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文檔簡(jiǎn)介
1、監(jiān)控系統(tǒng)組成:前端:鏡頭,攝像機(jī)(分辨率,寬動(dòng)態(tài),低照度,DSP彩色攝像機(jī),彩色/黑白攝像機(jī),紅外一體攝像機(jī),網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)),視頻服務(wù)器,支架,護(hù)罩,電源適配器(AC220-DC12V)傳輸:RS485住空制云臺(tái)),視頻線,電源線,控制線,雙絞線,光纖控制:碼轉(zhuǎn)換器(控制云臺(tái)用),云臺(tái)PTZ解碼器錄像顯示:臺(tái)灣AVTECHDVR(壓縮格式,錄像格式,錄像模式),顯示器,監(jiān)視器鏡頭攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備,它的質(zhì)量(指標(biāo))優(yōu)勢(shì)直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo),因此,攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量,又關(guān)系到工程造價(jià)。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
2、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(shí),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(shí),可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn),改變CCDK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。由此可見,鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距,施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。鏡頭的分類(1)以鏡頭安裝分類所有的
3、攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的,CCDB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:從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mmCS安裝座:特種C安裝,此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是12.5mm如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)CS安裝座攝象機(jī)上時(shí),則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。(2)以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類攝像機(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(duì)應(yīng)。攝像機(jī)的CCD靶面大小為1/2英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/2英寸。攝像機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/3英寸。攝像機(jī)的CCD靶面大小為
4、1/4英寸時(shí),鏡頭應(yīng)選1/4英寸。如果鏡頭尺寸與攝像機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí),觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求,或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。例如: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(huì)減少25%左右。13"鏡頭不能用于12"攝像機(jī),只能用于13"攝像機(jī)。(3) 以鏡頭光圈分類鏡頭有手動(dòng)光圈(manualiris)和自動(dòng)光圈(autoiris)之分,配合攝像機(jī)使用,手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場(chǎng)合,自動(dòng)光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整,故適用亮度變化的場(chǎng)合。自動(dòng)光圈鏡頭有兩類:一類是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來
5、控制鏡頭上的光圈,稱為視頻(VIDE。輸入型,另一類則利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,稱為DC輸入型。自動(dòng)光圈鏡頭裝有光圈環(huán),轉(zhuǎn)動(dòng)光圈環(huán)時(shí),通過鏡頭的光通量會(huì)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(shí)際有效口徑),F(xiàn)值越小,則光圈越大。采用自動(dòng)光圈鏡頭,對(duì)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(dòng)光圈鏡頭可有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。要求在整個(gè)視野有良好的聚焦時(shí),用自動(dòng)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(hào)導(dǎo)致的模糊最小時(shí),應(yīng)使用自動(dòng)光圈鏡頭。光圈或通光量鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光
6、孔徑的比值來衡量,以F為標(biāo)記,每個(gè)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(xiàn)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(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。(4) 以鏡頭的視場(chǎng)大小分類標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角30度左右,在1/2英寸CCDg象機(jī)中,標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,在1/3英寸CCD攝像機(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。變焦鏡頭(zoomlens):也稱為伸縮鏡頭,有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類???/p>
7、變焦點(diǎn)鏡頭(vari-focuslens):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(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景,使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動(dòng)聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)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(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。針孔鏡頭:鏡頭直徑幾毫米,可隱蔽安裝。變焦鏡頭(zoomlens)變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個(gè)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(6.0-36mm,F1.2)、8倍(4.5-36mm,F1.6)、10倍(8.0-8
8、0mmF1.2)、12倍(6.0-72mm,F1.2)、20倍(10-200mm,F1.2)等檔次,并以電動(dòng)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。(5) 不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭,適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下,手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的個(gè)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(gè)固定目標(biāo),應(yīng)采用自動(dòng)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(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng),馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距(光圈)
9、鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。定焦距(光圈)鏡頭,一般與電子快門攝像機(jī)配套,適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。手動(dòng)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(dòng)光圈鏡頭,(EF)可與任何CCDB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(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面,一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。電動(dòng)變焦距鏡頭,可與任何CCDfg像機(jī)配套,在各種光線下均可使用,變焦距鏡頭是通過遙控裝置來進(jìn)行光對(duì)焦,光圈開度,改變焦距大小的。鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個(gè):1 、焦距:焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小,焦距數(shù)值小,視場(chǎng)角大,所觀察的范圍也大,但距離
10、遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚;焦距數(shù)值大,視場(chǎng)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(chǎng)角是一一對(duì)應(yīng)的,一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角,所以在選擇鏡頭焦距時(shí),應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要,還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要,如果要看細(xì)節(jié),就選擇長(zhǎng)焦距鏡頭;如果看近距離大場(chǎng)面,就選擇小焦距的廣角鏡頭。2 、光闌系數(shù):即光通量,用F表示,以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量。每個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值,仞0口6mmzP1.4代表最大孔徑為4.29毫米。光通量與F值的平方成反比關(guān)系,F(xiàn)值越小,光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為1.4,2,2.8,4,5.6,8,
11、11,16,22等,其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,12,12.8,14,15.6,18,111,116,122,前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號(hào)2倍,因此光圈指數(shù)越小,則通光孔徑越大,成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動(dòng)(MANUALIRIS)和自動(dòng)光圈(AUTOIRIS)之分。配合攝像頭使用,手動(dòng)光圈適合亮度變化不大的場(chǎng)合,它的進(jìn)光量通過鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié),一次性調(diào)整合適為止。自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整,用于室外、人口等光線變化大且頻繁的場(chǎng)合。3 、自動(dòng)光圈鏡頭:自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類:一類稱為視頻(V
12、IDEO)驅(qū)動(dòng)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(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制。另一類稱為直流(DC)驅(qū)動(dòng)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(jì)式光圈馬達(dá),要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類自動(dòng)光圈鏡頭,通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕,一是ALC調(diào)節(jié)(測(cè)光調(diào)節(jié)),有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇,一般取平均測(cè)光檔;另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)(靈敏度),可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。4 、變倍鏡頭:變倍鏡頭分為手動(dòng)(MANUALZOOMLENS)電動(dòng)(AUTOZOOMLEN即種,手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí),攝像
13、頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的好處是變焦范圍大,既可以看大范圍的情況,也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié),再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng),可視范圍就非常大了。電動(dòng)鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍等多種倍率,如果再知道基準(zhǔn)焦距,就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6倍電動(dòng)鏡頭,基準(zhǔn)焦距為8.5毫米,那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào),視場(chǎng)角為31.3到5.5度。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V16V,最大電流為30毫安。所以在選控制器時(shí),要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度,如果距離太遠(yuǎn),線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無法控制,必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解碼器控制。焦距的計(jì)算:1、公式計(jì)算
14、法:視場(chǎng)和焦距的計(jì)算視場(chǎng)系指被攝取物體的大小,視場(chǎng)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。(1)鏡頭的焦距,視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下:f=wL7W或者f=hL/hf: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(chǎng)(攝取場(chǎng)景)高度H:被攝物體的高度ccd靶面規(guī)格尺寸:?jiǎn)挝籱m規(guī)格1/3"1/2"2/3"1"w4.86.48.812.7h3.64.86.69.6攝像機(jī):CC國(guó)色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)1. CCD尺
15、寸,亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸,現(xiàn)在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。2. CCD像素,是CCD的主要性能指標(biāo),它決定了顯示圖像的清晰程度,分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CC比由面陣感光元素組成,每一個(gè)元素稱為像素,像素越多,圖像越清晰?,F(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬和38萬像素為劃界,38萬像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。3.水平分辨率,攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率,其單位為線對(duì),即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目。分辨率是用電視線(簡(jiǎn)稱線TVLINES)來表示的,黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600,彩色攝像頭的分辨率在380-480線之間,其數(shù)值越大成像越清晰。分辨率
16、與CCDF口鏡頭有關(guān),還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬,圖像越清晰,線數(shù)值相對(duì)越大。主要有380線、420線、460線、470線、500線、520線等不同檔次。4 .最小照度,也稱為靈敏度。是CCD寸環(huán)境光線的敏感程度,或者說是CCDE常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX),數(shù)值越小,表示需要的光線越少,攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條件,普通型:正常工作需照度13LUX月光型:正常工作所需照度0.1LUX左右星光型:正常工作所需照度0.01LUX以下紅外型:采用紅外燈照明,在沒有光線的
17、情況下也可以成像照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量。照度的單位是每平方米的流明(lm)數(shù),也叫勒克斯(lx):1lx=1lm/M2lm是光通量的單位,定義為:純鉗在熔化溫度(1770C)時(shí),其1/60cm2的表面面積舉例計(jì)算:一只100w的白熾燈各種照度光源照度/(lm/m2或lx)發(fā)射度/(w/吊)直射太陽光1055000陰天100050傍晚100.5月亮光0.10.005星光0.0010.00005最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮值。夜視攝像機(jī)的最低照度通常在0.001lx,在微弱的星光下,不學(xué)其
18、他輔助光源也能清晰地?cái)z取圖像。在兼顧圖像清晰度指標(biāo)和電視設(shè)備的前提下,我國(guó)規(guī)定了電視系統(tǒng)的視頻帶寬為6MHz考慮到電視系統(tǒng)在水平和垂直方向上應(yīng)具有大致相等的分辨率,選定每幀圖像的掃描行數(shù)應(yīng)為625行,由于電視掃描的幀頻為25Hz,則彳T頻fh為:625X25=15625Hz。人眼感覺出低于48Hz場(chǎng)頻的圖像的閃爍,人眼適合長(zhǎng)時(shí)間觀看得活動(dòng)圖像需達(dá)到每秒75幀以上。日常生活中照度參考表晴天30000300000生產(chǎn)車間10500陰天3000辦公室3050日出日落300餐廳1030月圓0.30.03走廊510星光0.00020.00002停車場(chǎng)15陰暗夜晚0.0030.0007低照度攝像機(jī)的正確認(rèn)
19、識(shí)照度(LUX數(shù)值達(dá)到多少為低照度?多少數(shù)值能適應(yīng)攝取影像的周圍環(huán)境?照度為一亮度單位,顧名思義,是指攝像機(jī)在攝取影像時(shí),對(duì)周圍環(huán)境照明亮度的需求,1LUX大約等于1燭光在1米距離的照度,我們?cè)跀z像機(jī)參數(shù)規(guī)格中常見的最低照度(MINIMUM.ILLUMINATION,表示該攝像機(jī)只需在所標(biāo)示的LUX數(shù)值下,即能獲取清晰的影像畫面,此數(shù)值越小越好,說明CCD勺靈敏度越高。同樣條件下,黑白攝像機(jī)所需的照度遠(yuǎn)比尚須處理色彩濃度的彩色攝像機(jī)要低10倍。一般情況:夏日陽光下為100,000LUX;陰天室外為10000LUX;室內(nèi)日光燈為100LUX;距60W臺(tái)次T60CM桌面為300LUX;電視臺(tái)演播室
20、為1000LUX;黃昏室內(nèi)為10LUX;夜間路燈為0.1LUX;燭光(20CM處)1015LUM目前市場(chǎng)上標(biāo)榜的低照度攝像機(jī)無論是廠商或是進(jìn)口商,對(duì)低照度的定義眾說紛紜,莫衷一是,彩色攝像機(jī)從0.0004LUX1LUX,黑白攝像機(jī)從0.00030.1LUX均有,(若搭配紅外線,則均可達(dá)0LUK,這就是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在CCTVT業(yè)的技術(shù)規(guī)格方面并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而產(chǎn)生各說各話的情況。電源電壓:目前攝像機(jī)的輸入電壓常見的有以下幾種:DC12VAC24VAC110MAC220V在同型號(hào)線材的情況下電壓越高抗干擾能力越強(qiáng),傳輸距離越遠(yuǎn)。5 .掃描制式。有PAL制和NTSCtl之分。中國(guó)采用隔行掃描(PAL.)制
21、式(黑白為CCIR,標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場(chǎng),只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外,日本為NTSC制式,525行,60場(chǎng)(黑白為EIA)。6 .攝象機(jī)電源。交流有220V、110V、24V,直流為12V或9V。7 .信噪比。典型值為46db,若為50db,則圖像有少量噪聲,但圖像質(zhì)量良好;若為60db,則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良,不出現(xiàn)噪聲。8 .視頻輸出。多為1Vp-p、75Q,均采用BN或頭。9 .鏡頭安裝方式。有C和CS方式,二者間不同之處在于感光距離不同。10 .CCD彩色攝象機(jī)的可調(diào)整功能(1)同步方式的選擇A、對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言,主要的同步方式有下列三種:內(nèi)同步一一利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體
22、振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來完成操作。外同步一一利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝象機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。(當(dāng)同時(shí)使用多個(gè)攝像機(jī)并共用后端視頻設(shè)備(如多畫面分割器)時(shí),由于各攝像機(jī)的內(nèi)同步彼此是獨(dú)立的,后端設(shè)備無法確定去跟蹤哪個(gè)攝像機(jī)的同步信息,就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)畫面不同步的現(xiàn)象,這是要用到SYNCED)電源同步一一也稱之為線性鎖定或行鎖定,是利用攝象機(jī)的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步,即攝象機(jī)和電源零線同步。B對(duì)于多攝象機(jī)系統(tǒng),希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的,這樣在變換攝象機(jī)輸出時(shí),不會(huì)造成畫面失真,但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝象機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位,甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電
23、源不同步,此時(shí)可采取的措施有:均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。調(diào)節(jié)各臺(tái)攝象機(jī)的“相位調(diào)節(jié)”電位器,因攝象機(jī)在出廠時(shí),其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同相的,故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝象機(jī)有不同的相移,從而獲得合適的垂直同步,相位調(diào)整范圍0360度。(2)自動(dòng)增益控制所有攝象機(jī)都有一個(gè)將來自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器,其放大量即增益,等效于有較高的靈敏度,可使其在微光下靈敏,然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載,使視頻信號(hào)畸變。為此,需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制(AGC電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平,適時(shí)地開關(guān)AGC從而使攝象機(jī)能夠在較
24、大的光照范圍內(nèi)工作,此即動(dòng)態(tài)范圍,即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度,從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。(3)背景光補(bǔ)償通常,攝象機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來確定的,但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo),則此時(shí)確定的AGCT作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)是不夠合適的,背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí),攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點(diǎn),此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí),則前景目標(biāo)的可視性有望改善。BLCON/OFF(背光補(bǔ)償開關(guān)):當(dāng)強(qiáng)大而無用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí),應(yīng)該把開關(guān)撥到ONB置。注息:
25、 當(dāng)與云臺(tái)配用或照明迅速改變時(shí),建議把該開關(guān)放在OFF位置,因?yàn)樵贠N位置時(shí),鏡頭光圈速度變慢; 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。(4)電子快門在CCDjg象機(jī)內(nèi),是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來操縱快門。電子快門控制攝象機(jī)CCD勺累積時(shí)間,當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí),對(duì)NTSCg象機(jī),其CCDK積時(shí)間為1/60秒;對(duì)于PAL攝象機(jī),則為1/50秒。當(dāng)攝象機(jī)的電子快門打開時(shí),對(duì)于NTS徽象機(jī),其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍;對(duì)于PAL型攝象機(jī),其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度增加時(shí),在每個(gè)視頻場(chǎng)允許
26、的時(shí)間內(nèi),聚焦在CCD±的光減少,結(jié)果將降低攝象機(jī)的靈敏度,然而,較高的快門速度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作”效應(yīng),這將大大地增加攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。(5)白平衡白平衡只用于彩色攝象機(jī),其用途是實(shí)現(xiàn)攝象機(jī)圖像能精確反映景物狀況,有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。A自動(dòng)白平衡連續(xù)方式|此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整,范圍為28006000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的,使色彩表現(xiàn)自然但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí),連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。按鈕方式+先將攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo),然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥
27、到自動(dòng)位置,保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止,在白平衡被執(zhí)行后,將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置,此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中,直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹梗浞秶鸀?30010000K,在此期間,即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠,適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。日手動(dòng)白平衡開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡,此時(shí)改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié),如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)。除次之外,有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在3200K(白熾燈水平)和5500K(日光水平)等檔次命令。(6)色彩調(diào)整對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言,是不
28、需要對(duì)攝象機(jī)作色彩調(diào)整的,如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩,可調(diào)色彩方式有:紅色黃色色彩增加,此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。紅色黃色色彩減少,此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。蘭色黃色色彩增加,此時(shí)將蘭色向青蘭色移動(dòng)一步。蘭色黃色色彩減少,此時(shí)將蘭色向洋紅色移動(dòng)一步。3、數(shù)字化式的調(diào)整控制方法新型攝象機(jī)對(duì)前述各項(xiàng)可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制,此時(shí)不必手動(dòng)調(diào)節(jié)電位計(jì)而是采用輔助控制碼,而且這些調(diào)整參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)字記憶單元中,增加了穩(wěn)定性和可靠性。DSP攝象機(jī)DSP這個(gè)名詞在CCTVC業(yè)中越來越被廣泛使用。DSP在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù),稱為數(shù)字信號(hào)處理(DSP,DigitalSig
29、nalProcessing)是數(shù)字信號(hào)處理的縮寫。DSP芯片提高了攝像機(jī)的視頻處理及操作性能。DS限術(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。DSPg像機(jī)可分為兩類:1、智能型DSP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。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常
30、規(guī)攝象機(jī)要求被攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償,否則過亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSPg象機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來有效地檢測(cè)目標(biāo),這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。2、由于DSP技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡,即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤“白色”,并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機(jī)因系對(duì)畫面上的全部色彩作平均處理,這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積,那么彩色重現(xiàn)將不平衡,也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域,這樣就能夠有效地檢測(cè)白色,即使畫面上只有很小的一塊白色,該攝象機(jī)
31、也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。在拍攝網(wǎng)格狀物體時(shí),可將由攝象機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少。超動(dòng)態(tài)(superdynamic)實(shí)際也就是動(dòng)態(tài)展寬。松下公司在cp450/cp650/bp550等第三代攝象機(jī)中均采用該技術(shù),可以有效擴(kuò)展ccd感光成像時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍,比一般攝象機(jī)提高40倍,從某種意義上說,超動(dòng)態(tài)技術(shù)就是背光補(bǔ)償?shù)纳?jí)。超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速ccd圖象傳感器,能在同一時(shí)間對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行長(zhǎng)短不同時(shí)間的曝光,即以標(biāo)準(zhǔn)快門速度讀出并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),而以較快的快門速度讀出和傳輸高亮度信號(hào)。而后長(zhǎng)短時(shí)間曝光信號(hào)在專用的圖象處理集成電路(mn67352)中進(jìn)行信號(hào)分離及時(shí)間周期變換并適當(dāng)
32、合成,再經(jīng)適當(dāng)?shù)募哟a校正、數(shù)摸轉(zhuǎn)換,從而輸出擴(kuò)展了40倍的動(dòng)態(tài)范圍圖象。隨后的460進(jìn)一步改進(jìn)了超動(dòng)態(tài)技術(shù),此為超動(dòng)態(tài)二代(superdynamic2)技術(shù),也就是我們俗稱的超動(dòng)態(tài),他的動(dòng)態(tài)范圍比一般高出80倍第二代超動(dòng)態(tài)仍利用了雙速ccd圖象傳感器并采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),長(zhǎng)時(shí)間曝光(1/50S)可使畫面上處于背光的主體圖象清晰可見,短時(shí)間曝光(1/2000-1/4000s)則可使畫面上強(qiáng)光部分層次分明而不置曝光過度,然后通過增強(qiáng)的數(shù)字處理技術(shù)將兩副畫面中的圖象質(zhì)量較好的部分加以合成,即可以得到全面清晰的畫面。二代超動(dòng)態(tài)還采用了獨(dú)立的agc電路和數(shù)字拐點(diǎn)電路(kneecircuit)。二代超
33、動(dòng)態(tài)采用兩組agc電路,可以獨(dú)立的對(duì)長(zhǎng)時(shí)間曝光信號(hào)及短時(shí)間曝光信號(hào)分別處理并使其最佳化,避免s/n比降低問題。由于兩組agc電路具有不同的起控點(diǎn),因此在攝象機(jī)輸出特性曲線上出現(xiàn)了兩個(gè)拐點(diǎn)。二代超動(dòng)態(tài)還增加了可辨識(shí)的灰度級(jí)層次,即:對(duì)黑色參考電平使用階層式校正電路,并允許最低電平增益值可機(jī)動(dòng)調(diào)整,利用正確的黑色參考電平可使圖象更加穩(wěn)定,也就是說,圖象最黑的部分會(huì)呈現(xiàn)應(yīng)有的黑色。二代超動(dòng)態(tài)還采用了先進(jìn)的數(shù)字降噪(dnr)電路、增益調(diào)整電路和數(shù)字2r濾波器,可將ccd的感光度提升12db(其中7db由dnr電路提供),使最低照度改善到08lux。相對(duì)于一般攝象機(jī)的3-100lux和一代超動(dòng)態(tài)3-30
34、00lux的照度范圍,二代達(dá)到了0.8-10000luxCC勰象機(jī)的選擇參考市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONYSHARP松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片,現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn),但質(zhì)量就要稍差一點(diǎn)點(diǎn)。因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí),各廠家獲得途徑不同等原因,造成CC陳集效果也大不相同。在購(gòu)買時(shí),可以采取如下方法檢測(cè):接通電源,連接視頻電纜到監(jiān)視器,關(guān)閉鏡頭光圈,看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn),屏幕上雪花大不大,這些是檢測(cè)CCD5片最簡(jiǎn)單直接的方法,而且不需要其它專用儀器。然后可以打開光圈,看一個(gè)靜物,如果是彩色攝像頭,最好攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體,查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCR
35、以很好的還原景物的色彩,使物體看起來清晰自然;而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象,即使面對(duì)一張白紙,圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵,CCD面上會(huì)有雜質(zhì),在一般情況下,雜質(zhì)不會(huì)影響圖像,但在弱光或顯微攝像時(shí),細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果,如果用于此類工作,一定要仔細(xì)挑選?;氐巾敹朔直媛史直媛逝c線數(shù)換算方法模擬攝影機(jī)的分辨率通常用多少條線來計(jì)算。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的分辨率以傳感器(CCDK片)上的像素計(jì)算。轉(zhuǎn)換范例:352x288=10萬像素512x492pixel=330HorizontalTVlines=25萬像素512x582pixel=330HorizontalTVlines=29
36、萬像素640x480pixel=400HorizontalTVlines=30萬像素768x492pixel=470HorizontalTVlines=38萬像素768x582pixel=470HorizontalTVlines=45萬像素1280x960pixel=800HorizontalTVlines=122萬像素1 什么是像素?我們通常所說的像素,就是CCDk光電感應(yīng)元件的數(shù)量,一個(gè)感光元件經(jīng)過感光,光電信號(hào)轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換等步驟以后,在輸出的照片上就形成一個(gè)點(diǎn),我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍,會(huì)發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組成,這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素”(Pi
37、xel)。像素分CCD象素和有效像素,現(xiàn)在市場(chǎng)上的數(shù)碼相機(jī)標(biāo)示的大部分是CCD的像素而不是有效像素。PS:1/1.8的CCD:匕1/2.7的CC度好2 .什么是分辨率?所謂的“分辨率”指的是單位長(zhǎng)度中,所表達(dá)或擷取的像素?cái)?shù)目。我們通常說的數(shù)碼相機(jī)輸出照片最大分辨率,指的是影像分辨率,單位是ppi(PixelperInch)除此之外,還有:打印分辨率,單位是dpi(dotperinch)顯示器分辨,就是Windows桌面的大小。常見的設(shè)定有640x480、800x600、1024x768等。屏幕字型分辨率:PC的字型分辨率是96dpi,Mac的字型分辨率是72dpi。當(dāng)然還會(huì)有其他輸出設(shè)備的分辨
38、率。3影像分辨率和像素的關(guān)系前面已經(jīng)說了,像素分有效像素和CCD象素200萬像素的CCD最大影像分辨率是1600X1200=192萬像素,也就是說,實(shí)際的有效像素就是192萬。其他像素級(jí)的數(shù)碼相機(jī)的計(jì)算方法也是類似的??梢钥闯觯袼卦礁?,最大輸出的影像分辨率也越高。4打印分辨率和像素的關(guān)系打印分辨率,關(guān)系到我們沖印照片的大小其實(shí)計(jì)算方法也是很簡(jiǎn)單的:200萬像素的數(shù)碼相機(jī),有效像素192萬,最大輸出1600X1200的相片寬:1600Pixels/300dpi=5.3"高:1200Pixels/300dpi=4"也就是說如果用300dpi輸出分辨率沖印,最多能沖印5.3X4
39、英寸的照片,而通常照片的尺寸是:5 寸:5X3.56 寸:6X4很明顯的看出,200萬像素能以300dpi的效果沖印最大5寸的照片。(順便說一下:人眼能分辨出的最大分辨率是300dpi,超過這個(gè)分辨率,人的眼睛是無法看出差別的,也就是說300dpi和600dpi在人眼看來是沒有差別的,所以現(xiàn)在的沖印設(shè)備最大的設(shè)計(jì)輸出分辨率,就是300dpi,當(dāng)然每個(gè)人對(duì)于清晰度的要求是不一樣的,一般來說能達(dá)到200dpi就能讓大部分人滿意,所以200萬像素沖印6寸的照片,在大部分人看來還是很清晰的。)如上所述,“打印尺寸”與影像分辨率有莫大的關(guān)系,只要影像分辨率改變了,打印的尺寸便會(huì)跟著變化,而像素和影像分辨
40、率又有直接的關(guān)系,所以三者可以互相轉(zhuǎn)換的。而其中最根本的就是像素。所以購(gòu)買相機(jī)的時(shí)候,像素的因素是絕對(duì)需要考慮的,要代替日常家用的相機(jī),至少要能滿足沖印56寸的照片,因此個(gè)人認(rèn)為,200萬像素是底線,低于200萬像素的相機(jī)無法滿足日常需求1、像素組成圖像圖像是由連續(xù)快速出現(xiàn)的靜止圖像組成,當(dāng)我們講圖像的分辨率的時(shí)候是指組成圖像的像素。2、垂直清晰度由于“垂直清晰度”這個(gè)名詞更容易理解,我們就從簡(jiǎn)單的入手?!按怪鼻逦取本褪且环鶊D像從上到下由多少像素組成。由于每一根水平掃描線形成一個(gè)垂直方向的像素,因此我們也可以講,“垂直清晰度”就是一幅圖像由多少條“水平掃描線組成”。一幅圖像有多少條水平掃描線
41、是由信號(hào)格式?jīng)Q定的,因此只要信號(hào)格式確定了,垂直清晰度就確定了。對(duì)于PAL制來說,不管你看的是電視節(jié)目、錄像機(jī)、VCDLD還是DVD你最后看到的垂直分辨率者是625。進(jìn)一步講,我們看到的一幅畫面并不是由所有的625行組成。實(shí)際上,在場(chǎng)消隱期間,還有49行用于傳輸其它信息,比如閉合字幕、圖文、測(cè)試信號(hào)等,同時(shí)當(dāng)電子束從最底部回到最上部來開始掃描下一幅圖像還需要一些時(shí)間。去掉這些我們“看不到”的行數(shù),我們看到的一幅畫面實(shí)際上最多由576行組成。這也是PAL制的最高垂直分辨率。更進(jìn)一步,由于顯像的原因和人的視覺特性,這576行只是理論上的分辨率而已。實(shí)際你“看到”的圖像的垂直分辨率還必須乘以一個(gè)小于
42、1的修正系數(shù),這個(gè)系數(shù)稱為Kell系數(shù)。對(duì)于隔行掃描,Kell系數(shù)0.7,因此對(duì)于PAL制來說,最后顯示出來的圖像的垂直清晰度是400線左右。實(shí)際觀看測(cè)試圖的時(shí)候,由于不考慮Kell系數(shù),觀察得到的垂直清晰度通??梢赃_(dá)到450線左右。3、水平分辨率正如我們前面講到的,垂直清晰度完全由信號(hào)格式?jīng)Q定,這非常易懂。而水平清晰度卻是最容易令人混淆的概念,其中最大的問題就是因?yàn)樗角逦扔卸喾N表達(dá)方式。我也認(rèn)識(shí)一些IT業(yè)人士,他們對(duì)電腦分辨率了如指掌,卻不知道在家庭影院里應(yīng)該如何使用“分辨率”這個(gè)名詞。這就是由于多種表達(dá)方式可以由很多種數(shù)據(jù)來表達(dá),在不同的場(chǎng)合,相同的數(shù)據(jù)可能就表示完全不同的性能。計(jì)算機(jī)
43、領(lǐng)域在計(jì)算機(jī)行業(yè)中經(jīng)常使用組成圖像的像素的多少來表示分辨率,即水平像素?cái)?shù)X垂直像素?cái)?shù)。如:VGA640X480;SVGA800X600;XGA1024X768。視頻領(lǐng)域在視頻領(lǐng)域,我們更習(xí)慣使用“每圖像高度”的像素多少來表示水平清晰度,并稱之為“電視線”。這種習(xí)慣的由來要追溯到電視機(jī)誕生的60年前。當(dāng)時(shí),由于信號(hào)的格式已經(jīng)決定了圖像的垂直清晰度,因此專家們的想法是用和垂直清晰相關(guān)的方式來表示水平清晰度。也就是說,到底是水平方向更清晰還是垂直方向更清晰,通過這個(gè)相對(duì)的清晰度表示就可以一目了然。由于這個(gè)原因,水平清晰度(電視線)被定義為:在和屏幕高度相等的水平方向上可以顯示的像素?cái)?shù)。在這種定義下得
44、到的清晰度就叫做“電視線”。所以,當(dāng)仍然聽到別人講視頻信號(hào)有多少清晰度的時(shí)候,它并不是指從圖像最左邊到最右邊有多少像素組成,而是指在和圖像高度相同的水平寬度上有多少像素。請(qǐng)看一下你的電視機(jī)或電腦顯示器,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們并不是四四方方的,其顯示比例是4:3的。也就是說,要得到垂直清晰度相同的水平清晰度,水平方向的像素要達(dá)到垂直清晰度的4/3倍。對(duì)于DVD講,NTSC制是720X480像素,PAL制是720X576像素。NTSCPAL制的水平清晰度都是720X3/4=540線。在NTSC!帕DVD上,水平清晰度高于垂直清晰度(540線480線);在PAL制的DVD±,水平清晰度略低于垂直清晰
45、度(540線576線)。4、清晰度的決定因素圖像清晰度=信號(hào)源的圖像質(zhì)量X處理電路的處理水平X顯示方式的顯像質(zhì)量。這三個(gè)因素都同等重要地決定最終的圖像質(zhì)量,一個(gè)都不能少。任何一個(gè)環(huán)節(jié)差都將導(dǎo)致最后圖像的水平清晰度下降。即使有的產(chǎn)品提高了處理電路性能或顯像性能,但是如果沒有相應(yīng)的信號(hào)源配合,也不能顯著提高圖像質(zhì)量。5、帶寬和像素的關(guān)系如果是模擬信號(hào),要在數(shù)字顯示設(shè)備上顯示出來,我們首先要進(jìn)行模擬-數(shù)字的轉(zhuǎn)換;而如果是數(shù)字信號(hào),要在模擬顯示設(shè)備上顯示出來,我們首先要進(jìn)行數(shù)字-模擬的轉(zhuǎn)換。在模擬信號(hào)領(lǐng)域里,我們用帶寬來表示信號(hào)的質(zhì)量。在數(shù)字信號(hào)領(lǐng)域里,我們用組成圖像的像素?cái)?shù)來表示圖像的質(zhì)量。PAL制
46、信號(hào)的視頻帶寬是6MHz經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字采樣后,得到720X576的圖像,這兩種說法都表示同樣質(zhì)量的圖像。就像我們形容一盤美食,漢語講“好吃”,英語講“delicious”,意思都是一樣。6、從像素計(jì)算水平清晰度VGA(640X480,4:3屏幕):480電視線;SVGA(800X600,4:3屏幕):600電視線;XGA(1024X768,4:3屏幕):768電視線;720P(1280X720,16:9屏幕):720電視線;1080I(1920X1080,16:9屏幕):1080電視線。7、從帶寬計(jì)算水平清晰度清晰度H=2XT+AXF。其中T為水平掃描正程時(shí)間,對(duì)某一電視圖像格式,它是固定的;
47、A為顯像管的寬高比(4:3或16:9),F為電視機(jī)的信延帶寬,T和A為常數(shù)。以PAL制來講,這度信號(hào)的最大帶寬為6MHz行頻為15625HZ/S。如果圖像信號(hào)是最高頻率6MHz單頻,那么每行能顯示6000000/15625=384周。如果正半周為白,負(fù)半周為黑,每個(gè)行周期能顯示768條黑白線。每一個(gè)行周期又分為正程和逆程,只有正程對(duì)分解力有貢獻(xiàn)。PAL制的水平逆程為18%,所以每行正程最多能顯示的黑白線總數(shù)不會(huì)超過768X0.82=629.76。也就是說,PAL制的水平分解力的極限是630條黑白線,換算成電視線的說法就是470電視線左右。當(dāng)然不必每次都這么復(fù)雜地計(jì)算,可以用一個(gè)經(jīng)驗(yàn)算法來計(jì)算:
48、1MHz帶寬=81電視線。這樣不難求出VHS錄像機(jī):3MHz帶寬,240線左右;NTSC制電視:4MHz帶寬,320線左右;PAL制電視:6MH卻寬,480線左右;DVD6.75MHz,540線左右。8、流行數(shù)據(jù)和名詞解釋1250線、31250線、30MHz帶寬、200萬像素、超精細(xì)顯像管,這些就是推銷員“推銷”給你的流行數(shù)據(jù)和名詞,如果在沒有看本文之前,你可能一頭霧水。現(xiàn)在有了前面的知識(shí)做鋪墊,我們就可以來揭開這些數(shù)據(jù)名詞和面紗。同樣是“線”這個(gè)字,可能是講“水平掃描線”(垂直清晰度),也可能是講水平方向整個(gè)屏幕上一共有多少線,還可以是講在屏幕高度的水平寬度上有多少線(電視線)。1250線這
49、是倍頻掃描電視機(jī)的專用名詞。由于倍頻掃描講場(chǎng)掃描的頻率提高了一倍,原來每幀掃描的625行,現(xiàn)在就成了1250行,因此稱作1250線,這里的“線”是指水平掃描線。31250線這是一個(gè)唬人的數(shù)據(jù),指的是在一秒鐘內(nèi),倍頻電視機(jī)一共掃描了31250線,這和每一幀掃描1250線是同一個(gè)意思(31250/秒=1250線/幀X25幀/秒)。這個(gè)說法如果再進(jìn)一步的話,就是200萬線,當(dāng)然這里的200萬線指的是每分鐘掃描的線數(shù)(31250線/秒X60秒/分鐘)。這里的“線”也指水平掃描線。30MHz帶寬按照前面我們介紹過的方法,可以計(jì)算得到30MHz帶寬就是1920X1080。需要注意的是,對(duì)于PAL制的信號(hào)源
50、,帶寬只有6MHz這日用30MHz的處理帶寬顯像是一種浪費(fèi),且工不能提高圖像質(zhì)量。因?yàn)榧词褂辛?0MHz帶寬,還必須要有30MHz的信號(hào)源(高清電視),和能夠顯示1920X1080的顯像管,沒有這兩者的支持,30MHz只是一個(gè)唬人的數(shù)據(jù)而已。200萬像素某些品牌的電視機(jī)號(hào)稱200萬像素處理,聲稱可以如何如何提高圖像清晰度。這“200萬像素”從何而來呢?這些電視機(jī)的數(shù)字處理電路部分采用了1920X1080的HDTV處理方式,因此每幅畫面就有“200萬像素”了。但是,請(qǐng)?jiān)倏纯瓷厦娴膱D8,如果電視機(jī)的信號(hào)源是720X576(41.5萬像素),即使處理性能再好,最后的圖像仍然是720X576(41.5
51、萬像素)。在“200萬像素”處理中,每5個(gè)像素實(shí)際上是完全相同的一個(gè)像素。而且別忘了,我們前面計(jì)到的圖像清晰度的三要素中的顯示方式這一條,雖然進(jìn)行了200萬像素的處理,可是最終的顯像管還是普通的顯像管,還是只能顯示720X576(41.5萬像素),所以即使是2億像素處理,也絲毫不能提高圖像質(zhì)量。圖10為200萬像素處理:在左邊的圖中,每一個(gè)黑點(diǎn)由4個(gè)小黑點(diǎn)組成,灰點(diǎn)也由四個(gè)小灰點(diǎn)組成,這個(gè)圖像的實(shí)際觀看效果和右邊的完全一樣。實(shí)際上,顯像管中的每一個(gè)點(diǎn)由紅、綠、藍(lán)三個(gè)小點(diǎn)組成,而每個(gè)小點(diǎn)又由數(shù)不清的熒光粉組成,這些數(shù)不清的熒光粉點(diǎn)顯示的是“同一個(gè)像素”,但是我們顯然不能稱分辨率是由“這些數(shù)不清的
52、熒光粉點(diǎn)”組成的。所以,30MHz帶寬和200萬像素處理是同一個(gè)意思。只不過30MHz沿用了傳統(tǒng)模擬信號(hào)處理的稱呼,而200萬像素是“數(shù)字新貴”的流行用語。這兩個(gè)名詞實(shí)際上表達(dá)的是同樣的一個(gè)性能指標(biāo)。超精細(xì)顯像管“200萬像素”的致使傷在顯像管不是“200萬像素”的,所以最后的圖像清晰度由于顯像管而大打折扣,和普通的處理方式相差無幾。那如果“200萬象素”處理+“超精細(xì)顯像管”呢?這距離更美好的圖像又近了一步,但是還沒有達(dá)到。因?yàn)槿刂兄挥凶詈髢蓚€(gè)要素解決了。還必須要第一個(gè)要素一一信號(hào)源的支持。在沒有高清晰的信號(hào)源支持的情況下,“200萬像素”+超精細(xì)顯像管和最普通的電視機(jī)并沒有本質(zhì)區(qū)別。
53、所以,什么時(shí)候有了和高清處理電路和高清顯像管相匹配的高清電視節(jié)目之后再買“高清電視”也不遲。否則,高價(jià)格換來的“高級(jí)”電視機(jī)其實(shí)只是擺設(shè)而已,就如你在高清電視機(jī)上看VCD節(jié)目,看到的圖像質(zhì)量還是VCDS別的,并不是高清的。回到攝像機(jī)回到頂端寬動(dòng)態(tài)什么叫寬動(dòng)態(tài)?簡(jiǎn)單地說寬動(dòng)態(tài)就是場(chǎng)景中特別亮的部位和特別暗的部位同時(shí)都能看得特別清楚。寬動(dòng)態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值。寬動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)方式以“倍數(shù)”或“dB'來表示,在以100IRE為標(biāo)準(zhǔn)時(shí),換算公式:NdB=20log(V2/V1)。普通攝像機(jī)(稱V1)的寬動(dòng)態(tài)值為10dB,如寬動(dòng)態(tài)為48dB,與普通攝像機(jī)
54、之間的差為38dB,V2/V1=80,說明與普通攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)差為80倍,松下第三代寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)是54dB,V2/V1=160倍。1上ISD-A10攝像機(jī)典型動(dòng)態(tài)范圍95dB,V2/V1=17782倍,最大寬動(dòng)態(tài)范圍120dB,V2/V1=316227倍。從“倍數(shù)”上看,采用PiximDPS術(shù)的攝像機(jī),寬動(dòng)態(tài)范圍要比CCD動(dòng)態(tài)范圍有極大的提高。寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3:1動(dòng)態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0。00035Lux。當(dāng)攝像機(jī)從室內(nèi)看窗戶外面,室內(nèi)照度為100Lux,而外面風(fēng)景的照度可能是10,000Lux,對(duì)比就是10,000/100=10
55、0:1。這個(gè)對(duì)比人眼能很容易地看到,因?yàn)槿搜勰芴幚?000:1的對(duì)比度,然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)處理它會(huì)有很大的問題,傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對(duì)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(huì)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(huì)被清除(全黑)。這是一個(gè)自從攝像機(jī)被發(fā)明以來就一直長(zhǎng)期存在的缺陷CC廢動(dòng)態(tài)技術(shù)是采用特殊DSP(數(shù)字信號(hào)處理)電路,對(duì)明亮部分進(jìn)行最合適的快門速度曝光,然后再對(duì)暗的部分用最合適的快門速度曝光,然后將兩個(gè)圖像進(jìn)行DSP處理重新組合,使明亮的部分和暗的部分可以看得清楚。由于CCD勺感
56、光特性所限制,在技術(shù)上很難在有重大突破,有的CMO蔽術(shù)已經(jīng)達(dá)到160dB,可以說未來的監(jiān)控?cái)z像機(jī)屬于寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī),寬動(dòng)態(tài)技術(shù)屬于CMOS回到頂端低照度低照度指的是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。測(cè)定此參數(shù)時(shí),還應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對(duì)孔徑。例如,使用F1.2的鏡頭,當(dāng)被景物的光亮度值低到0.04lx時(shí),攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值為最大幅值的50%即達(dá)到350mV(標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅起來700mV,則稱此攝像機(jī)的最低照度為0.041X/F1.2。被攝景物的光亮度值再低,攝像要輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不到350mVT,反映在監(jiān)視器的屏幕上,將
57、是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像回到頂端DSPDSP(digitalsingnalprocessor)是一種獨(dú)特的微處理器,是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào),轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào),再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性,而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序,源源超過通用微處理器,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度,是最值得稱道的兩大特色?;氐巾敹思t外一體攝像機(jī)在安防電視監(jiān)控系統(tǒng)中,隨著人們安全防范意識(shí)的提高、對(duì)重要場(chǎng)所24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控電視監(jiān)控的需要和紅外成像技術(shù)的成熟,紅外一體化攝
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