鏡頭角度與距離計(jì)算方法

1、專(zhuān)用的鏡頭角度計(jì)算方法鏡頭焦距的計(jì)算1 公式計(jì)算法：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=wL/W 2 、 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?mm規(guī)格WH1/3"4.83.61/2"6.44.82/3"8.86.61&qu

2、ot;12.79.6由于攝像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當(dāng)L不變，H或W曾大時(shí)，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時(shí)，f增大。2視場(chǎng)角的計(jì)算如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)角B （水平觀看的角度） B =2tg-仁垂直視場(chǎng)角q （垂直觀看的角度）q=2tg-仁 式中w、H f同上水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下：q=或=q表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度 W. H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為 17mm（

3、2/3in）,鏡頭焦距f為12mm從表2中查得水平視場(chǎng)角為 40C而鏡 頭與被攝取物體的距離為 2m,試求視場(chǎng)的寬度 wo W=2Ltg=2X 2tg=1.46m _則H=WM 1.46=1.059m 焦距f 越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（VV。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(lái) 3個(gè)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：1/3"、1/2"、2/3"或1"。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)

4、單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用 1/3 ”鏡頭時(shí)使用圖 2，使用 1/2 鏡頭時(shí)使用圖 3，使用 2/3 ”鏡頭時(shí)使用圖 4， 使用1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以 W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保 景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線(xiàn)指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬50m,距離40m,使用1/3"格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線(xiàn)偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mn鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用2.8m m的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。f=vD/V 或 f=hD/H其

5、中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測(cè)物體高度，h代表CCD靶面水平寬度，H代表 被觀測(cè)物體寬度。舉例：假設(shè)用1/2 ” CCD攝像頭觀測(cè)，被測(cè)物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點(diǎn)距物體2500毫米。 由公式可以算出：焦距f=6.4X2500/44036毫米或焦距 f=4.8X2500/330 36 毫米當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號(hào)， 一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會(huì)大一些。智能建筑閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇及計(jì)算 摘要：本文主要介紹閉路電視系統(tǒng)中攝像機(jī)鏡頭的選擇和計(jì)算，在選擇和計(jì)算鏡頭時(shí)提供了三種方法；公 式

6、計(jì)算法、查表法和圖解法。關(guān)鍵詞 : 攝像機(jī)、鏡頭、焦距、視場(chǎng)、視場(chǎng)角攝像機(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)劣直接影響攝像機(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)。1. 鏡頭的種類(lèi)1.1 按鏡頭尺寸劃分：攝像機(jī)鏡頭與攝像機(jī)一樣也分為 8.5mm（1/3in） 、13mm（1/2in） 、17mm（2/3） 、 19mm（3/4in）、25mm（lin）等多種，在選擇攝像機(jī)鏡頭時(shí)，一般應(yīng)與攝像機(jī)相對(duì)應(yīng)，即13mn攝像機(jī)應(yīng)選用13mm鏡頭。1.2 按鏡頭類(lèi)別劃分 : 攝像機(jī)鏡頭分手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭兩大類(lèi)型，手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)整都是 為了調(diào)節(jié)

7、光通光量，使傳感器感受光量保持在最佳狀態(tài)。2. 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用圍手動(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一個(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(lái)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(hù)外或人 工照明經(jīng)常開(kāi)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）鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。2.1 定焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門(mén)攝像機(jī)配套，適用于室監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。 定焦距鏡頭一般又分

8、為長(zhǎng)焦距鏡頭， 中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。 中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱(chēng)為短距鏡頭，短焦距鏡頭又稱(chēng)廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是 28mn以下的鏡頭， 短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差， 監(jiān)視圍要求寬的場(chǎng)合， 焦距大于成像尺寸的稱(chēng)為長(zhǎng)焦距鏡頭， 長(zhǎng)焦距鏡頭又稱(chēng)望遠(yuǎn)鏡頭，這類(lèi)鏡頭的焦距一般在150mni以上，主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。2.2 、手動(dòng)光圈鏡頭，可與電子快門(mén)攝像機(jī)配套，在各種光線(xiàn)下均可使用。2.3、自動(dòng)光圈鏡頭，（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線(xiàn)下均可使用，特別用于被監(jiān)視 表面亮度變化大、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

9、圈鏡頭。2.4、電動(dòng)變焦距鏡頭，可與任何 CCD攝像機(jī)配套，在各種光線(xiàn)下均可使用，變焦距鏡頭是通過(guò)遙 控裝置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦，光圈開(kāi)度，改變焦距大小的。3、鏡頭的計(jì)算3、 1 公式計(jì)算法311、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。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；焦距： f=c W視場(chǎng) H= L 圖 1 -視場(chǎng)計(jì)算圖W=式中： H= 視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）高度（ m）W視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）寬度（m）4:3, 所以由于攝像機(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)面寬度和高度一樣，其比例均為W=H（m）l-鏡頭至被攝取物

10、體的蹁（視距）（mf-焦距（mr）像場(chǎng)（靶面成像面）寬度（mm像場(chǎng)（靶面成像面積）高度（mm）1.因攝像機(jī)的攝像管不同，其靶面像場(chǎng)的 a,b值也不同，具體數(shù)值如下表 攝像機(jī)靶面成像像場(chǎng)a,b值攝像管尺寸a(mm)b(mm)25.5mm(in)9.512.719.0(3/4in)7.49.917mm(2/3in)6.68.813mm(1 /2in)4.656.28.5mm(1/3in)3.64.8從式中可以看出, 當(dāng)H或W不變， 2視場(chǎng)角的計(jì)算當(dāng)L不變，H或W增大時(shí)，f變小, L增大時(shí)，f增大。如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算岀現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)角B （水平觀看的角度）B =2tg

11、-1 =垂直視場(chǎng)角q （垂直觀看的角度）q=2tg_1 =式中w H f同上水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下：9=或=qf時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便H和視場(chǎng)寬度W.可按下式計(jì)算岀視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算岀視場(chǎng)高度表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為17mm（2/3in）,鏡頭焦距f為12mm從表2中查得水平視場(chǎng)角為 40°C而鏡頭與被攝取物體的距離為2m,試求視場(chǎng)的寬度w。W=2Ltg=2x 2tg=1.46m則 H=WM 1.46=1.059m焦距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。3 . 3圖解法如前所示，攝像

12、機(jī)鏡頭的視場(chǎng)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攝像機(jī)在不同焦距f時(shí)水視場(chǎng)角B表2鏡頭焦距f攝像管尺寸13mm(1/2in)17mm(2/3in)25mm(lin)32mm(1 1/4in)(mm)水平視場(chǎng)角6.05673831106.55268791068435877949395270869.5374968841035476581123040567112.5293954691328375267152432465917.52128405218202739512018253646251520293828131826343012.51

13、6.524323510.5142128409.112.51824507.41014.519.5635.8811.515.5754.96.79.7131003.757.39.71252.945.97.81502.43.44.96.52001.572.52.74.93001.221.542.23.24000.921.251.82.41.616000.610.821.21由來(lái)3個(gè)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：1/3"、1/2"、2/3"或1"。圖解選擇鏡頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可

14、選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3 ”鏡頭時(shí)使用圖2, 使用1/2鏡頭時(shí)使用圖3,使用2/3 ”鏡頭時(shí)使用圖4，使用1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以 W和L 為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上， 面那條線(xiàn)指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬50m,距離40m,使用1/3"格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線(xiàn)偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。電視監(jiān)控CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用及配合摘要文章在系統(tǒng)地介紹了 CCD攝

15、像機(jī)和鏡頭的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了鏡頭的選用原則和鏡頭與攝像機(jī)的配合步驟關(guān)鍵詞 電視監(jiān)控CCD攝像機(jī)鏡頭C/CS型接口同步在進(jìn)入信息化時(shí)代的今天 , 隨著社會(huì)財(cái)富的增加 ,人們?cè)絹?lái)越重視安全防問(wèn)題。 同時(shí), 利用當(dāng)今現(xiàn)有技術(shù) 也完全可以對(duì)防區(qū)進(jìn)行有效的設(shè)防。CCD攝像機(jī)的出現(xiàn)與發(fā)展，為安全防提供了一種嶄新的技術(shù)手段，以其既具有醒目的威懾作用 , 又可為破案提供強(qiáng)有力證據(jù)的魅力 , 廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域 , 在閉路電視監(jiān)控方面 發(fā)揮著舉足輕重的作用。CCD攝像部分位于閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的最前沿，可以說(shuō)是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛",“眼睛"的好壞將影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。所以，認(rèn)真選擇和處理 C

16、CD攝像部分是至關(guān)重要的。1 CCD 攝像機(jī)與鏡頭CCD是電荷藕合器件（Charge Couple Device ）的簡(jiǎn)稱(chēng)，它能夠?qū)z入光線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾刹⑵鋬?chǔ)存、轉(zhuǎn) 移，把成像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，完成光電轉(zhuǎn)移功能，因此是理想的攝像元件。CCD攝像機(jī)就是以其構(gòu)成的一和中微型圖像傳感器。1.1 CCD 攝像機(jī)的特點(diǎn)CCD攝像機(jī)具有體積小、重量輕、靈敏度高、壽命長(zhǎng)、抗振動(dòng)及不受電磁干擾等特點(diǎn)。這也正是CCD攝像機(jī)比以前的攝像管式攝像機(jī)具有的最大優(yōu)點(diǎn)。衡量CCD攝像機(jī)性能的技術(shù)指標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面：（1）清晰度：一般多指水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)水平清晰度要求彩色攝像機(jī)在300 線(xiàn)以上，黑白攝像

17、機(jī)在 350 線(xiàn)以上。（2）靈敏度（也稱(chēng)最低照度）:靈敏度用“勒克斯'，（Lx）表示。如某一攝像機(jī)的最低照度為0.1IX，其靈敏度一般 0.1lx 以上的攝像機(jī)為普通型 ;0.1lxi 以下的攝像機(jī)為星、月光級(jí)高靈敏度型 ， 也稱(chēng)作電子增感攝 像機(jī)或夜視型攝像機(jī)。（3） 信噪比：攝像機(jī)的圖象信號(hào)與它的噪聲信號(hào)之比，用S/N表示。S表示攝像機(jī)在假設(shè)元噪聲時(shí)的圖 像信號(hào)值，N表示攝像機(jī)本身產(chǎn)生的噪聲值（比如熱噪聲），二者之比即為信噪比，用分貝（dB）表示。信噪比 越高越好，典型值為 46dB。（4）視頻輸出：一般用輸出信號(hào)電壓的峰一峰值表示，多為1Vp-p 1.2Vp-p,即1V 1.2V

18、峰-峰值負(fù)極性輸出，且為750復(fù)合視頻信號(hào)，采用BNC接頭（同步頭朝下）（5）CCD靶面尺寸：常見(jiàn)的CCD攝像機(jī)靶面大小分為：1英寸-靶面尺寸為寬12.7mmx高9.6mm,對(duì)角線(xiàn)16mm2/3英寸 靶面尺寸為寬8.8mmx高1/2英寸 靶面尺寸為寬6.4mmx高1/3英寸 靶面尺寸為寬4.8mmx高6.6mm,對(duì)角線(xiàn)4.8mm,對(duì)角線(xiàn)3.6mm,對(duì)角線(xiàn)11mm。8mm。6mm。1/4英寸 靶面尺寸為寬3.2mmx高2.4mm,對(duì)角線(xiàn)4mm。CCD攝像機(jī)靶面小，將能降低成本，因此1/3英寸及以下的攝像機(jī)將占據(jù)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。 除了上述幾種技術(shù)指標(biāo)外 ， 攝像機(jī)的供電電源分為直流和交流兩種供

19、電型式，常見(jiàn)的交流供電電壓有,110V和24V,直流供電電壓有24V,12V和9V。攝像機(jī)與鏡頭接口形式有C/CS型之分。掃描制式基本有兩種 ：PAL-B 和 NTSC。另一個(gè)值得重視的指標(biāo)是同步方式?，F(xiàn)代的CCD攝像機(jī),大多采用相位可調(diào)線(xiàn)路鎖定的同步方式 ，即以交流電源頻率（50Hz）作為用于垂直同步的參考值而代替了攝像機(jī)的同步發(fā)生器。在切換攝像機(jī)輸出時(shí)，圖像元滾動(dòng)， 不會(huì)造成畫(huà)面失真。此外還有一個(gè)外部調(diào)整的相位控制（±90）， 所以可獲得非常精確的同步。1.2 攝像機(jī)鏡頭的分類(lèi)和技術(shù)特性1.2.1 以鏡頭安裝方式分類(lèi)與普通照相機(jī)所用卡口鏡頭不同，所有攝像機(jī)的鏡頭均是螺紋口的,CC

20、D攝像機(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。兩者之螺紋部分相同，都是1英寸32牙螺紋座，直徑均為25.4mm不同之 處在于C安裝座從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm;Cs安裝從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離則為12.5mm如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭裝到一個(gè) CS安裝座攝像機(jī)上時(shí)，則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器，即C/CS調(diào)節(jié)圈。1.2.2 以鏡頭視場(chǎng)大小分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 : 視角 300左右, 當(dāng)鏡頭焦距近似等于攝像靶面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度時(shí),則定為該機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。在 2/3英寸CCD攝像機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為16mm在 1/2英寸CCD攝像機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm在 1/3英寸 CCD攝像

21、機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為 8mm廣角鏡頭 :視角 550以上，焦距可小到幾毫米 ，能提供較寬廣的視景。 遠(yuǎn)攝鏡頭:視角200以，焦距可達(dá)幾十厘米、 幾十分米，這種鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影像放 大， 但觀察圍將縮小。變焦鏡頭 :又稱(chēng)伸縮鏡頭 ，有手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦兩類(lèi) ，可對(duì)所監(jiān)視場(chǎng)景的視場(chǎng)角及目標(biāo)物進(jìn)行變焦距 攝取圖像 ， 適合長(zhǎng)距離變化觀察和攝取目標(biāo)。 變焦鏡頭的特點(diǎn)是 : 在成像清晰的情況下 ， 通過(guò)鏡頭焦距的變化 來(lái)改變圖像大小與視場(chǎng)大小。針孔鏡頭 :鏡頭端頭直徑僅幾毫米 ，可隱蔽安裝。針孔鏡頭或棱鏡鏡頭適用于有遮蓋物或有特殊要求的 環(huán)境中 ， 此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或容易受損、 或容易被

22、發(fā)現(xiàn) ， 采用針孔鏡頭或棱鏡鏡頭可滿(mǎn)足類(lèi)似特殊要求 ， 比如在工 業(yè)窯爐及精神病院等場(chǎng)所。1.2.3 以鏡頭光圈分類(lèi)鏡頭有手動(dòng)光圈和自動(dòng)光圈之分 ， 手動(dòng)光圈鏡頭適合于亮度變化較小場(chǎng)所 ， 自動(dòng)光圈鏡頭因光照度發(fā)生 大幅度變化時(shí) ，其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整 ，可提供必要的動(dòng)態(tài)圍 ，使攝像機(jī)產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的視頻信號(hào) ，故適合于亮度變 化較大場(chǎng)所。 自動(dòng)光圈有兩類(lèi) :一類(lèi)是通過(guò)視頻信號(hào)控制鏡頭光圈 ，稱(chēng)為視頻輸入型 ，另一類(lèi)是利用機(jī)上直流 電壓直接控制光圈，稱(chēng)為DC輸入型。1.2.4 從鏡頭焦距上分類(lèi)短焦距鏡頭 : 因入射角較寬 ， 故可提供一個(gè)較寬闊的視景。中焦距鏡頭：即標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長(zhǎng)度視CCD靶面的尺

23、寸而定。長(zhǎng)焦距鏡頭 : 因人射角較窄 ，故僅能提供一個(gè)狹窄的視景 ，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視。1.2.5 焦距和視場(chǎng)角焦距是從透鏡中心到一個(gè)平面的距離 ，在此平面可產(chǎn)生一個(gè)目標(biāo)物之清晰影像 ，通常用焦距值 f 表示。 鏡頭焦距f、鏡頭到目標(biāo)物的距離 d、視野HX V之間的關(guān)系如圖1所示。由此可知 ， 鏡頭的焦距與視場(chǎng)角的大小成反比 ， 即焦距越長(zhǎng) ， 視場(chǎng)角越小 ; 焦距越短 ， 視場(chǎng)角越大。1.2.6 相對(duì)孔徑和光圈鏡頭的相對(duì)孔徑是鏡頭的人射膛 D與焦距f之比，它是決定鏡頭通光能力的重要指標(biāo)。式 F=f/D表示， 即光圈數(shù)。F值越小，頭上均標(biāo)有其最大的 F值，如6mm/F1距f為6mm最大孔徑為4.

24、29mm對(duì)孔徑的平方 成正比， 對(duì)孔徑就應(yīng)是原來(lái)的在倍 ，倍。在鏡頭的標(biāo)環(huán)上常標(biāo)有 1.4、 2、 2.8、 4、 5.16、 22等檔。另一個(gè)值得注意的是景深問(wèn)題 ， 像機(jī)通過(guò)鏡頭 ， 除了能把一還使該景物前后一面上 ， 這段圍叫做景深。 物 距有關(guān) ， 焦距越短景深越大 ， 距越近 ， 景深越小。2 CCD攝像機(jī)與鏡頭的選配原則2.1 CCD 攝像機(jī)的選用原則CCD攝像機(jī)與鏡頭的選用原則是根據(jù)使用場(chǎng)合、監(jiān)視對(duì)象、目標(biāo)距離、安裝環(huán)境及監(jiān)視目的來(lái)選擇所 需的攝像機(jī)。一般來(lái)講 ， 在保證攝像系統(tǒng)可靠性及基本質(zhì)量的前提下盡可能采用中低檔次的攝像機(jī)和鏡頭， 這一方面可以節(jié)省投資 ， 另一方面 ， 通

25、常檔次越高的設(shè)備由于其造價(jià)高產(chǎn)量必然較少，故相對(duì)來(lái)說(shuō)可靠性指標(biāo)比之中 低檔次產(chǎn)品要低，而維護(hù)使用的費(fèi)用及技術(shù)水平卻要求較高。作為電視監(jiān)控系統(tǒng)不能像電視臺(tái)那樣配備水 平較高的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，因操作的限制，高檔次設(shè)備得不到高質(zhì)量畫(huà)面的例子屢見(jiàn)不鮮的。彩色攝像機(jī)能辨別出景物或衣著的顏色， 適合觀察和辨認(rèn)目標(biāo)細(xì)節(jié) ，但造價(jià)較高 ，清晰度較低，若進(jìn)行宏觀監(jiān)視 ，目標(biāo) 場(chǎng)景色彩又較為豐富 ， 此時(shí)最好采用彩色攝像機(jī)。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，彩色攝像機(jī)應(yīng)用比重越來(lái)越大。黑白攝像機(jī)清晰度較高， 靈敏度也高于彩色攝像機(jī)，但沒(méi)有色彩體現(xiàn)， 所以在照度不高 ， 目標(biāo)沒(méi)有明顯 的色彩標(biāo)志和差異，同時(shí)又希望較清晰地反映出目標(biāo)下

26、，應(yīng)選用黑白攝像機(jī)。球形攝像機(jī)，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展?jié)B透到安全防領(lǐng)域的代表之一，它是集CCD攝像機(jī)、變焦鏡頭、全方位去臺(tái)及解碼驅(qū)動(dòng)器于一體的新型攝像系統(tǒng) , 其在性能方面已實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)的高速及無(wú)級(jí)變速運(yùn)動(dòng)、 鏡頭變焦及光 圈的精確預(yù)置、 程序式的多預(yù)置設(shè)定 ， 甚至運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的焦功能， 從而使攝像系統(tǒng)具備自動(dòng)巡視和部分自動(dòng) 跟蹤功能，從單純的功能型向智能型轉(zhuǎn)變。球形攝像機(jī)近年來(lái)被廣泛地應(yīng)用在賓館、 醫(yī)院、娛樂(lè)場(chǎng)所、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所及室外等領(lǐng)域 ， 尤其是行為與場(chǎng)景 需要特別關(guān)注之處。帶視頻移動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能的攝像機(jī)應(yīng)用在銀行、 博物館、軍事重地等領(lǐng)域 ， 具有更有效、 更完美的優(yōu)勢(shì)。2.2 CCD攝像機(jī)與鏡頭的

27、配合原則在選擇CCD攝像機(jī)與鏡頭的配合時(shí)，首先要明確機(jī)械接口是否一致，盡量選用同一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，以免給安裝帶來(lái)麻煩，其次要求鏡頭成像規(guī)格與攝像機(jī)CCD巴面規(guī)格一致，即鏡頭標(biāo)明的為1/3英寸，則選用攝像機(jī)的規(guī)格也應(yīng)為 1/3 英寸。否則不能相互配合。例如 :使用 1/3 英寸攝像機(jī) ，還勉強(qiáng)可以裝備 1/2 英寸 鏡頭， 此時(shí)攝像系統(tǒng)顯現(xiàn)的視場(chǎng)角要比鏡頭標(biāo)明的視角小很多;但反過(guò)來(lái)把 1/2 英寸鏡頭用于 2/3 英寸攝像機(jī)時(shí) ， 則圖像就不能充滿(mǎn)屏幕 ， 圖像邊緣不是發(fā)黑就是發(fā)虛。當(dāng)確定了攝像點(diǎn)位置后 ， 就可根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)選擇合適的鏡頭了。 選擇的依據(jù)是監(jiān)視的視野和亮度變化的 圍，同時(shí)兼顧所

28、選攝像機(jī) CCD巴面尺寸。視野決定使用定焦鏡頭還是變焦鏡頭 ，變焦選擇倍數(shù)圍。亮度變化 圍決定是否使用自動(dòng)光圈鏡頭。無(wú)論選用定焦鏡頭還是變焦鏡頭都要確定焦距 ，為了獲得最佳的監(jiān)視效果 ，一般都應(yīng)根據(jù)工程條件進(jìn)行 計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用標(biāo)稱(chēng)焦距的鏡頭 ，當(dāng)標(biāo)稱(chēng)焦距鏡頭的焦距與計(jì)算結(jié)果相差較大時(shí) ，應(yīng)調(diào)查攝像機(jī)的 安裝位置，再核算直至滿(mǎn)意為止。攝像機(jī)與被監(jiān)視目標(biāo)有公式 （1） 。f=v x d/V式中 f 為計(jì)算焦距 ;V 為視場(chǎng)高 ;v為像場(chǎng)高（即CCD靶面高）;d 為物距。例如：某CCD攝像機(jī)采用1/3英寸靶面，用以監(jiān)視商場(chǎng)收銀臺(tái)，有效圍為2mx 2m，攝像機(jī)安裝于距收銀臺(tái) 7m處，該攝像機(jī)需

29、配多大焦距鏡頭 ？利用式有:v=3.6mm V=2m d=7m因此:f=3.6 x 7/2=12.6mm故可采用標(biāo)稱(chēng)焦距為12mm的定焦鏡頭。變焦鏡頭焦距的計(jì)算與定焦鏡頭一樣，只要最大和最小焦距能滿(mǎn)足視野要求即可。一般來(lái)說(shuō)，監(jiān)視固定目標(biāo)應(yīng)該選用定焦鏡頭。 對(duì)于具有一定空間圍 ，兼有宏觀和微觀監(jiān)視要求 ，需要經(jīng)常 反復(fù)監(jiān)視恒、沒(méi)有同時(shí)監(jiān)視要求的場(chǎng)合 ， 宜采用變焦鏡頭并配合云臺(tái) ， 否則盡量采用定焦鏡頭。在需要秘密 監(jiān)視或特殊應(yīng)用場(chǎng)合 ， 針孔（棱形）鏡頭可輕而易舉地達(dá)到監(jiān)控目的。畫(huà)頭:2mm詼:2-8nw /視角的70 S 來(lái)內(nèi)車(chē)牌）視角約6D1?5米內(nèi)車(chē)輝）祝角約40厲仃*內(nèi)取牌）離脂：12

30、mm視再約20 E米內(nèi)車(chē)牌）環(huán)頭;16nn祠詢(xún)約10 8米內(nèi)車(chē)糖）卿=JUTin窺頭:6伽視角約3D度（9米內(nèi)車(chē)牌視角約90展（2米內(nèi)車(chē)牌） 視勇約75度（乙5米內(nèi)車(chē)牌）驥殖：J鏡頭：4 rim鏡繭J 6mm:視用約10D度仃月米內(nèi)車(chē)牌）卷專(zhuān)買(mǎi)爲(wèi)物，50米內(nèi)和監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視角度表鏡頭焦距搭配 1/3" CCD搭配 1/4" CCD二者的角度差異2.8 mm89.9 °75.6 °14.3 °3.6 mm75.7 °62.2 °13.5 °4 mm69.9 °57.0 °12.9 °

31、6 mm50.0 °39.8 °10.2 °8 mm38.5 °30.4 °8.1 °12 mm26.2 °20.5 °5.7 °16 mm19.8 °15.4 °4.4 °25 mm10.6 °8.3 °2.3 °60 mm5.3 °4.1 °1.2 °監(jiān)控?cái)z像頭鏡頭可視距離表鏡頭焦 距（毫米數(shù)）距離5米 （寬X咼）距離10米 （寬X咼）距離15米 （寬X咼）距離20米 （寬X咼）距離30米 （寬X咼）2.8mm1

32、3X 9.8 米26 X 19.5 米39X 29.3 米52 X 39米78X 58.5 米3.6mm8.5 X 6.4 米17X 12.8 米25.5 X 19米34 X 25.5 米51 X 38.3 米4mm8X 6米16X 12米24 X 18米32 X 24米48 X 36米6mm5.5 X 4.1 米11X 8.3 米16.5 X 12.4 米22 X 16.5 米33X 24.8 米8mm3.5 X 2.6 米7X 5.3 米10.5 X 7.9 米14X 10.5 米21 X 15.8 米12mm2X 1.5 米4X 3米6X 4.5 米8X 6米12X 9米16mm1.5

33、X 1.1 米3X 2.3 米4.5 X 3.4 米6X 4.5 米9X 6.8 米25mm1.3 X 1 米2.5 X 1.9 米3.8 X 2.9 米5X 3.8 米7.5 X 5.6 米60mm0.5 X 0.4 米1 X 0.75 米1.5 X 1.1 米2X 1.5 米3X 2.3 米攝像機(jī)選型、安裝需要考慮的幾個(gè)問(wèn)題攝像機(jī)選型、安裝通常有八點(diǎn)需要考慮，具體如下（1）應(yīng)根據(jù)監(jiān)控目標(biāo)的的照度選著不同靈敏度的攝像機(jī)。監(jiān)控目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的10倍。監(jiān)視目標(biāo)的照度要求與攝像機(jī)的靈敏度密切相關(guān)，通常閉路 電視監(jiān)控系統(tǒng)是由被監(jiān)視視場(chǎng)所監(jiān)視時(shí)刻的自然光，一般畫(huà) 面的典型照度見(jiàn)

34、表1-1表1-1 一般畫(huà)面的典型照度各種天氣下的自然光照度值照度估計(jì)值（lx）直射100000130000晴天（非直射）1000020000陰天1000工作場(chǎng)所（白天）200 400非常陰暗的白天100黃昏（拂曉）10入夜1滿(mǎn)月0.1弦月0.01沒(méi)有月亮的晴朗夜空0.001沒(méi)有月亮的多云夜空0.0001監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的 10倍以上, 這是工程中的經(jīng)驗(yàn)值。處在室外的監(jiān)控目標(biāo)。其亮度一般是從黑夜最低照度 O.llx以 下到晴天中午的130000IX左右變化幅度相當(dāng)大，僅采用自動(dòng) 靶壓控制的攝像機(jī)是不能適應(yīng)監(jiān)視目標(biāo)這么寬的照度圍的。就當(dāng)前的技術(shù)而言，可采用自動(dòng)光圈可調(diào)鏡頭，確保監(jiān)視的效果。（2）攝像機(jī)鏡頭的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 鏡頭的焦距應(yīng)根據(jù)視場(chǎng)角大小和鏡頭與監(jiān)視目標(biāo)的距離確定，并按下式計(jì)算：F=A L/H式中F焦距（mmA像場(chǎng)咼（mr）L物距（m）H視場(chǎng)高（mr）攝取固定監(jiān)控目標(biāo)時(shí)，可選用定焦鏡頭；當(dāng)視距較小而視角較大時(shí)， 可選用廣角鏡頭：當(dāng)視距較大時(shí)，可選用望遠(yuǎn)鏡頭；當(dāng)需要改