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摄像机基础知识介绍

来源:本站 作者: 发布时间:2018-12-18 03:34:30 人气: [ ] 查看评论

  摄像机基础知识介绍_IT/计算机_专业资料。摄像机知识基础篇 海康威视内部培训资料 研发中心 摄象机组 目 录 ? 第一章、摄像机的基本构架 ? 第二章、摄像机的方案介绍(已删) ? 第二章

  摄像机知识基础篇 海康威视内部培训资料 研发中心 摄象机组 目 录 ? 第一章、摄像机的基本构架 ? 第二章、摄像机的方案介绍(已删) ? 第二章、摄像机的参数介绍 ? 第三章、摄像机的功能介绍 第一章、摄像机的基本构架 摄像机的基本构架—模拟摄像机 1.1 模拟摄像机 模拟摄像机主要由镜头、 影像传感器(CCD/CMOS器件)、DSP等组成; 摄像机的基本构架—模拟摄像机 各主要部件的作用 镜头:将外界的景物成像在影像传感器上 影像传感器(CCD/CMOS器件):将传感器上接受到 的光信号(物体的像),转化成电荷信号,并通过驱动电路逐点输出。 DSP:对从影像传感器中输出的图像信号进行处理,如色彩、锐度、白平 衡等等。 摄像机的基本构架—网络摄像机 1.2 网络摄像机 网络摄像机主要由镜头、影像传感器、 DSP、IP模块(达芬奇)等组成; 摄像机的基本构架—网络摄像机 各主要部件的作用 镜头:将外界的景物成像在影像传感器上 影像传感器(CCD/CMOS器件):将传感器上接受到 的光信号(物体的像),转化成电荷信号,并通过驱动电路逐点输出。 DSP:对从影像传感器中输出的图像信号进行处理,如色彩、锐度、白平衡 等等。 IP模块(达芬奇):将相关的图像信号编码成网络视频信号 第三章、摄像机的参数介绍 摄像机的主要参数指标 1、传感器类型 3、最低照度 5、信噪比 7、摄像机电源 2、传感器尺寸 4、水平解析度 6、扫描制式 影像传感器的类型 3.1 影像传感器的类型 监控用摄像机所用的影像传感器: 1、CCD(目前占主要市场份额) 2、CMOS(未来的发展趋势) 影像传感器的类型--CCD 。 CCD图像传感器 优缺点: 优点:在低照度条件下,感光度好;噪声小;色彩还原度好。 缺点:功耗高;价格高, 由于CCD 传感器采用特殊工艺, 目前基本被日系厂家垄断。 市场信息: 目前国内的CCD芯片市场,基本由SONY和SHARP两个日本厂家所垄断。 在中高端机型上,主要以1/3 的SONY CCD为主。 在低端的机型上,主要以1/4的SHARP CCD为主。 影像传感器的类型--CMOS CMOS图像传感器 优缺点 优点:动态范围宽,功耗低;成本低,易于用半导体工艺大规模生产。 缺点:噪声大;低照度表现差。 市场信息: CMOS芯片主要由Aptina(Micron)和OV为主。 CMOS技术在近几年发展的非常迅速, 可以预见,在不久的将来,CMOS在监控中也会大规模的应用。 如目前新兴的宽动态PIXIM的方案,就是在CMOS技术的一个典型应用 3.2 传感器的尺寸 传感器尺寸是描述传感器大小的指标, 目前在民用监控领域,常见的为1/3”和1/4”。 摄像机分类——CCD大小 传感器尺寸对应实际大小 (1)l inch (2)2/3inch 靶面尺寸为 宽12.7mmX 高9.6mm,对角线mm,对角线inch 靶面尺寸为 宽6.4mmX 高4.8mm,对角线mm,(多用于工 业级监控) (4)1/3inch 靶面尺寸为 宽4.8mmX 高3.6mm,对角线inch 靶面尺寸为 宽3.2mmX 高2.4mm,对角线 水平解析度 水平解析度是描述摄像机拍摄画面清晰度的一个 指标。 水平 解析 度测 试, 约 440 线 水平解析度---介绍 水平 解析 度测 试, 约 340 线 最低照度 最低照度是描述摄影机能在多黑的条件下看 到可用的影像的指标。 内 摄 较 较 较? 较 3.5 信噪比 信噪比。信号噪声比,图像质量一种指标。 信噪比(dB)=20lg(S/N) 3.6 扫描制式 扫描制式,是对于模拟视频信号而言, 目前有PAL制和NTSC制之分 数字信号,没有扫描制式的概念 3.7 摄像机电源 目前有交流220V、110V、24V和直流12V 。 一般而言,低端的没有电源同步的摄像机 多为12V供电,成本较低。 第四章、摄像机的功能介绍 ? ? ? ? ? ? ? 4.1、日夜切换(ICR功能) 4.2、自动增益控制 4.3、电子快门 4.4、背景光补偿 4.5、白平衡 4.6、强光抑制 4.7、宽动态 4.1 日夜切换(ICR功能) ( ) ( ) ICR ICR (IR CUT FILTER REMOVEABLE) 普通日夜两用摄象机 DS-2CC195P-A ICR:摄象机内置两块滤色片,白天晚上进行切换. 很好的解决了普通日夜两用摄象机,在白天因为红外的干扰而造成的偏 色问题 摄像机基本性能——AGC 4.2 自动增益控制(AGC) ?所有摄像机都有一个将来自CCD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; ?AGC就是一种使放大电路的增益自动地随信号强度而进行控制调整的 功能。 ?自动增益打开时,讯号电压和噪声电压被同时放大,信噪比将会减小。 此时的噪点也会比较明显。 摄像机基本性能——AGC NAGC SAGC 摄像机基本性能——AES 4.3 电子快门 (AES) ?在CCD摄像机内,是通过控制光学电控影像表面的电荷积累时间来操 纵快门; ?当摄像机的电子快门打开时,摄像机的电子快门的速度最快可以达到 1/100000秒。对于运动的物体,电子快门越快,拍摄的越清晰。 AES关闭成1/50S AES设置成1/500S 摄像机基本性能——BLC 4.4 背景光补偿 ( BLC) ? 通常,摄像机的AGC工作点是通过对整个视 场的光亮度作一个平均值来确定;故如果视场 中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景 目标,这个前景的目标就会显得很暗(见右上 角图片)。 ?当背景光补偿为开启时,摄像机仅对整个视 场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点, 此时如果前景目标位于该子区域内时,就会根 据前景目标进行曝光,从而达到前景目标清晰 的效果。(见右下角图片) 摄像机基本性能——WB 4.5 白平衡 (WB) 所谓白平衡,就是摄像机对白色物体的还原。 白平衡打开 白平衡关闭 摄像机基本性能——强光抑制 4.6 强光抑制(Eclips) 摄像机基本性能——WD 4.7 宽动态技术(WD) 简单地说宽动态就是 场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。 宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信 号值的比值。 普通摄像机 CCD宽动态摄像机 摄像机基本性能——WD CCD宽动态的实现原理 传统CCD图像传感器的摄像机在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一 次,必然会出现对整个图像中明亮的区域过度曝光,或较暗的区域欠曝光的 现象。CCD宽动态技术是采用特殊DSP(数字信号处理)电路,对明亮部分 进行最合适的快门速度曝光,然后再对暗的部分用最合适的快门速度曝光, 然后将两个图像进行DSP处理重新组合,使明亮的部分和暗的部分可以看 得清楚。 摄像机基本性能——WD PIXIM宽动态的实现原理 --DPS技术(Digital Pixel System ) Pixim的DPS技术使用被称为“多点 采样”的技术; DPS 技术的核心发明是在每个象 素点在捕捉图像时将光信号转换 数字信号,使传感器为每个像素 提供最佳、独立的曝光次数, 因此强光象素降低了曝光量,低 光象素相反增加曝光量。使明亮 的部分和暗的部分可以看得清楚。 摄像机基本性能——WD 宽动态实际效果 普通的摄像机 Pixim方案的摄像机 超宽动态和背光补偿的区别 宽 态 开 偿 开

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