1、什么是
CCD攝像機(jī)?
5`UJouHi -M`D> CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫(xiě),它是一種
半導(dǎo)體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
8dV=1O$/ oQBiPN+v.3 2、CCD攝像機(jī)的工作方式
m3%ef iQj2UTds3 被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)
鏡頭聚焦至CCD芯片上,CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷,各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下,逐點(diǎn)外移,經(jīng)濾波、放大處理后,形成視頻信號(hào)輸出。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
z\h,SX<U zPE#[\O21B 3、掃描制式
9d] tjT 1HXlHic 根據(jù)各國(guó)供電所采用的頻率不同,有PAL制和NTSC制之分。50hz:彩色為PAL制,黑白為CCIR制,標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場(chǎng)。60hz:彩色為NTSC制,黑白為EIA制,525行,60場(chǎng)。我國(guó)采用的是PAL制和CCIR制,歐美地區(qū)采用的是NTSC制和EIA制,因此,在設(shè)備選用時(shí),一定要注意設(shè)備制式之間的匹配。
z6}Pj>1 p[;8 4、
分辨率的選擇
P7Z<0Dt\} y"Ihr5S\ 評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率,其單位為線(xiàn)對(duì),即成像后可以分辨的黑白線(xiàn)對(duì)的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600,彩色為380-480,其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)
視場(chǎng)合,用400線(xiàn)左右的黑白攝像機(jī)就可以滿(mǎn)足要求。而對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)合,用600線(xiàn)的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。
Uk"Y/Ddm 5、成像靈敏度
E~69^cd _3KZME 通常用最低環(huán)境照度要求來(lái)表明攝像機(jī)靈敏度,黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場(chǎng)合;在夜間使用或環(huán)境光線(xiàn)較弱時(shí),推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時(shí),也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān),0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.
!SN WB %30T{n: 參考環(huán)境照度:
9g+UJ\u^ >~>{;Wq(p+ 夏日陽(yáng)光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux
9M0d+:YJ 電視臺(tái)演播室 1000Lux 距60W臺(tái)燈60cm桌面 300Lux
#_,uE9 室內(nèi)日光燈 100Lux 黃昏室內(nèi) 10Lux
/9TL&_A-T 20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux
IE@ z@+\( FB.!`%{ 6、電子快門(mén)
${CYDD"mdy ){jqfkL 電子快門(mén)的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間,攝像機(jī)的電子快門(mén)一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門(mén)方式,可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門(mén)時(shí)間,得到清晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶(hù)自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門(mén)時(shí)間,以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合。
J,`_,T w2KWa-BO 7、掃描制式
"h`54}0 eTT^KqE>& 根據(jù)各國(guó)供電所采用的頻率不同,有pal制和ntsc制之分。50hz:pal制,隔行掃描制式(黑白為ccir),標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場(chǎng)。60hz:ntsc制式,525行,60場(chǎng)(黑白為eia)。
->Q`'@'|P t0I>5#*WU 8、外同步與外觸發(fā)
6HB]T)n a]{uZGn@i 外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來(lái)保證視頻信號(hào)的同步,它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步,需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)(C-sync)或復(fù)合視頻信號(hào)。外同步并不能保證用戶(hù)從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像,要實(shí)現(xiàn)這種功能,必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī)。
VEr 6uvB 0\ZaMu # 9、
光譜響應(yīng)特性
3[iSF5%V*p QQSH + CCD器件由硅材料制成,對(duì)近紅外比較敏感,光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm),分布曲線(xiàn)如右圖所示。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí),可以用近紅外燈
照明,人眼看不清環(huán)境情況,在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極,所以CCD對(duì)紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條,所以彩色攝像機(jī)對(duì)紅外、紫外均不敏感。
~t$mw, <XY;fhnB 10、CCD芯片的尺寸
L;nZ0)@@l S]5VEn;pV CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些。在相同的
光學(xué)鏡頭下,成像尺寸越大,視場(chǎng)角越大。芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對(duì)角線(xiàn) 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm
vx PDC~3; oMz/sL'u 11、攝像機(jī)接口
X9
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