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什么是摄像机
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摄像机基本概念
1 什么是摄像机?
摄像机也称为摄像枪、监控摄像机、摄像头等;摄像机的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号,用光电原理,将景物摄取并配合监视器显像。例如。模拟嘴巴,相对于麦克风,由喇叭输出;模拟眼睛,相对于摄影机,由监视器输出。是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服和景物的颜色,则采用彩色的比较好。
安装方式有固定和带云台二种。
2 摄像机的工作方式
被摄物体的图像经过镜头聚焦至芯片上,根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
3 分辨率的选择
评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率,其单位为线对,即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600,彩色为380-480,其数值越大成像越清晰。一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于医疗、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。
4 成像灵敏度
通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度,黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合;在夜间使用或环境光线较弱时,推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时,也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关,0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.
参考环境照度:
环境条件      参考照度
夏日阳光下     100000Lux
阴天室外      10000Lux
电视台演播室    1000Lux
距60W台灯60cm桌面  300Lux
室内日光灯     100Lux
黄昏室内      10Lux
20cm处烛光     10-15Lux
夜间路灯      0.1Lux
5 电子快门
电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间,摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式,可根据环境的亮暗自动调节快门时间,得到清晰的图像。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。
6 外同步与外触发
外同步是指不同的视频设备之间用同一同步信号来保证视频信号的同步,它可保证不同的设备输出的视频信号具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步,需要给摄像机输入一个复合同步信号(C-sync)或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图像,要实现这种功能,必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄像机。
7 光谱响应特性
器件由硅材料制成,对近红外比较敏感,光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm),分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境情况,在监视器上却可以清晰成像。由于传感器表面有一层吸收紫外的透明电极,所以对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条,所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。
8 芯片的尺寸
成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大。


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