆定义光学低通滤

4、波器（OLPF）◆功用滤除红外线：镀膜、蓝玻璃修整光线：石英8/7/202112感光元件◆CCD：电荷耦合器件，传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。◆CMOS：互补性氧化金属半导体，传感器中每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。8/7/202113感光元件◆CCD与CMOS比较分辨率灵敏度信噪比集成度功耗成本CCD优优优CMOS优优优8/7/202114感光元件◆CCD辨识SONYCCD、SHA

5、RPCCD、松下CCD8/7/202115图像处理单元V-DriverCDS/AGCTGDSP8/7/202116图像处理单元◆DSPSONY方案：SS-1（2163）、SS-11（3141/2）、SS-HQ1（3172）、SS-11X（4103）SHARP方案：D4（38603）、D5松下：D5（673276）其它厂家：Nextchip、A-NOVA8/7/202117摄像机常见性能指标清晰度最低照度信噪比电子快门ES自动增益控制AGC背光补偿BLC白平衡WB8/7/202118清晰度清晰度，也称水平分辨率，是衡

6、量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔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再辨出黑白相间的线条。分辨率是用电视线（TV-Line）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。8/7/202119最低照度最低照度，也称为灵敏度，是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视

7、频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值，或者说是摄像机正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低。普通照度：1～3Lux月光型：0.1Lux星光型：0.01Lux红外型：采用红外灯照明，在没有光线情况下也能成像（黑白）8/7/202120信噪比信噪比，是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下，信号电压远

8、高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20，单位用dB表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB~55dB。若为50db，则图像质量良好，有少量噪声；若为