监控镜头的分类与选择

时间：2018-01-19

 随着红外一体机的被广泛使用，监控工程技术人员中，对摄像机与镜头之间的关系，对摄像机的镜头选择与配合、安装调试等有较深入的了解的，越来越少了。但镜头是监控前端的重要组成部分，其与摄像机的配合，决定了前端器材的效果，红外一体机虽说厂家已经将镜头与摄像机组合在一起后出厂，但现场布点做预算等时候，对镜头有比较清楚的概念的话，依然可以帮助我们更合适的选择和配搭器材，达到更好的效果，减少调换器材的情况。所以镜头的分类与选择，是监控工程技术人员必须了解的一种基本知识。

        一、监控摄像机的镜头，在不同的应用场合，镜头的种类大致可分为：

　　(1) 广角镜头：视角在 90 度以上，一般用于电梯轿箱内、大厅等大视角场所;

　　(2) 标准镜头：视角在 30 度左右，一般用于走道及小区周界等场所;

　　(3) 长焦镜头：视角在 20 度以内，焦距从几十毫米到上百毫米，用于远距离监视;

　　(4) 变焦镜头：镜头焦距范围可变，可从广角变到长焦，视角范围广区域;

　　(5) 针孔镜头：用于隐蔽监控。

       二、镜头焦距的确定在选择镜头时，有以下五个因素确定镜头标准：

　　(1)监控现场的大小

　　(2)被摄物体的大小

　　(3)物距

　　(4)焦距

　　(5)CCD 靶面尺寸 。

　　前 4 点可由现场测量并通过计算来确定镜头的焦距标准，其计算方法如下：

　　u 1/3 ″ CCD F=4.8 × L/W 或 F=3.6 × L/H 或者： u 1/2 ″ CCD F=6.4 × L/W 或 F=4.8 × L/H

　　其中， W 为被摄物体的宽度; H 为被摄物体的高度; L 为镜头到被摄物体间的距离; F 为镜头焦距。

　　CCD芯片就像人的视网膜，是监控摄像机的核心。目前我国尚无能力制造，市场上大部分监控摄像机采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片较简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，较好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。

       三、依成像色彩划分

　　彩色监控摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。

　　黑白监控摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白监控摄像机。

       四、依分辨率灵敏度等划分

　　影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品较普遍。

　　影像像素在38万以上的高分辨率型。

       五、按CCD靶面大小划分

　　我们在选择镜头时要注意这样一个原则： 即小尺寸靶面的 CCD 可使用大尺寸靶面 CCD 摄像机的镜头，反之则不行。原因是：如 1/2 ″ CCD 摄像机采用 1/3 ″镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损;反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好。为了从 1/3 ″与 1/2 ″ CCD 摄像机中获取同样的视角， 1/3 ″ CCD 摄像机镜头焦距必须缩短;相反如果在 1/3 ″ CCD 与 1/2 ″ CCD 摄像机中采用相同焦距的镜头，情况又如何呢 ?1/3 ″ CCD 摄像机视角将比 1/2 ″ CCD 摄像机明显地减小，同时 1/3 ″ CCD 摄像机的图像在监视器上将比 1/2 ″ CCD 的图像放大，产生了使用长焦距镜头的效果。当然，综合各种因素，摄像机较好还是选择与其相匹配的镜头。

　　CCD芯片已经开发出多种尺寸： 目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买监控摄像机时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。

　　1英寸——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。

　　2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。

　　1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。

　　1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。

　　1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。

       六、按扫描制式划分

　　PAL制。 NTSC制。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场(黑白为EIA)。

      七、依供电电源划分

　　110VAC(NTSC制式多属此类)， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC(微型监控摄像机多属此类)。

      八、按同步方式划分

　　内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。

　　外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入监控摄像机的外同步输入端。

　　功率同步(线性锁定，line lock)：用监控摄像机AC电源完成垂直推动同步。

　　外VD同步：将监控摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。

　　多台监控摄像机外同步：对多台监控摄像机固定外同步，使每一台监控摄像机可以在同样的条件下作业，因各监控摄像机同步，这样即使其中一台监控摄像机转换到其他景物，同步监控摄像机的画面亦不会失真。

       九、按照度划分，CCD监控摄像机又分为：

　　普通型：正常工作所需照度1~3LUX

　　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

　　红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像

      十、按照光圈类型监控摄像机镜头可分为手动光圈及自动光圈

　　手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头 ( 必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机 ) ，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。

　　自动光圈镜头，根据控制信号的区别，又可分为 DC 及 VIDEO 控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。

      十一、按照监控摄像头形状分

　　枪式摄像机、半球摄像机、高清智能球型摄像机、笔筒式摄像机、单板摄像机、飞碟型摄像机、钥匙型摄像机、手机型摄像机等等。

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