【文章內(nèi)容簡介】 便；其次，跨區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能，特別是利用互聯(lián)網(wǎng)，圖像監(jiān)控已經(jīng)沒有距離限制，而且圖像清晰，穩(wěn)定可靠；再者，圖像的存儲、檢索十分安全、方便、可異地存儲，多機(jī)備份存儲以及快速非線性查找等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像、聲音、控制器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報警、控制接口等部分組成。寬動態(tài)攝像機(jī)室內(nèi)照度為100Lux，而外面風(fēng)景的照度可能是10,000Lux，對比就是10,000/100=100:1。這個對比人眼能很容易地看到，因為人眼能處理1000:1的對比度，然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控攝像機(jī)處理它會有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(nèi)目標(biāo)的正確曝光，但是室外的影像會被清除掉（全白）；或者換種方法攝像機(jī)選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室內(nèi)的影像會被清除（全黑）。這是一個自從攝像機(jī)被發(fā)明以來就一直長期存在的缺陷。所謂寬動態(tài),就是把問題集中在解決逆光環(huán)境下所產(chǎn)生的問題. 解決方法就是用一顆CCD,但是上面的每一點在單一時間內(nèi)曝光兩次,一次長曝光(低快門),一次短曝光(高快門),所以每一點都有兩個數(shù)據(jù)輸出,就叫”雙輸出CCD”,正因為每點有兩個數(shù)據(jù)輸出,總資料量就比一般CCD多了一倍,因此傳輸?shù)乃俣鹊么笊弦槐恫拍馨奄Y料搬出來,所以又叫”雙速CCD(Double Speed CCD). 就這樣了! 雙輸出CCD 扔出一個長曝光及短曝光的訊號給DSP, DSP去運算再加總, 所謂”寬動態(tài)攝像機(jī)”就出來了. 鏡頭介紹鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，如果沒有晶狀體，人眼看不到任何物體；如果沒有鏡頭，那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片，沒有清晰的圖像輸出，這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。 當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時，也就是人們常說的近視眼，眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當(dāng)圖像變得不清楚時，可以調(diào)整攝像頭的后焦點，改變CCD芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離（相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置），可以將模糊的圖像變得清晰。工程設(shè)計人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道：設(shè)計人員要根據(jù)物距、成像大小計算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。１、 鏡頭的分類 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按變焦類型分 按焦距長矩分 球面鏡頭 1” 25mm 自動光圈 電動變焦 長焦距鏡頭 非球面鏡頭 1/2” 3mm 手動光圈 手動變焦 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 針孔鏡頭 1/3” 固定光圈 固定焦距 廣角鏡頭 魚眼鏡頭 2/3” 17mm 　 　 　 （１）以鏡頭安裝分類 所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的，ＣＣＤ攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即Ｃ安裝座和ＣＳ安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。 Ｃ安裝座：。 ＣＳ安裝座：特種Ｃ安裝，此時應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。如果要將一個Ｃ安裝座鏡頭安裝到一個ＣＳ安裝座攝象機(jī)上時，則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。 （２）以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類 攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的ＣＣＤ尺寸而定，兩者應(yīng)相對應(yīng)。即 攝象機(jī)的ＣＣＤ靶面大小為１／２英寸時，鏡頭應(yīng)選１／２英寸。攝象機(jī)的ＣＣＤ靶面大小為１／３英寸時，鏡頭應(yīng)選１／３英寸。 攝象機(jī)的ＣＣＤ靶面大小為１／４英寸時，鏡頭應(yīng)選１／４英寸。 如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)ＣＣＤ靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。 （３）以鏡頭光圈分類 鏡頭有手動光圈（manual iris）和自動光圈（auto iris）之分，配合攝象機(jī)使用，手動光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場合，自動光圈鏡頭因亮度變更時其光圈亦作自動調(diào)整，故適用亮度變化的場合。自動光圈鏡頭有兩類：一類是將一個視頻信號及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，稱為視頻輸入型，另一類則利用攝象機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈，稱為ＤＣ輸入型。 自動光圈鏡頭上的ＡＬＣ（自動鏡頭控制）調(diào)整用于設(shè)定測光系統(tǒng)，可以整個畫面的平均亮度，也可以畫面中最亮部分（峰值）來設(shè)定基準(zhǔn)信號強(qiáng)度，供給自動光圈調(diào)整使用。一般而言，ＡＬＣ已在出廠時經(jīng)過設(shè)定，可不作調(diào)整，但是對于拍攝景物中包含有一個亮度極高的目標(biāo)時，明亮目標(biāo)物之影像可能會造成“白電平削波”現(xiàn)象，而使得全部屏幕變成白色，此時可以調(diào)節(jié)ＡＬＣ來變換畫面。 另外，自動光圈鏡頭裝有光圈環(huán)，轉(zhuǎn)動光圈環(huán)時，通過鏡頭的光通量會發(fā)生變化，光通量即光圈，一般用Ｆ表示，其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比，即：Ｆ＝f（焦距）／Ｄ（鏡頭實際有效口徑），Ｆ值越小，則光圈越大。 采用自動光圈鏡頭，對于下列應(yīng)用情況是理想的選擇，它們是： 在諸如太陽光直射等非常亮的情況下，用自動光圈鏡頭可有較寬的動態(tài)范圍。 要求在整個視野有良好的聚焦時，用自動光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 要求在亮光上因光信號導(dǎo)致的模糊最小時，應(yīng)使用自動光圈鏡頭。 （４）以鏡頭的視場大小分類 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為８mm。 廣角鏡頭：視角９０度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。 遠(yuǎn)攝鏡頭：視角２０度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大，但使觀察范圍變小。 變倍鏡頭（zoom lens）：也稱為伸縮鏡頭，有手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭兩類。 可變焦點鏡頭（varifocus lens）：它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續(xù)可變，即可將遠(yuǎn)距離物體放大，同時又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動聚焦于最小焦距和最大焦距兩個位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手動聚焦實現(xiàn)。 針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。 （５）從鏡頭焦距上分 短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個較寬廣的視野。 中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長度視ＣＣＤ的尺寸而定。 長焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長距離監(jiān)視。 變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。 ２、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù) （1）鏡頭的成像尺寸 應(yīng)與攝象機(jī)ＣＣＤ靶面尺寸相一致，如前所述，有１英寸、２／３英寸、１／２英寸、１／３英寸、１／４英寸、１／５英寸等規(guī)格。 （2）鏡頭焦距與視野角度 首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離，選擇鏡頭的焦距，鏡頭焦距f確定后，則由攝象機(jī)靶面決定了視野。 （3）光圈或通光量 鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來衡量，以Ｆ為標(biāo)記，每個鏡頭上均標(biāo)有其最大的Ｆ值，通光量與Ｆ值的平方成反比關(guān)系，Ｆ值越小，則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。 變焦鏡頭（zoom lens） 變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小，所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學(xué)放大規(guī)格有６倍（~36mm,）、８倍（~36mm,）、１０倍（~80mm,）、１２倍（~72mm,）、２０倍（10~200mm,）等檔次，并以電動伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù)，除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。 在電動伸縮鏡頭中，光圈的調(diào)整有三種，即：自動光圈、直流驅(qū)動自動光圈、電動調(diào)整光圈。其聚焦和變倍的調(diào)整，則只有電動調(diào)整和預(yù)置兩種，電動調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動，而預(yù)置則是通過鏡頭內(nèi)的電位計預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位，這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過程，可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中，大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。 另一項令用戶感興趣的則是快速聚焦功能，它由測焦系統(tǒng)與電動變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。 鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系1/2”鏡頭既可用于1/2”攝像機(jī)，也可用于1/3”攝像機(jī)，但視角會減少25%左右。1/3”鏡頭不能用于1/2”攝像機(jī)，只能用于1/3”攝像機(jī)。 不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍 手動、自動光圈鏡頭的應(yīng)用范圍 手動光圈鏡頭是的最簡單的鏡頭，適用于光照條件相對穩(wěn)定的條件下，手動光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。 在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來監(jiān)視某個固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動光圈鏡頭，比如在戶外或人工照明經(jīng)常開關(guān)的地方，自動光圈鏡頭的光圈的動作由馬達(dá)驅(qū)動，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號。 手動光圈鏡頭和自動光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動光圈鏡頭和電動變焦距鏡頭之分。 手動光圈鏡頭，可與電子快門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。 自動光圈鏡頭，（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，一般都配自動光圈鏡頭。 鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個： 1 焦距：焦距的大小決定著視場角的大小，焦距數(shù)值小，景深大,視場角大，所觀察的范圍也大，但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚；焦距數(shù)值大，景深小,視場角小，觀察范圍小，只要焦距選擇合適，即便距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一一對應(yīng)的，一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角，所以在選擇鏡頭焦距時，應(yīng)該充分考慮是觀測細(xì)節(jié)重要，還是有一個大的觀測范圍重要，如果要看細(xì)節(jié)，就選擇長焦距鏡頭；如果看近距離大場面，就選擇小焦距的廣角鏡頭。 2 自動光圈鏡頭：自動光圈鏡頭目前分為兩類：一類稱為視頻（VIDEO）驅(qū)動型，鏡頭本身包含放大器電路，用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的控制。另一類稱為直流（DC）驅(qū)動型，利用攝像頭上的直流電壓來直接控制光圈。這種鏡頭只包含電流計式光圈馬達(dá)，要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對于各類自動光圈鏡頭，通常還有兩項可調(diào)整旋鈕，一是ALC調(diào)節(jié)（測光調(diào)節(jié)），有以峰值測光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測光兩種選擇，一般取平均測光檔；另一個是LEVEL調(diào)節(jié)（靈敏度），可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。 焦距的計算： 1公式計算法：視場和焦距的計算 視場系指被攝取物體的大小，視場的大小是以鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。 鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下； f=wL/W f=hL/h f；鏡頭焦距w：圖象的寬度（被攝物體在ccd靶面上成象寬度） W：被攝物體寬度 L：被攝物體至鏡頭的距離 h：圖象高度（被攝物體在ccd靶面上成像高度）視場（攝取場景）高度 H：被攝物體的高度 ccd靶面規(guī)格尺寸： 單位mm 規(guī)格 1/3 1/2 2/3 1 W H 由于攝像機(jī)畫面寬度和高度與電視接收機(jī)畫面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當(dāng)L不變，H或W增大時，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時，f增大。 圖解法 如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場由寬（W）。高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一旦決定了攝像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來3個因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機(jī)與景物的距離 *.攝像機(jī)成像器的尺士：1/1/2。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測物體高度，h代表CCD靶面水平寬度，H代表被觀測物體寬度。 舉例：假設(shè)用1/3”CCD攝像頭觀測，被測物體寬15米，高5米，鏡頭焦點距物體10米。由公式可以算出： 焦距f=≈ 如果要以高為計算：焦距f=≈ 當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。 球型攝像機(jī)的工作原理球機(jī)是一種集成度相當(dāng)高的產(chǎn)品，集成了云臺系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)是指對電機(jī)的控制以及對圖象和信號的處理部分，攝像機(jī)系統(tǒng)是指采用的一體機(jī)機(jī)心。而幾大系統(tǒng)之間，起著橫向的連接的是一塊主控核心cpu和電源部分。電源部分通過與各大系統(tǒng)之間供電，很多地方是采用的二極管、三極管等微電流供電，而核心cpu是實現(xiàn)所有功能正常運行。一體化智能球形攝像機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，成像是否清晰、聚焦是否準(zhǔn)確迅速是個極其關(guān)鍵性指標(biāo)，而這又取決于產(chǎn)品所選用的關(guān)鍵部件——一體化攝像機(jī)。一體機(jī)的主要指標(biāo)：CCD參數(shù)、清晰度、照度、變焦倍數(shù)等等。云臺系統(tǒng)控制著球機(jī)的上、下、左、右，其主要的指標(biāo)有水平和垂直的極限角度、轉(zhuǎn)速、預(yù)置位軌跡等功能的狀況?！　∷^智能的突出表現(xiàn)，其代表為：預(yù)制點及連續(xù)旋轉(zhuǎn)功能。預(yù)置點是用戶可以對監(jiān)控畫面的場景提前進(jìn)行的編號，此編號就為預(yù)置點。無論畫面停留在任何地方，通過預(yù)置點的調(diào)用，場景會立即出現(xiàn)在監(jiān)視器（顯示器）上，而無須其他復(fù)雜的操作。連續(xù)旋轉(zhuǎn)是指云臺的轉(zhuǎn)動不再是從左到右或從右到左的旋轉(zhuǎn)，而是可以沿一個方向連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，突破了云臺只能0355度的旋轉(zhuǎn)范圍?！　≈悄芮蛐蛿z像機(jī)的分類　?。?）以云臺的轉(zhuǎn)速為劃分依據(jù)：包括高速球（0360/S）；中速球（060/S）和低速球（030/S）?！　。?）以使用環(huán)境區(qū)分：室內(nèi)智能球型攝像機(jī)和室外智能球型攝像機(jī)，室外智能球包括防水裝置和恒溫裝置，多為雙層帶加熱和風(fēng)扇。　?。?）以安裝方式劃分：吊裝（通過支架吊于屋頂及天花板）；側(cè)裝（通過支架固定在墻面或立桿）；嵌入（直接在天花板開孔，無支架）。　　根據(jù)使用的一體化攝像機(jī)也可以進(jìn)行分類?！　≈悄芮蛐蛿z像機(jī)的選購 由于目前國內(nèi)光電技術(shù)、微電機(jī)制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝等方面的原因，一