摄像机基础

蔚落 2021-12-11 22:39 342阅读 0赞

## 摄像机基础知识学习 ##

2018-08-24   [丹桂邀月][Link 1]   阅 937  转 12

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 一、模拟摄像机基本概念 
 组成：主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP(ImageSignal Processor)及相关电路组成。 
 工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行图像信号处理，最后形成视频信号（CVBS）输出。 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092347568-1138159345.png" alt=""> 
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 二、网络摄像机基本概念 
 组成：主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP(ImageSignal Processor)、DSP（DigitalSignal Processor）及相关电路组成。 
 工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行图像信号处理和编码压缩，最后形成数字信号输出。 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092407764-1030915782.png" alt=""> 
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 三、摄像机主要性能指标 
 3.1 图像传感器 
 CCD（ChargedCoupledDevice）电荷耦合器件 
 优点：灵敏度，信噪比，成像质量 
 缺点：成本、动态范围、功耗、制造加工 
 CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）互补金属氧化物半导体 
 优点：成本、动态范围、功耗 
 缺点：灵敏度、信噪比、成像质量 
 DIS（DigitalImageSystem） 
 工艺：采用SOC技术，把Sensor和DSP集成在一个芯片上 
 优点：体积小、集成度高、可靠性高、功耗低 
 3.2 最低照度 
 标示摄像机能够正常输出图像的最低照度值，有时被称为“灵敏度” 
 单位：Lux（勒克斯） 
 Lux（勒克斯）的定义：点燃一支蜡烛，在距其1米处照度为1Lux。 
 以摄像机正常工作照度范围划分： 
 普通型：1~3 Luxp 
 月光型：0.1 Lux左右 
 星光型：0.01 Lux以下 
 红外型：0 Lux，采用红外照明 
 摄像机的最低照度参数通常由三部分组成，例如： 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092442937-734202452.png" alt=""> 
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 3.3 自动增益 
 AGC（AutoGain Control）将来自图像传感器的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，并自动根据信号电平调整增益幅度n优点是提升了摄像机的动态范围，缺点是将噪声一同放大。 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092509863-1058191302.png" alt=""> 
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 3.4 白平衡 
 用于彩色摄像机，确保在不同色温环境下正确表示色彩，分为手动白平衡和自动白平衡两种。自动白平衡是摄像机能够根据拍摄的光线条件在一定色温范围内自动地进行白平衡校正而不需要干预，其能够自动校正的色温范围大约在2500K-7000K之间，超过此范围，摄像机将无法进行自动校正而造成拍摄画面色彩失真，此时就应当使用手动白平衡功能进行白平衡的校正。 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092529509-1025412486.png" alt=""> 
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 3.5 背光补偿 
 采用背光补偿技术，让摄像机找到拍摄最佳图像的参考亮度，然后自动提供适当的光补偿量，帮助用户很好地识别一个背部光照很强的物体。背光补偿往往针对目标图像的特定区域有效。 
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 <img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1586859/201906/1586859-20190610092549422-92564128.png" alt=""> 
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 3.6 宽动态 
 针对逆光场景，宽动态技术在后景区域使用短快门曝光，在前景区域使用长快门曝光，生成合成图像。所以能看清图像暗处的细节，而图像亮处又不过曝。宽动态技术可获得比背光补偿技术更加清新、艳丽的图像。 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_7_20180824041845457" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 3.7 日夜转换模式 
 低照度场景中转换为黑白模式可有效提升摄像机的灵敏度 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_8_20180824041845566" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 四、摄像机IP防护等级 
 IP（IngressProtection）防护等级由IEC制定，由两位数字组成，含义如下表所示： 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_9_20180824041845644" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 五、镜头景深选择 
 在景象平面上成清晰像的空间深度，光圈越大，景深越小；焦距越大，景深越小。 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_10_20180824041845738" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 六、镜头视场角选择 
 标准镜头视场角在53°左右，远摄镜头视场角≤20°，广角镜头视场角≥90°，鱼眼镜头视场角≥180°。 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_11_20180824041845848" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 七、镜头焦距的选择 
 7.1 估算法(适用于4mm以上的镜头) 
 例：某人距离摄像机10米 
 要看清人脸，用20mm左右的镜头 
 要看清人体轮廓，用10mm左右的镜头 
 要监控人的活动画面，用5mm左右的镜头 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_12_20180824041845957" alt="摄像机基础知识学习"> 
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 7.2 监控距离与焦距的关系 
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 <img src="http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/08/2416/142230645_13_2018082404184651" alt="摄像机基础知识学习"> 
 什么是<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%BC%BA%E5%85%89%E6%8A%91%E5%88%B6&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">强光抑制</a>摄像机?&nbsp;<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%BC%BA%E5%85%89%E6%8A%91%E5%88%B6&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">强光抑制</a>技术能有效抑制强光点直接照射造成的光晕偏大，视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。 加入<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%BC%BA%E5%85%89%E6%8A%91%E5%88%B6&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">强光抑制</a>滤光处理芯片的<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">网络摄像机</a>可以有效抑制迎面的强光，在夜间监控道路车辆时，能较清晰的捕捉车辆车牌，并通过局域网、广域网把真实完整的画面快速传输至远程监控中心，用户可以在任何时间、任何地点查看。适用于收费站、停车场出路口等区域。 强光抑制型摄像机和<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%AE%BD%E5%8A%A8%E6%80%81%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">宽动态摄像机</a>有什么区别?&nbsp;<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%AE%BD%E5%8A%A8%E6%80%81%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">宽动态摄像机</a>是用在强光区域和弱光区域同时要看清楚的地方。而看车牌照则要用强光抑制摄像机或日蚀摄像机。强光抑制摄像机能抑制车灯的强光，缩小车灯的光晕使车牌能看清，而日蚀摄像机看到的车灯的黑色的，只有抑制车灯的强光这样能看清车牌。强光抑制摄像机配合白色的<a href="https://www.baidu.com/s?wd=LED%E7%81%AF&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">LED灯</a>效果更好。 强光抑制<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E9%81%93%E8%B7%AF%E7%9B%91%E6%8E%A7%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">道路监控摄像机</a>要求在夜间清楚拍摄车牌照，这就要求强光抑制指标要好。在专业广播电视摄像机，这个指标叫低垂直光斑。采用此项技术的摄像机，可以有效抑制迎面的强光，使车牌照较清晰的被捕捉到，画面真实完整。很多<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E9%81%93%E8%B7%AF%E7%9B%91%E6%8E%A7%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">道路监控摄像机</a>采用“日蚀”技术，在夜间拍摄车牌很好，但在白天也经常出现“日蚀”，这就影响了整体图像的美观和完整性。 强光抑制摄像机是专门用于监控夜间行驶车辆前车牌的设备，<a href="https://www.baidu.com/s?wd=%E5%AE%BD%E5%8A%A8%E6%80%81%E6%91%84%E5%83%8F%E6%9C%BA&amp;tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&amp;rsv_dl=gh_pc_zhidao" rel="nofollow">宽动态摄像机</a>是用于监控光线强度差异较大的监控环境。 什么是强光抑制什么是强光屏蔽? 强光屏蔽其实是强光抑制的一种，可以理解为抑制的力量比较大，更多的光被挡到了外面，其实两个是一回事情。具有此功能的摄象机能够把迎面车辆的前灯强光屏蔽,不会因为强光而干扰司机观察路面情况,避免了无谓事故的发生,真正达到安全行车。另外也可以将车的大灯灯光屏蔽，让机器能够拍到车辆的车牌，一般被使用在夜视仪，道路监控和收费站上。 
 转自：<a href="http://www.360doc.com/content/18/0824/16/26862891_780888361.shtml" rel="nofollow">http://www.360doc.com/content/18/0824/16/26862891_780888361.shtml</a> 
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