攝像機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)
來(lái)源:漢邦高科 編輯:數(shù)字音視工程 2009-05-31 15:29:38 加入收藏
關(guān)于DSP
DSP這個(gè)名詞在CCTV工業(yè)中越來(lái)越被廣泛使用。DSP(Digital Signal Processing)是數(shù)字信號(hào)處理的縮寫(xiě)。DSP芯片提高了攝像機(jī)的視頻處理及操作性能 。DSP技術(shù)不僅使攝像機(jī)在性能上獲得優(yōu)勢(shì),同時(shí)也使生產(chǎn)商節(jié)省了零件及裝配時(shí)間,從而降低了成本。DSP攝像機(jī)可分為兩類:
1、智能型DSP攝像機(jī)
此類攝像機(jī)提高圖像效果的同時(shí)具有智能特色。典型的智能攝像機(jī)具有以下幾種特點(diǎn)。
a. 可編程的背景光補(bǔ)償
b. 視頻動(dòng)態(tài)檢測(cè)
c. 通過(guò)串行數(shù)據(jù)接口可進(jìn)行遙控
d. 內(nèi)置字符發(fā)生器
e. 屏幕菜單
2、普通型DSP攝像機(jī)
這類低水平的DSP攝像機(jī)不具備與DSP技術(shù)相關(guān)的任何智能特色,僅僅是出于降低成本的考慮。
在選擇 DSP 攝像機(jī)時(shí),建議您仔細(xì)閱讀其性能參數(shù)。
C與CS接口
C與CS接口的區(qū)別在于鏡頭與攝像機(jī)接觸面至鏡頭焦平面(攝像機(jī) CCD光電感應(yīng)器應(yīng)處的位置)的距離不同,C型接口此距離為17.5mm., CS型接口此距離為12.5mm.。 C型鏡頭與C型攝像機(jī),CS型鏡頭與CS型攝像機(jī)可以配合使用。C型鏡頭與CS型攝像機(jī)之間增加一個(gè) 5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)可以配合使用。CS型鏡頭與C型攝像機(jī)無(wú)法配合使用。
IP率
IP率是器材防塵防水的一個(gè)指標(biāo)。此項(xiàng)指標(biāo)在歐洲及英國(guó)產(chǎn)品中經(jīng)常使用,由兩位數(shù)字組成。前一位是對(duì)固體的防御指標(biāo),后一位是對(duì)液體的防御指標(biāo)。
與防護(hù)罩有關(guān)的IP率:
IP55:防塵,但會(huì)進(jìn)入有限的少量灰塵。防止來(lái)自各個(gè)方向的低壓水,但會(huì)進(jìn)入有限的少量水。
IP65:防塵,不會(huì)進(jìn)入灰塵。防止來(lái)自各個(gè)方向的低壓水,但會(huì)進(jìn)入有限的少量水。
IP66:防塵,不會(huì)進(jìn)入灰塵。防止來(lái)自各個(gè)方向的高壓水,但會(huì)進(jìn)入有限的少量水。
F值
F值是描述鏡頭進(jìn)光亮的指標(biāo)。 F值越小進(jìn)光亮越大,F(xiàn)值等于鏡頭的相對(duì)孔徑除以鏡頭焦距。F值增加一級(jí)進(jìn)光亮降低一倍。
監(jiān)聽(tīng)麥克風(fēng)的連線
監(jiān)聽(tīng)麥克風(fēng)的連線都采用雙芯屏蔽電纜,即把雙絞線包在屏蔽層中。監(jiān)聽(tīng)麥克風(fēng)的信號(hào)易受外界電磁場(chǎng)的干擾,而雙芯屏蔽電纜能最大程度上減弱這些干擾。如果使用視頻電纜、同軸電纜、報(bào)警電纜會(huì)造成不良的頻率響應(yīng),例如:聲音會(huì)發(fā)悶。
鏡頭后截距的調(diào)整
定焦鏡頭后截距的調(diào)整
使用攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能,將鏡頭光圈調(diào)到最大,鏡頭聚焦環(huán)按景物實(shí)際距離調(diào)整,然后調(diào)節(jié)鏡頭后截距直至圖像最清晰。
變焦鏡頭后截距的調(diào)整
1. 打開(kāi)攝像機(jī)自動(dòng)電子快門(mén)功能。
2. 用控制器將鏡頭光圈調(diào)到最大。
3. 將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)30米以外的物體,聚焦調(diào)至無(wú)窮遠(yuǎn)處(大部分鏡頭是面對(duì)鏡頭將前面的聚焦調(diào)節(jié)環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭)。
4. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物推至最遠(yuǎn),調(diào)整鏡頭后截距使景物最清楚。
5. 用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物拉至最近,微調(diào)鏡頭聚焦使景物最清楚。
6. 重復(fù)4~5步數(shù)遍,直至景物在鏡頭變焦過(guò)程中始終清楚。
CCD攝像機(jī)的安裝與調(diào)整
鏡頭的安裝方式:有C式和CS式兩種,兩者的螺紋均為1英寸32牙,直徑為1英寸,差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同,C式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米,比CS式距離CCD靶面多一個(gè)專用接圈的長(zhǎng)度,CS式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。別小看這一個(gè)接圈,如果沒(méi)有它,鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦,圖像變得模糊不清。所以在安裝鏡頭前,先看一看攝像頭和鏡頭是不是同一種接口方式,如果不是,就需要根據(jù)具體情況增減接圈。有的攝像頭不用接圈,而采用后像調(diào)節(jié)環(huán)(如松下產(chǎn)品),調(diào)節(jié)時(shí),用螺絲刀擰松調(diào)節(jié)環(huán)上的螺絲,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán),此時(shí)CCD靶面會(huì)相對(duì)安裝基座向后(前)運(yùn)動(dòng),也起到接圈的作用。另外(如SONY,JVC)采用的方式類似后像調(diào)節(jié)環(huán),它的固定螺絲一般在攝像機(jī)的側(cè)面。擰松后,調(diào)節(jié)頂端的一個(gè)齒輪,也可以使圖像清晰而不用加減接圈。
AGC ON/OFF(自動(dòng)增益控制):攝像頭內(nèi)有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器,其放大即增益,等效于有較高的靈敏度,然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過(guò)載,使視頻信號(hào)畸變。當(dāng)開(kāi)關(guān)在ON時(shí),在低亮度條件下完全打開(kāi)鏡頭光圈,自動(dòng)增加增益以獲得清晰的圖象。開(kāi)關(guān)在OFF時(shí),在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。
ATW ON/OFF(自動(dòng)白平衡):開(kāi)關(guān)撥到ON時(shí),通過(guò)鏡頭來(lái)檢測(cè)光源的特性/色溫,從而自動(dòng)連續(xù)設(shè)定白電平,即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍(lán)色信號(hào)的增益。
ALC/ELC(自動(dòng)亮度控制/電子亮度控制):當(dāng)選擇ELC時(shí),電子快門(mén)根據(jù)射入的光線亮度而連續(xù)自動(dòng)改變CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間(一般從1/50到1/10000秒連續(xù)調(diào)節(jié))。選擇這種方式時(shí),可以用固定或手動(dòng)光圈鏡頭替代ALC自動(dòng)光圈鏡頭。
需要注意的是:在室外或明亮的環(huán)境下,由于ELC控制范圍有限,還是應(yīng)該選擇ALC式鏡頭;在某些獨(dú)特的照明條件下,可能出現(xiàn)下列情況:
① 在聚光燈或窗戶等高亮度物體上有強(qiáng)烈的拖尾或模糊現(xiàn)象。
② 圖象顯著地閃爍和色彩重現(xiàn)性不穩(wěn)定。
③ 白平衡有周期性變化,如果發(fā)生這些現(xiàn)象,應(yīng)使用ALC鏡頭。
以固定光圈鏡頭采用ELC方式時(shí),圖象的景深可能小于使用ALC式鏡頭所獲得的景深。因此,攝像頭在完全打開(kāi)固定光圈鏡頭而采用ELC方式時(shí)。景深會(huì)比使用ALC式鏡頭時(shí)小,而且圖象上遠(yuǎn)處的物體可能不在焦點(diǎn)上。
當(dāng)鏡頭是自動(dòng)光圈鏡頭時(shí),需要將開(kāi)關(guān)撥到ALC方式。
BLC ON/OFF(背光補(bǔ)償開(kāi)關(guān)):當(dāng)強(qiáng)大而無(wú)用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí),應(yīng)該把開(kāi)關(guān)撥到ON位置。注意: ① 當(dāng)與云臺(tái)配用或照明迅速改變時(shí),建議把該開(kāi)關(guān)放在OFF位置,因?yàn)樵贠N位置時(shí),鏡頭光圈速度變慢; ② 如果所需物體不在圖像中間時(shí),背光補(bǔ)償可能不會(huì)充分發(fā)揮作用。
LL/INT(同步選擇開(kāi)關(guān)):此開(kāi)關(guān)用以選擇攝像頭同步方式,INT為內(nèi)同步2,1隔行同步;LL為電源同步。有些攝像頭還有一個(gè)LL PHASE電源同步相位控制器。當(dāng)攝像頭使用于電源同步狀態(tài)時(shí),此裝置可調(diào)整視頻輸出信號(hào)的相位,調(diào)整范圍大概是一幀。(調(diào)整需要專業(yè)人員進(jìn)行)
VIDEO/DC(鏡頭控制信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)):ALC自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號(hào)有兩種,當(dāng)需要將直流控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭安裝在攝像頭上時(shí),應(yīng)該選擇DC位置,需要安裝視頻控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭時(shí),應(yīng)該選擇VIDEO位置。
當(dāng)選擇ALC自動(dòng)光圈視頻驅(qū)動(dòng)鏡頭時(shí),還會(huì)有一個(gè)視頻電平控制(VIDEO LEVEL L/H)可能需要調(diào)整,該控制器調(diào)節(jié)輸出給自動(dòng)光圈鏡頭的控制電平,用以控制鏡頭光圈的開(kāi)大和縮?。ò歼M(jìn)光亮)。
在攝像頭的配件中,有一個(gè)黑色的小插頭,插頭有四個(gè)針,聯(lián)接攝像頭上的黑色插座。如果用DC驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭,鏡頭上已經(jīng)做好了插頭,只要插在插座上,把選擇開(kāi)關(guān)撥到DC即可;如果用視頻驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭,需要用戶根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的標(biāo)注,用烙鐵焊好。由于廠家定義不同,所以焊法也有區(qū)別,請(qǐng)安裝時(shí)留意。
SOFT/SHARP(細(xì)節(jié)電平選擇開(kāi)關(guān)):該開(kāi)關(guān)用以調(diào)節(jié)輸出圖像是清晰(SHARP)還是平滑(SOFT),通常出廠設(shè)定在SHARP位置。
FLICKERLESS(無(wú)閃動(dòng)方式):在電源頻率為50Hz的地區(qū),CCD積累時(shí)間為1/50秒,如果使用NISC制式攝像機(jī),其垂直同步頻率為60Hz,這樣將造成視覺(jué)影像不同步,在監(jiān)視器上出現(xiàn)閃動(dòng);反之,在電源為60Hz的地區(qū)用PAL制式攝像機(jī)也會(huì)有此現(xiàn)像。為克服此現(xiàn)像,在電子快門(mén)設(shè)置了無(wú)閃動(dòng)方式檔,對(duì)NISC制式攝像機(jī)提供1/100秒,對(duì)PAL制式攝像機(jī)提供1/120秒的固定快門(mén)速度,可以防止監(jiān)視器上圖像出現(xiàn)閃爍。手動(dòng)電子快門(mén):有些用戶使用CCD攝取運(yùn)動(dòng)速度比較快的物體,如果尾1/50秒速度拍攝,會(huì)產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象,嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。有些攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén),使CCD的電荷偶合速度固定在某一值,例如1/500、1/1000、1/2000秒等等,此時(shí)CCD的電荷偶合速度提高,這樣采集下來(lái)的圖像相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)減少拖尾現(xiàn)象,而且對(duì)于觀測(cè)高速運(yùn)動(dòng)或電火花一類物體,必須使用此設(shè)置。所以,某些專用攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén),提供給特殊用途的用戶。手動(dòng)電子快門(mén)的調(diào)整需要參看隨機(jī)說(shuō)明書(shū),在此就不在贅述了。
補(bǔ)充說(shuō)明:有很多用戶要求在晚間沒(méi)有光線的環(huán)境下監(jiān)控,請(qǐng)注意:由于CCD攝像頭同樣是靠光線反射來(lái)成像,如果沒(méi)有光,它的圖像只會(huì)是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到圖像呢?一種方法是加可見(jiàn)光照明,如路燈、探照燈;一種是加紅外燈(特別是要求不能安裝可見(jiàn)光源的場(chǎng)合),對(duì)于彩色CCD攝像頭,對(duì)紅外燈響應(yīng)不夠,有一些日夜兩用彩色攝像頭在夜間會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成黑白模式。所以,你的監(jiān)控系統(tǒng)要求夜間使用,一定要采用黑白CCD攝像頭。
紅外燈有室內(nèi)、室外,短距離和長(zhǎng)距離之分,一般常用室內(nèi)10-20米范圍的紅外燈,由于墻壁的反射,圖像效果還不錯(cuò);用在室外長(zhǎng)距離的紅外燈效果就不會(huì)很理想,而且價(jià)格昂貴,不到必要時(shí)一般不采用。
紅外燈波長(zhǎng)及功率值的選擇
紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長(zhǎng),波長(zhǎng)的選擇取決于下列因素:
1、如果用戶不介意紅外燈光線被肉眼所見(jiàn),715nM的紅外燈由于其照明距離遠(yuǎn), 效果好,應(yīng)為首選。
2、如果考慮到紅暴問(wèn)題,必需使用830nM的紅外燈,應(yīng)選用低照度的攝像機(jī)。
3、選擇相對(duì)孔徑較大的鏡頭。
4、紅外燈的發(fā)散角應(yīng)與鏡頭的視場(chǎng)角相匹配。
最大照明范圍取決于天氣條件、物體的反光率和周圍的光照水平,紅外聚光燈最遠(yuǎn)的投射范圍如下:
500W=150-200米
300W=80-120米
50W =15-30米
30W =5-15米
雨刮器及噴水裝置使用要點(diǎn)
雨刮器通常被安裝在室外防護(hù)罩上,可對(duì)其進(jìn)行遙控。雨刮器的造價(jià)并不低,除非攝像機(jī)防護(hù)罩會(huì)暴露在雨中和灰塵中,而造成圖像模糊,否則最好避免使用。安裝雨刮器時(shí)一定要注意刮片別擋住攝像機(jī)視線。在安裝前應(yīng)首先開(kāi)關(guān)數(shù)次,檢查其自動(dòng)停邊功能是否正常。
高級(jí)的室外防護(hù)罩還帶有噴水裝置,雖然它能夠噴出10米高的細(xì)水柱,但為了使其工作可靠,應(yīng)將其調(diào)至最小。注意不要將蓄水箱安裝高于防護(hù)罩。這樣可能會(huì)導(dǎo)致蓄水被全部吸出。記住噴水裝置需定期加水。
防護(hù)罩和云臺(tái)載重量的選擇
防護(hù)罩的內(nèi)部尺寸要足夠大,不僅能容納攝像機(jī)和鏡頭,還要考慮有充足的走線空間。
計(jì)算云臺(tái)載重量時(shí),除了要考慮攝像機(jī)、鏡頭、紅外燈、防護(hù)罩的重量外以下因素也需考慮。
風(fēng)的阻力—1kg
電纜牽拉—1kg
冰雪—3kg
安全余量上下10%
關(guān)于AI、DD、Galvometric、EI
新鏡頭的采用及攝像機(jī)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于指定光亮度能進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓馊φ{(diào)整所采取的新技術(shù)常把人們弄糊涂。以下術(shù)語(yǔ)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在資料中:
Auto Iris (AI):自動(dòng)光圈鏡頭從攝像機(jī)中獲取視頻參考信號(hào),通過(guò)一個(gè)放大器將此信號(hào)變換為直流電壓,開(kāi)啟或關(guān)閉光圈。視頻電平控制電路內(nèi)置于鏡頭中。
Direct Drive (DD):直流驅(qū)動(dòng),鏡頭從攝像機(jī)中獲取直流電壓開(kāi)啟或關(guān)閉光圈。視頻電平控制電路內(nèi)置于攝像機(jī)中。
Electronic Iris(EI):電子快門(mén)是攝像機(jī)通過(guò)控制CCD光電轉(zhuǎn)換器的光積分時(shí)間來(lái)適應(yīng)進(jìn)光量的大小,所以比鏡頭的光圈控制先進(jìn),視頻電平通常在出廠時(shí)已被設(shè)置好了。
Galvometric Drive:將視頻驅(qū)動(dòng)或直流驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的微弱直流電壓轉(zhuǎn)化成鏡頭的光圈運(yùn)動(dòng)。這是一種新近采用的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的替代伺服驅(qū)動(dòng)的辦法。被用于視頻驅(qū)動(dòng)(AI)鏡頭及直流驅(qū)動(dòng)(DD)鏡頭中。
云臺(tái)使用注意事項(xiàng)
云臺(tái)水平方向的自動(dòng)回掃功能并不是為了24小時(shí)接連不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)的。這樣做會(huì)使云臺(tái)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)度。我們不贊成一天內(nèi)云臺(tái)水平方向自動(dòng)回掃超過(guò)12小時(shí)。云臺(tái)由于水平方向連續(xù)自動(dòng)回掃而造成的云臺(tái)電機(jī)損壞,不在生產(chǎn)商的保質(zhì)范圍。我們建議使用更多的攝像機(jī)替代水平自動(dòng)回掃云臺(tái)。因?yàn)閿z像機(jī)的成本要低些,同時(shí)其可靠性也得到增強(qiáng)。
帶有水平垂直方向掃描預(yù)置功能的云臺(tái),若長(zhǎng)時(shí)間讓云臺(tái)在各預(yù)置點(diǎn)之間來(lái)回旋轉(zhuǎn),自動(dòng)掃描,同樣會(huì)造成云臺(tái)電機(jī)的損壞,這也不在生產(chǎn)商的保質(zhì)范圍內(nèi)。
評(píng)論comment