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发表于 2007-8-24 22:21:29
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安防基础技术:摄像机的选择和主要参数（1）
2 w j$ `# k* a7 [0 y; n转摘 2007-1-23 22:21:29
在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或 CCD （ Charge Coupled Device ）即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。
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摄像头的主要传感部件是 CCD ，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点， CCD 是电耦合器件（ Charge Couple Device ）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄象元件。是代替摄像管传感器的新型器件。
CCD 的工作原理是：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到 CCD 芯片上， CCD 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、 VCD 机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。
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1） CCD 摄象机的选择和分类
CCD 芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本 SONY 、 SHARP 、松下、 LG 等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成 CCD 采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测 CCD 芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的 CCD 可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别 CCD 由于生产车间的灰尘， CCD 靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。
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１、依成像色彩划分
3 _) x0 |$ T+ |. G$ z) r
彩色摄象机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。
. V& C7 }. _) _4 e$ `7 H; O1 b
黑白摄象机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄象机。
4 r2 r$ n m R# Z0 T
２、依分辨率灵敏度等划分
9 @3 S. j7 C/ T* [- A" E C9 {影像像素在 38 万以下的为一般型，其中尤以 25 万像素（ 512*492 ）、分辨率为 400 线的产品最普遍。
* D# q2 e* V+ P影像像素在 38 万以上的高分辨率型。
z, h: q+ u. }9 }+ K机板型。 针孔型。 半球型。
% Y4 t% c, ~- W! G; I３、按 CCD 靶面大小划分
7 u/ y2 G. y6 v, ~, T
CCD 芯片已经开发出多种尺寸：
& h9 F5 u! r1 F# T
目前采用的芯片大多数为 1/3 ”和 1/4 ”。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候， CCD 靶面的大小， CCD 与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
+ u/ j/ T3 D8 Z" p$ U- R1 英寸——靶面尺寸为宽 12.7mm* 高 9.6mm ，对角线 16mm 。
) L5 P) \4 j8 X, Z9 A( U
2/3 英寸——靶面尺寸为宽 8.8mm* 高 6.6mm ，对角线 11mm 。
5 t0 s0 o6 h6 X
1/2 英寸——靶面尺寸为宽 6.4mm* 高 4.8mm ，对角线 8mm 。
5 g2 I# P/ K9 ? H, h" _1/3 英寸——靶面尺寸为宽 4.8mm* 高 3.6mm ，对角线 6mm 。
1 ~+ ~( M3 ]1 A2 O1/4 英寸——靶面尺寸为宽 3.2mm* 高 2.4mm ，对角线 4mm 。
4 _6 P, ^5 }8 ^1 R, p1 Z+ D４、按扫描制式划分
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PAL 制。 NTSC 制。 中国采用隔行扫描（ PAL ）制式（黑白为 CCIR ），标准为 625 行， 50 场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为 NTSC 制式， 525 行， 60 场（黑白为 EIA ）。
, s2 p( @" g& F: P５、依供电电源划分
0 }; y& S) Y k! X' F. C$ }1 F
110VAC （ NTSC 制式多属此类）， 220VAC ， 24VAC 。 12VDC 或 9VDC （微型摄象机多属此类）。
% {! x/ P+ U: Q6 z. w+ I
６、按同步方式划分
7 m; }# l9 a9 V, e9 S% [$ k内同步：用摄象机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。
7 L _6 k3 y/ w& t* j, Y4 \外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄象机的外同步输入端。
% [! W+ p" d# W功率同步（线性锁定， line lock ）：用摄象机 AC 电源完成垂直推动同步。
* O$ F% q6 _* G. M1 g' `: N外 VD 同步：将摄象机信号电缆上的 VD 同步脉冲输入完成外 VD 同步。
8 k3 m Q- F1 R0 c3 _3 a: b多台摄象机外同步：对多台摄象机固定外同步，使每一台摄象机可以在同样的条件下作业，因各摄象机同步，这样即使其中一台摄象机转换到其他景物，同步摄象机的画面亦不会失真。
! m$ u! D v' _9 }% J* E7 、按照度划分， CCD 又分为：
6 U& V! \" V# p6 i普通型 正常工作所需照度 1~3LUX
& H6 u9 M1 D4 Q; R3 O# K6 U+ b
月光型 正常工作所需照度 0.1LUX 左右
7 _+ ?, S, {0 e8 a
星光型 正常工作所需照度 0.01LUX 以下
b8 A' ~6 p) Z. S# i5 b. I
红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像
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CCD 彩色摄象机的主要技术指标
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（１） CCD 尺 |
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