攝像機(jī)培訓(xùn)教材

1、像機(jī) 培 訓(xùn) 教 材一.攝像機(jī)的組成？?？?（一）鏡頭？（?？?1 .鏡頭的組成？2 .鏡頭的主要參數(shù) ？2？3 .鏡頭安裝接口 ？4. 鏡頭的種類 ？（二）CCD 圖像傳感器孑？?？1.CCD？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ （？? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？2. CCD 的工件原理？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

2、？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？5?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？3. CCD 的主要參數(shù)？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？6? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？4 .最低照度？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

3、？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?6?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？5. CCD 傳感器的優(yōu)點？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？（三）主機(jī)芯？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?7?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

4、 ？ ？ ？ ？ ？1 .索尼常見攝像機(jī)方框圖 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？7?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？2 .攝像機(jī)的工作原理？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ? 8?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？3 .電源供電 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

5、 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?8?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？4. 本公司生產(chǎn)的主板方案及電流對照表 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?8? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？（四）紅外燈板 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

6、？ ？ ?即? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？1. 紅外燈板的工作條件？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？?9？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？2. CCD 感應(yīng)紅外的要素 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？3. 濾光片？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

7、？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？9? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？4. 紅外燈板中常用的電路 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?孑場? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？A :恒壓源電路？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

8、？ ？ ？ ？ ？ ？ ? 10? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？B :恒流源電路 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ g？?？? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？5. 光敏電阻 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ? 11? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

9、 ？ ？6. 鏡頭規(guī)格與紅外燈板的搭配關(guān)系及對應(yīng)電流表？ ？?？攝像機(jī)的參數(shù)？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？ 13? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？1. 成像靈敏度 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？?？p3

10、? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？2. 參考環(huán)境照度？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？13?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？3. 電子快門？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ? 14? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？4. 夕卜同步與外觸發(fā) ？

11、？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?14? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？5. 自動增益控制（AGC ? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？?？? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？6. 黑白平衡 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？

12、 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?14? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？攝像機(jī)常見故障檢修？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？P4? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？1. 攝像機(jī)維修前注意事項 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？?？

13、14? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？2. 攝像機(jī)常見故障檢修？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ T? ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？四.目前公司所生產(chǎn)的攝像機(jī)常用元件表？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ?？ 17?？ ？ ？ ？ ？ ？ ？什么是攝像機(jī)?攝像機(jī)是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它利用三基色原理，通過光學(xué)系統(tǒng)， 把彩色景物的光像分解為紅綠藍(lán)三種基色

14、光像，由攝像器件完成光信 號到電信號的轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行信號處理，編碼成彩色全電視信號。一、CCD攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)組成攝像機(jī)主要是由鏡頭、 CCD、主機(jī)芯、外殼、燈板及 BNC座組成。(一) 鏡 頭1. 鏡頭的組成：是由于各種不同形狀、不同介質(zhì)(包括塑料、玻璃或晶體)的 光學(xué)零件(反射鏡、透射鏡及棱鏡)按照一定方式組合而成的。如圖所示反射鏡鏡2. 鏡頭的主要參數(shù)包括成像尺寸、焦距、調(diào)焦、光圈、景深、相對孔徑和視場 角。這些參數(shù)在鏡頭所附的說明書中都有注明。1)成像尺寸：即鏡頭常用規(guī)格有1in( 25mm)、2/3i n(16.9mm)、 1/2in(12.7mm)、1/3in(8.5mm)和 1/4i

15、n(6.5) 等五種。在選用鏡頭的時候，應(yīng)使鏡頭的成像尺寸與攝像機(jī)CCD的靶面尺寸大小相吻合，即攝像機(jī)的CCD靶面規(guī)格為1/3in時，應(yīng)選用1/3in的鏡頭， 也可以選用比CCD規(guī)格大的鏡頭規(guī)格，如1/2in的鏡頭。但當(dāng)鏡頭的規(guī) 格比CCD尺寸大時，雖然不影響成像，其成像的視場角要比該鏡頭所標(biāo) 示的視場角?。坏^不能選用比 CCD小的鏡頭尺寸，如果這樣；就會使 監(jiān)視器顯示的畫面四個角出現(xiàn)黑角。如下圖所示：8.5mmA圖:鏡頭尺寸比CCD尺寸大B圖:鏡頭尺寸比CCD尺寸小2）焦距：有些攝像機(jī)能看清楚很遠(yuǎn)的景物或看到很寬的場景，這是由于所 選用的鏡頭焦距來決定的，但還要與攝像機(jī)所用CCD的分辨率及

16、監(jiān)視器 的分辯率有關(guān)，實際上鏡頭的焦距就是組合的光組的焦距。即用不同焦 距鏡頭對同一位置的物體攝像時，配長焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物 尺寸就要大。反之配短焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物就小。3）相對孔徑：也叫光圈參數(shù)；是由鏡頭的實際有效孔徑與焦距之比的值。光 圈值越小，光通量就越大。一般常用的光圈值有 ：F1.2、F2.0、F4、F8、 F32 等。4）調(diào)焦：也可稱為聚焦。當(dāng)像平面落在攝像器件受光面的前方或后方時， 拍攝的圖象顯得模糊不清，稱為散焦。因此，我們必須通過調(diào)焦（聚焦） 過程，使光線通過攝像機(jī)鏡頭后準(zhǔn)確地會聚在攝像器件的受光面上，得 到輪廓清晰的圖象。一般攝像機(jī)都有前聚焦和后聚焦兩種

17、調(diào)焦。前聚焦 便是根據(jù)物體一方的距離調(diào)整鏡頭前部的調(diào)焦環(huán)（又稱聚焦環(huán)）帶動內(nèi) 部的調(diào)焦組透鏡前后移動，讓焦距稍微有所改變，使像平面落在受光面 上。后聚焦一般是調(diào)整鏡頭的后截距。5）光圈：是控制鏡頭透光能力的裝置。光圈的調(diào)整可以有兩種方式，一種是手調(diào)整，一種是自動調(diào)整。手動調(diào) 整就是當(dāng)攝取的景物亮度變化范圍較大時，攝像人員必須及時跟蹤調(diào)整 光圈，以保證圖象信號電平處于正常范圍，不出現(xiàn) 超幅”（超過0.7伏）， 否則圖象處將失去灰度層次變化，出現(xiàn)開花”現(xiàn)象。而自動調(diào)整是根據(jù)景物亮度，利用自動控制電路來改變光圈大小以適應(yīng)各種光線條件，能 自動地使圖象信號的平均電平保持在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。6）景深：如果調(diào)焦環(huán)

18、固定不動，一被攝物體在離攝像機(jī)不同的距離上前后 移動時，它的圖象有時是清晰的，有時是散焦的。圖象看來是清晰時所 對應(yīng)的那段物體移動距離就是 景深”。景深范圍的大小究竟與什么有關(guān)呢？（1）景深與鏡頭的焦距長短有關(guān)（2）景深與光圈的大小有關(guān)（3）景深與物距長短有關(guān)7）視場角：鏡頭的焦距越短，其視場角越大，或者攝像機(jī)的靶面尺越大，其 視場角就越小。鏡頭對視野的高度和寬度的張角稱之為視場角。如下圖 所示：不同的焦距鏡頭所對應(yīng)的視場角。f=8mm 視場角為42.6 3. 鏡頭安裝接口：分為C型安裝接口和CS型安裝接口兩種。1）C型鏡頭安裝接口的口徑為25.4mm從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點的距離是 17.52

19、mm。C型鏡頭安裝接口要在 CS型攝像機(jī)接口時需要增配一個 5.0mm的轉(zhuǎn)接圈。2）CS型鏡頭安裝接口從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點的距離為12.52mm。CS型鏡頭安裝接口能直接安裝在 C型鏡頭接口攝像機(jī)上不需要另加轉(zhuǎn)接圈，而C型鏡頭安裝接口不能直接在 CS型鏡頭安裝接口上。4. 鏡頭的種類：1）固定定焦鏡頭。（如單板機(jī)鏡頭）2）手動光圈定焦鏡頭。（多用在40M或以上紅外防水機(jī)）3）自動光圈定焦；又分為視頻驅(qū)動和 DC驅(qū)動兩種。（用在槍機(jī)上）4）手動變焦鏡頭。（一般常見的規(guī)格有:4-9伽,3.5-8 mm,用在調(diào)焦或槍機(jī)上）5）電動變焦鏡頭；有二可變和三可變兩種。（一般用于100M紅外機(jī),常見的有:

20、8.5-51 mm）6）針孔鏡頭：一般孔徑為1mm。（用在針孔攝像機(jī)上,常用的規(guī)格為3.7 m）7）電子變焦鏡頭。（如一體化攝像機(jī)就是用電子變焦鏡頭）（二）CCD 圖像傳感器CCD （Charged Coupied Device）是于 佃69年在貝爾試驗室研制成功的， 之后由日本廠商等公司開始量產(chǎn)，其發(fā)展歷程已經(jīng)有將近40多年的歷史，從初期的10多萬像素已經(jīng)發(fā)展到目前主流應(yīng)用的500萬1000萬像素；CCD又可分為線型（Linear）與面型（aref）兩種；其中線型應(yīng)用于影像掃瞄器及傳真機(jī)上，而面型主要應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)（DSC）、攝錄相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)等多項影像輸入產(chǎn)品上。 下圖是CCD勺外形：P

21、in 17Optical black position(Top View)1. CCD:也叫電荷藕合器，感光元件，圖像傳感器和光電轉(zhuǎn)換器，它使用一 種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯 片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲器或內(nèi) 置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)，并借助于計算 機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來修改圖像。CCD是由許多感光單位組成， 通常以百萬像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時，每個感光單位會將 電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號加在一起，就構(gòu)成了一 幅完整的畫面。簡單來講就是把光（景物）信號轉(zhuǎn)換成電

22、（模擬）信號。2. CCD的工作原理：在接受光照之后，感光元件產(chǎn)生對應(yīng)的電流，電流大小 與光強(qiáng)對應(yīng)，因此感光元件直接輸出的電信號是模擬的。 在CCD傳感器中, 每一個感光元件都不對此作進(jìn)一步的處理，而是將它直接輸出到下一個感 光元件的存儲單元，結(jié)合該元件生成的模擬信號后再輸出給第三個感光元 件，依次類推，直到結(jié)合最后一個感光元件的信號才能形成統(tǒng)一的輸出。 由于感光元件生成的電信號實在太微弱了，無法直接進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換工作， 因此這些輸出數(shù)據(jù)必須做統(tǒng)一的放大處理 一這項任務(wù)是由CCD傳感器中 的放大器專門負(fù)責(zé)，經(jīng)放大器處理之后，每個像點的電信號強(qiáng)度都獲得同 樣幅度的增大；但由于CCD本身無法將模擬信

23、號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號， 因 此還需要一個專門的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行處理，最終以二進(jìn)制數(shù)字圖像矩陣 的形式輸出給專門的DSP處理芯片。3. CCD主要參數(shù)如下:1）光譜特性：具有很寬的感光光譜范圍，可延伸到紅外區(qū)域所以在夜間無可見光的情況下，用紅外光源作光照，依然能使CCD清晰成像。2）可見光波長范圍為：0750伽。3）紅外區(qū)域范圍為:7501200伽。4）分辨率:以影像像素38萬為界，分為高分辨率型和一般型。A. 影像像素在38萬以上為高分辨率型。B. 影像像素在38萬以下的為一般型，其中以25萬像素（即510X492）, 分辨率為400480線的最普遍。4. 最低照度：是指攝像機(jī)在同規(guī)定焦距鏡頭

24、，光圈為F1.4時攝像，可以獲得 清晰輪廓的圖像，此圖像信號的有效幅度低于額定值 0. 7V的10%（即大于 0. 07V） O圖像傳感器CCD的最低照度以黑白為0.2LX、彩色為1.0LX。5. CCD傳感器的優(yōu)點：1）高解析度（high resolution）：像點的大小為um級，可感測及識別精細(xì) 物體，提高影像品質(zhì)。從早期1寸、1/2寸、1/3寸、14寸到最近推出 的1/9寸，像素數(shù)目從初期的10多萬增加到目前的4001000萬像素。2）低雜訊（low noise）高敏感度：CCD具有很低的讀出雜訊和暗電流雜訊， 因此提高了信噪比（snr），同時又具高敏感度，很低光度的入射光也能 偵測到

25、，其訊號不會被掩蓋，使 CCD的應(yīng)用較不受天氣拘束。3）動態(tài)范圍廣（high dynamic range）:同時偵測及分辦強(qiáng)光和盡弱光，提 高系統(tǒng)環(huán)境的使用范圍，不因亮度差異而造成信號反差現(xiàn)象。4）良好的線性曲線（linearity）:入射光源強(qiáng)度和輸出訊號大小成良好的 正比關(guān)系,物體資訊不致?lián)p失，降低信號補(bǔ)償處理成本。5）高光子轉(zhuǎn)換效率（high quantum efficiency）:很微弱的入射光照都能被記錄下來，若配合影像增強(qiáng)管及投光器，即使在暗夜遠(yuǎn)處的景物仍然 還可以偵測得到。6）大面積感光（large field of view）:利用半導(dǎo)體技術(shù)已可制造大面積的CCD晶片，目前與傳

26、統(tǒng)底片尺寸相當(dāng)?shù)?5伽的CCD已經(jīng)開始應(yīng)用在數(shù) 碼相機(jī)中，成為取代專業(yè)有利光學(xué)相機(jī)的關(guān)鍵元件。7）光譜響應(yīng)廣（broad spectral respons:能檢測很寬波長范圍的光，增加 系統(tǒng)使用彈性，擴(kuò)大系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。8）低影像失真（low image distortion）:使用CCD感測器，其影像處理還會 有失真的情形，使原物體資訊忠實地反應(yīng)出來。9）體積小，重量輕：CCD具備體積小且重量輕的特性。因此，可容易地 裝置在人造衛(wèi)星及各式導(dǎo)航系統(tǒng)上。10）低耗電力，不受強(qiáng)電磁場的影響。11）電荷傳輸效率佳：該效率系數(shù)影響信噪比、解像率，若電荷傳輸效率不 佳，影像將變?yōu)檩^模糊。12）可大批量生產(chǎn)

27、，品質(zhì)穩(wěn)定，堅固，不易老化，使用方便及保養(yǎng)容易。（三）主 機(jī) 芯主機(jī)芯是由感光元件（CCD）、驅(qū)動芯片、信號放大芯片、數(shù)字信號處理芯 片（DSP）、存儲芯片、數(shù)/模（A/D）轉(zhuǎn)換芯片、視頻輸出放大芯片及外圍電路 組成。1. 下圖為索尼常見的攝像機(jī)方框圖：上圖中各器件的功能介紹:1）CCD感光元件：把接受到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)內(nèi)部處理后成為模 擬信號送到下一極。2）信號放大芯片：把接受到的模擬信號，經(jīng)過內(nèi)部放大后傳送給DSP工作。3）數(shù)字信號處理芯片（Digital Signal Processing ，簡稱DSP）:是一種特別 適合于進(jìn)行數(shù)字信號處理運算的微處理器器， 其主要應(yīng)用是實時快速地

28、 實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。在攝像機(jī)中主要是數(shù)字信號處理及圖像信 號處理，給數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片提供模擬信號，還給其它各級提供所需的脈沖信號。4）CCD驅(qū)動芯片：為了確保CCD的正常工作，而提供各種信號電壓。5）A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片：把解碼器提供過來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送給信號放大芯片，再次放大送到解碼器輸出。6）視頻信號放大輸出：把解碼芯片分解的視頻（數(shù)字）信號進(jìn)行放大后， 輸出到監(jiān)視器。7）資料存儲芯片：為了讓所拍攝物體還原原貌，把DSP解碼所需的各種信號參數(shù)（包括圖像，亮度，對比度，色彩 RGB）通過編程器燒錄好，在每次接電后使物體自動還原。8）振蕩頻率則是根據(jù)各個不同方案來決定的， 具

29、體見原理圖上有注明。要 注意的是當(dāng)晶振的振蕩頻率偏離土 30PP的時候，圖像就會偏色或無彩 色。2. 攝像機(jī)的工作原理（以上總結(jié)）被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至 CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(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。3. 電源供電（DC12V）:電源部分由穩(wěn)壓電路和升壓電路兩部分組成：見下圖 為1/3 SONY 420線常見的電源方案圖（祥見原理圖）。4.下圖為本公司生產(chǎn)的主板方案及電流對照表:品牌主芯 片 型號CCD型號制式Type電視

30、線對應(yīng)電流（mA）SONYCXD3172ARCXA3796NICX409AKPAL1/3520TV100110ICX639AKICX408AKNTSCICX638AKSONYCXD2163BRCXD2480RCXA2006QICX409AKPAL1/3480TV150 170ICX639AKICX408AKNTSCCXD4103BRCXA3796NAA87222ICX638AK100110ICX229AKPAL1/4ICX228AKNTSCSONYCXD3141/CXD3142CXA3796NAA87222ICX405AKPAL1/3420TV單板：70 100ICX255AKICX404AK

31、NTSCICX254AKICX226AKNTSC1/4雙板：100 120ICX227AKPALS5F329PU1PAL1/3S5F325NU1NTSCSHARPLR38603IR3Y48AA87222RJ2421PAL1/4420TV90 100RJ2411NTSCRJ2321PAL1/3RJ2311NTSCNEXTCHIPNVP2000AD9943AA87222ICX405AKPAL1/3420TV70 90ICX255AKICX404AKNTSCICX254AKICX226AKNTSC1/4ICX227AKPALS5F329PU1PAL1/3S5F325NU1NTSCNVP2010AD9

32、943NVD2014ICX405AKPAL1/3420TV60 70ICX404AKNTSCNVP2020AD9943NVD2014ICX409AKPAL1/3480TVICX639AKICX408AKNTSCICX639AK（四）紅外燈板1.紅外燈它一般都是在 低照度情況下工作，即當(dāng)外界光線W 11UX（勒克司）時,紅外燈才會開啟2. CCD是能夠感應(yīng)所有光線（可見光、紅外線和紫外線等）的，彩色CCD也 可感應(yīng)紅外線,就是因為會感應(yīng)紅外線，會導(dǎo)致D.S.P無法算出正確顏色, 因此須加一片濾光片，把光線中紅外線部份隔開，所以只有彩色CCD 濾光片，黑白就不用了。3. 濾光片：正確名稱叫 光學(xué)低

33、通濾波器”（OLPF），也叫石英片。它是利用石英的物理偏光特性，把進(jìn)來的光線，保留直射部份，反射掉斜射部份，避免去影響旁邊的感光點。目地在濾除紅外線，另外還要加上所謂的 AR-Coat ing 的鍍膜，來增加透光率，因為光線在透過不同介質(zhì)時（比如從 空氣進(jìn)入石英片），會產(chǎn)生部分的折射及反射，加上 AR-Coating 后，濾光 片可達(dá)到98-99% 的穿透率，否則只有90-95的穿透率，這對 CCD的感 光度當(dāng)然有影響。濾光片按尺寸可分為1/3和1/4，按用途又可分為以下三 種類型：1）普通型濾光片（適用于普通槍機(jī)及普通半球，不能感應(yīng)紅外線）2）夜視濾光片（可感應(yīng)紅外，適用于紅外機(jī)型）3）高解

34、濾光片（可感應(yīng)紅外，適用于 480線或以上的攝像機(jī)）由于IR-Coating 是用反射的方式濾掉紅外線,但反射光容易造成干擾，所以就有一片水晶玻璃加一片石英片的所謂”兩片式”濾光片，也叫雙層 濾光片，其中水晶玻璃用來濾紅外線，而石英片是修整光線用，因此石 英片上只需做AR-Coating就行了。4. 紅外燈板常見的有恒壓源電路和恒流源電路兩種：A.恒壓源電路1）恒壓源電路原理Constant Voltage Source :恒壓源是其輸出電流 改變時，其端電壓亦不變，而保持穩(wěn)定，而理想的恒壓源為：a）不因負(fù)載（輸出電流）變化而改變。b）不因輸入電壓變動而改變。c）不因環(huán)境溫度變化而改變。d）內(nèi)

35、阻r等于零。2）下面為恒壓源燈板的實物圖：恒壓源燈板3）上圖可見恒壓源電路需要外加一個控制板，方便用較大功率的控制 芯片，因此恒壓源電路適用于功率較大紅外攝像機(jī)。（100米/以上） 可以有效減少燈板的發(fā)熱程度，延長紅外燈的壽命。B.恒流源電路1）恒流源是輸出電流保持不變的電流源，而理想的恒流源為:a）不因負(fù)載（輸出電壓）變化而改變。b）不因環(huán)境溫度變化而改變。c）內(nèi)阻為無限大。2）下面為恒流源電路的實物圖：3）上圖能看出恒流源與恒壓源電路不同， 不需要另外加控制板，它是 將控制單元和紅外燈集中在一塊板上。 所以燈的位置不要太密，以 免散熱不良，不適用于大功率的紅外機(jī)。也很少有用恒流源電路來 做

36、100米/以上的燈板。5. 光敏電阻1）光敏電阻器（photovaristor ）又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時，只要光子能量大于 半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后 可躍遷到導(dǎo)帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光 照產(chǎn)生的電子一空穴對增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其 電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。 入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子一空穴對將逐漸復(fù)合，光 敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。2）光敏電阻的應(yīng)用廣泛，例如：照相機(jī)自動測光、光電控

37、制、室內(nèi) 光線控制、報警器、工業(yè)控制、光控開關(guān)、光控?zé)?、電子玩具?光控音樂IC、電子驗鈔機(jī)等各個領(lǐng)域 。6.下表為鏡頭規(guī)格與紅外燈板的搭配關(guān)系及對應(yīng)電流:機(jī)種（M）鏡頭（mm）燈板（度數(shù)）電流值誤差值燈數(shù)量（個）（mA）（nA）15米燈板3.6mm75 （里/外） 5140 150186 mm60 （里/外） 520米燈板3.6mm75 5140 150176mm60 58mm45 530米燈板3.6mm里60外755210 240306mm60 （里/外）58mm45 （里/外）512mm里45外3053.6mm605（ 舊燈板）366mm455（ 舊燈板）3640/50米燈板4mm90

38、（里/外） 9290 10316/8mm60 （里/外） 840/50米燈板12mm里45外308290 103116mm30 （里/外） 86mm里45外60538040053（ 舊燈板）8mm45 （里/外） 512mm里45外30516mm30 （里/外） 560米雙CCD燈板6/8mm里45外6083904003512mm里45外30816mm30 （里/外） 870米燈板4mm90 （里/外） 9380390366/8mm里45外60812mm45 （里/外） 816mm30 （里/外） 825mm20 （里/外） 880米燈板6/8mm60 （里/外）8490 54212mm45

39、（里/外）816mm30 （里/外） 825mm20 （里/外） 880米雙CCD燈板6/8mm60 （里/外） 84504704212mm45 （里/外） 816mm30 （里/外） 825mm20 （里/外） 8100米燈板25mm30 569073032+7（大 功率）8. 551 mm兩組60其余305120米燈板含以上兩種里45外60592098048+8（大功率）一體化（10G）燈板27X特殊燈板750890注：在更換燈時一定要注意，只能換成同規(guī)格的燈才能達(dá)到原來的效果，另 外還要注意觀察電流的變化有無變大或變小， 否則會直接影響到夜視效果甚至縮 短燈使用壽命。二、攝像機(jī)的參數(shù)1.

40、 成像靈敏度通常用最低環(huán)境照度要求來表明攝像機(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。O.ILux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān) 視場合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時，推薦使用 0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外 燈配合使用時，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 3.4Lux2. 參考環(huán)境照度：1）夏日陽光下100000Lux陰天室外10000Lux2）電視臺演播室 1000Lux距60W臺燈60cm桌面300Lux3）室內(nèi)日光燈100Lux黃昏室內(nèi)10Lux4）20cm處

41、燭光10-15Lux夜間路燈 0.1Lux3. 電子快門電子快門的時間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動電子快門方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動調(diào)節(jié)快門時間，得到清晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動調(diào)節(jié)快門時間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場合。4. 外同步與外觸發(fā)外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步，它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號具有相同的幀、行的起止時間。為了實現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個復(fù)合同步信號 （C-s ync或復(fù)合視頻信號。外同步并 不能保證用戶從指定時刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像，要實現(xiàn)這種功能，必須 使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的

42、攝像機(jī)。5. 自動增益控制（簡稱AGC電路）自動增益控制就是在電路中同時對三路圖象信號放大量的調(diào)整。通常機(jī)上設(shè)有odB、9dB、18dB等檔位以供選擇。當(dāng)在光線較暗的環(huán)境下，打開此 開關(guān)，可以得到比原先更清楚的圖像。6. 黑白平衡（1）白平衡為保證攝像機(jī)所攝圖象彩色還原正確，一項重要的工作就是調(diào)整 白平衡。拍教學(xué)片時，需要多臺攝像機(jī)聯(lián)合使用，應(yīng)使各機(jī)在相同條件下 調(diào)整白平衡，這樣拍出的畫面色調(diào)才能一致。有些攝像機(jī)還設(shè)置了實時自動白平衡的功能，當(dāng)色溫在一定范圍內(nèi)變化時，可對白平衡進(jìn)行實時自 動校正。（2）黑平衡攝像機(jī)在拍攝黑色物體時，三個基色電平也應(yīng)相等，這時顯像管 熒光屏上才能反映出不帶任何其

43、它顏色的純黑色，這種現(xiàn)象叫黑平衡。攝 像機(jī)只有白平衡和黑平衡都調(diào)整正確，所拍攝的圖象才可能不論亮暗均不 偏色。黑平衡也有手動調(diào)整和自動調(diào)整。自動調(diào)整通常與白平衡合用一個 觸發(fā)開關(guān)鈕，只是撥動到相反方向。調(diào)好的數(shù)據(jù)也能存入記憶電路。攝像機(jī)常見故障檢修1. 注意事項；在維修攝像機(jī)前應(yīng)注意以下幾點：1）修機(jī)前應(yīng)拆機(jī)用嗅覺聞是否有燒焦味，如果有燒焦的味道就不能通電2）觀察表面元件及PCBt無燒過的痕跡,有燒過痕跡的話應(yīng)先找到導(dǎo)致的原 因方能通電，以免造成更大面積的燒壞，增加維修難度3）通電前先檢查視頻線和信號線有無開路或短路，首先應(yīng)排除攝像機(jī)主板 以外的故障.4）通電后要密切觀察電流的變化，如果有電流

44、過大現(xiàn)象說明電路存在短路 應(yīng)立即斷電檢查.5）電流正常后方可測量各測試點電壓.6）測量過程中要注意表筆要準(zhǔn)確測到測試點，特別是元件密的地方避免因 測量短路導(dǎo)致芯片的燒壞或擴(kuò)大故障范圍7）對于判斷沒有把握的元件，特別是主芯片應(yīng)用代換法先進(jìn)行代換，如故障 依舊芯片可作下次維修用.8）更換配件時一定要用相同型號的元件，在不了解元件特性的情況下不要 隨意去代換.代換前需查相關(guān)資料.2. 攝像機(jī)常見故障檢修1）故障現(xiàn)象：無電流原因分析A. 首先檢查電源供電是否正常（DC12V）,視頻線電源頭有無接觸不良或 開路.B. 5V和3.3V是否正常,SONY420T和520TV多為AP2301MO管燒壞.更 換

45、后電壓正常無圖像，更換主芯片后圖像正常.C. 有5V和3.3V無電流則為后級開路,3.3V后端的電感或PCB開路.D. 供電電壓超出額定電壓造成電源部分電路燒壞2）故障現(xiàn)象：電流正常無圖像原因分析A. 先用萬用表量視頻線視頻頭有無開路.B. 電流正常則說明有5V和3.3V都有,查15V和-7.5V.C. 15V和-7.5V都正常后無圖像查信號輸出部份,主芯片輸出腳到輸出電阻 75歐之間的元件包括對地阻抗.D. 信號輸出正常后查CCD第八腳信號輸出到放大芯片的信號值是否正常.E. DSP本體是否正?？捎么鷵Q法代換.3. 故障現(xiàn)象：電流小原因分析A.查5V和3.3V是否正常,晶振有無起振.B. 查15V和-7.5V是否正常.C. 各組脈沖信號有無D. 脈沖信號無輸出的多數(shù)為DSP芯片內(nèi)部不良E. 復(fù)位IC不正常.4. 故障現(xiàn)象：電流大或短路原因分析A. 電源濾波電容短路B. 電源IC擊穿短路C. 主芯片內(nèi)部3.3V、5V短路或擊穿D. 視頻線內(nèi)部短路E. 發(fā)熱過度導(dǎo)致IC腳位連錫或錫珠短路F. 使用時間長后溫度高PCB膨脹短路G. 15V對地短路,特別是2.2UF/25V電容短路較為多見H. 供電電壓超出額定電壓造成電源部分電