明景高清產(chǎn)品技術(shù)培訓(xùn)(槍機(jī)篇)課件

1、明景高清產(chǎn)品技術(shù)培訓(xùn)之網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)篇目錄網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的測試方法網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù) 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的組網(wǎng)附錄紅外槍型攝像機(jī)槍型攝像機(jī)半球攝像機(jī)紅外半球攝像機(jī)根據(jù)外觀分類：半球、槍機(jī)；根據(jù)夜視功能分類：普通型、日夜型；根據(jù)分辨率分類：標(biāo)清、960H、720P、1080P等；根據(jù)使用功能分類：車牌專用、電梯專用等；按供電方式分類：DC12VAC24V、DC12V 、AC24V、POE等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳感器 1/2.7彩色低照度CMOS (1/3彩色低照度CMOS)有效像素 1280*1024 / 1920*1080彩色模式 0.Lux/F1.2（AGC ON

2、）鏡頭接口 CS接口日夜功能 支持圖像彩色轉(zhuǎn)黑白機(jī)械濾光片切換 可選移動偵測 支持自動電子快門 支持自動光圈 支持DC驅(qū)動BLC/AGC/AWB 支持信噪比 大于50dB視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) H.264 High profile圖像分辨率 1080P/D1/CIF圖像碼流 32K10000Kbps圖像幀率 30fps720P、25fps720P 、 30fps1080P、25fps1080P音頻輸入 1 路音頻輸出 1 路視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) G.726復(fù)位按鈕 支持恢復(fù)出廠默認(rèn)設(shè)置指示燈 1個(gè)電源指示燈，1個(gè)運(yùn)行指示燈報(bào)警接口 1路報(bào)警輸入, 1路報(bào)警輸出本地存儲 SD/SDHC卡，支持熱插撥視頻輸出 1路

3、CVBS模擬輸出RS-485 1路以太網(wǎng) 1 個(gè) RJ45 10M/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)接口SDK 支持安全性 密碼保護(hù)：管理員權(quán)限工作電壓 DC12V/AC24V最大功率 5W工作溫度 -1050工作濕度 10%90% Rh網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)常用攝像機(jī)名詞解釋網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)看得更寬廣：16：9可看到更多的內(nèi)容4:316:9 藍(lán)框（2.39:1）和綠框（16:9）是電影常用的縱橫比。接近正方的紅框（4:3）是電視常用的標(biāo)準(zhǔn)比例。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 720P是D1的2倍，1080P是D1的5倍網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)景深: 景深表示聚焦清楚的范圍，長景深表示聚焦清楚的范圍大，短景深表示聚焦清楚的 范圍小。 景深和光圈的關(guān)系：

4、 光圈越大，景深越小。廣角鏡頭通常比望遠(yuǎn)鏡頭有較大景深，高F值也有較大景深。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)焦距（f） 焦距是鏡頭和感光元件之間的距離，通過改變鏡頭的焦距，可以改變鏡頭的放大倍數(shù)，改變拍攝圖像的大小。當(dāng)物體與鏡頭的距離很遠(yuǎn)的時(shí)候，我們可用下面公式表達(dá)：鏡頭的放大倍數(shù)焦距/物距。增加鏡頭的焦距，放大倍數(shù)增大了，可以將遠(yuǎn)景拉近，畫面的范圍小了，遠(yuǎn)景的細(xì)節(jié)看得更清楚了；如果減少鏡頭的焦距，放大倍數(shù)減少了，畫面的范圍擴(kuò)大了，能看到更大的場景。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)光闌 能進(jìn)入鏡頭成像的光束， 其大小是由透鏡框和其他金屬框決定的。 往往這樣限制光束還不夠， 還要在鏡頭中設(shè)置一些帶孔的金屬薄片來限制光束， 稱為光闌。光闌

5、的通光孔一般呈圓形， 其中心在透鏡的中心軸上，鏡頭的金屬框也是一種光闌。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)透鏡 透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡對光線有會聚作用，所以也叫會聚透鏡、正透鏡。常用的凸透鏡有雙凸、平凸、正彎月三類，凹透鏡對光線有發(fā)散作用， 所以也叫發(fā)散透鏡、 負(fù)透鏡。鏡頭的作用是從被攝物體收集光信號到攝像機(jī)光電傳感器的光敏區(qū)。 鏡頭是由一組透鏡和光闌組成的：寬動態(tài)技術(shù) 是利用雙速CCD圖像傳感器并采用了增強(qiáng)的數(shù)字信號處理技術(shù)，其中雙速CCD芯片的長時(shí)間曝光(1/50s)可使畫面上處于背光的主體圖像清晰可見，而短時(shí)間曝光（1/2000-1/4000s）則可使畫面上強(qiáng)光部分層次分明而不致暴光過度。通過增強(qiáng)的數(shù)字

6、信號處理技術(shù)將這兩幅畫面中圖像質(zhì)量較好的部分(第一幅的主體及第二幅的背景)加以合成，即可得到進(jìn)一步改善的全畫面清晰的圖像。CCD傳感器1/50s快門1/2000-1/4000s快門AGC處理AGC處理DSP處理亮度和色度處理微處理器解碼器咖碼校正咖碼校正A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換 寬動態(tài)攝像機(jī)處理技術(shù)方框圖網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)寬動態(tài)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)枷馬校正 所謂枷馬校正就是檢出圖象信號中的深色部分和淺色部分，并使兩者比例增大，從而提高圖象對比度效果 。線鎖定同步（LINELOCK） 是一種利用交流電源來鎖定攝像機(jī)場同步脈沖的一種同步方式。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，將此開關(guān)撥到線鎖定同步（LL）的位置，就

7、可消除交流電源的干擾 。 內(nèi)同步：利用攝像機(jī)內(nèi)的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號來完成工作 ; 外同步：利用外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝像機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步; 照度的概念 照度是測量攝像機(jī)感光度的單位，用勒克司（Lux）表示，也就是攝像機(jī)能在多暗的光照條件下拍攝到圖像。勒克司（Lux）的值越低，表明攝像機(jī)能在光照條件更低的情況下拍攝到清晰的圖像。我們知道攝像機(jī)產(chǎn)生的視頻信號標(biāo)稱值為1v，標(biāo)準(zhǔn)值為700mv，比如采用光圈為F1.2的鏡頭，當(dāng)被拍攝景物的照度值為0.02Lux時(shí),攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值為標(biāo)準(zhǔn)幅值700mv的33%-50%，這時(shí)攝像機(jī)的最低照度為0.02Lux/F1.2。測

8、試最低照度值必須注意鏡頭光圈大小，F(xiàn)值越小，光圈越大，需要的照度越低。不同的光圈，最低照度值是不同的。 最低照度 是指當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。一般彩色攝像機(jī)的最低照度為23LUX， 照度的測定是以在一定的鏡頭光圈系數(shù)為前提，因此，不能只看攝像機(jī)說明書中標(biāo)明的最低照度，應(yīng)按攝像機(jī)在同一光圈系數(shù)下其照度值的大小。最低照度越小，攝像機(jī)檔次越高。相對于彩色攝像機(jī)而言，黑白攝像機(jī)由于沒有色度處理而只對光線的強(qiáng)弱（亮度）信號敏感，所以黑白攝像機(jī)的照度比彩色攝像機(jī)照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4時(shí)，至于微光攝像機(jī)則更低。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)最

9、低照度是否可作為衡量現(xiàn)場環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)？ 視頻信號的標(biāo)稱值為1Vp-p，標(biāo)準(zhǔn)值為0.7Vp-p，最低照度時(shí)的視頻信號值為1/3到1/2的標(biāo)準(zhǔn)植；而且攝像機(jī)在最低照度時(shí)產(chǎn)生的圖像清晰度，是用電視信號測試卡（黑白相間的條紋）進(jìn)行測式的，與實(shí)際使用當(dāng)中的場景差別很大。因此實(shí)際使用當(dāng)中不能以攝像機(jī)標(biāo)稱的最低照度作為衡量現(xiàn)場環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)。 應(yīng)根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)的照度選擇不同靈敏度的攝像機(jī)。 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。 序號典型場景 照度值/Lux 1晴天 31041105 2陰天 31031104 3日出/日落 5102 4曙光 5 5月圓 310-2310-1 6星光 710-4

10、310-3 7陰暗的晚上 210-5210-4網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)夜晚彩色夜晚黑白網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)分辨率 圖像分辨率簡單說就是指屏幕水平和方向垂直方向所顯示的點(diǎn)數(shù)。比如1024728，其中“1024”表示屏幕上水平方向顯示的點(diǎn)數(shù)，“768”表示垂直方向顯示的點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，圖像就越清晰。 清晰度 攝像機(jī)的清晰度用線表示，分為水平線和垂直線，在實(shí)際的工程應(yīng)用中我們常常以水平線作為攝像機(jī)清晰度的評估指標(biāo)，線數(shù)越多，則清晰度越高。常用的黑白攝像機(jī)的清晰度一般為450-600，而彩色攝像機(jī)的清晰度一般為330-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場合，用450線左右的攝像機(jī)就可以滿足要求，對于醫(yī)療、圖像處理等特

11、殊場合，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。 自動增益控制（AGC） 為了使攝像機(jī)能在不同的照度條件下輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，在視頻處理電路中引入了自動增益控制（AutoGainControl），通過檢測視頻信號的平均電平值而實(shí)現(xiàn)增益反饋控制。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會有所提高，但同時(shí)也放大了干擾信號，使圖像看上去有雜波。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)背光補(bǔ)償（BLC） 當(dāng)攝像機(jī)處于逆光環(huán)境中拍攝時(shí)，畫面會出現(xiàn)黑色的圖像，然而在安防中逆光環(huán)境是難以避免的，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行背光補(bǔ)償。當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)如果檢測到拍攝圖像一個(gè)區(qū)域中的視頻電平比較低，通過上面介紹的AGC電路改善和提升該區(qū)域的

12、視頻電平，提高輸出視頻信號的幅值，使圖像整體清晰明亮。如果你想看的主題因明亮的背景而顯得暗淡，可以把BLC設(shè)置到ON狀態(tài)，從而補(bǔ)償強(qiáng)烈的背光。 電子快門（EE/AI）切換 在攝像機(jī)的后部端子我們常常可以看到EE/AI切換開關(guān)。EE就是指電子快門方式；AI就是指自動光圈鏡頭方式。攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動電子快門方式，通過電子快門方式，根據(jù)入射光的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間，從而得到清晰的圖像，電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間。 信噪比 指信號電平與雜波電平的比，雜波包括電源雜波、隨機(jī)雜波、單頻雜波等，常常用分貝（dB）表示。信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜波越少，圖像信號

13、質(zhì)量越高。信噪比不得低于48dB。 信噪比：當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場景時(shí)，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，觀察者不易看出畫面中的干擾噪點(diǎn)；而當(dāng)攝像機(jī)攝取較暗的場景時(shí)，監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗，觀察者此時(shí)很容易看到畫面中雪花狀的干擾噪點(diǎn)。干擾噪點(diǎn)的強(qiáng)弱（也即干擾噪點(diǎn)對畫面的影響程度）與攝像機(jī)信噪比指標(biāo)的好壞有直接關(guān)系，即攝像機(jī)的信噪比越高，干擾噪點(diǎn)對畫面的影響就越小。所謂“信噪比”指的是信號電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號S/N來表示。由于在一般情況下，信號電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此，實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對均方信號電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘以系數(shù)20，單位

14、用dB表示。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) S/N=20Lg（Vs/Vn）白平衡（AWB） 彩色攝像機(jī)要還原被攝物體的顏色，必須保持白平衡正常。 白平衡：WBWhite Balance，是彩色攝象機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，它直接影響重現(xiàn)圖像的彩色效果。當(dāng)攝像機(jī)的白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)圖像就會出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會使原本不帶彩色的景物也著上了顏色。 自動白平衡：AWBAutomatic White Balance，在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，攝像機(jī)都是長時(shí)間工作，光源色溫及電路參數(shù)都會發(fā)生一定的變化，因此AWB就確保了攝像機(jī)的連續(xù)工作中隨時(shí)校正白平衡。AWB分為連續(xù)白平衡ATW和自動控制白平衡AWC兩種方式。 連續(xù)白平衡：也稱為自

15、動跟蹤白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為28006000K。這種方式對于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，如場景大部分是藍(lán)天白云或夕陽等高色溫物體及場景比較昏暗的場合下，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。 自動控制白平衡：AWCAutomatic White balance Control，需要先將攝像機(jī)對準(zhǔn)諸如白墻等白色參考目標(biāo)，然后將WB設(shè)置改變?yōu)樽詣臃绞剑Ａ粼谠撐恢脦酌腌娀蛘咧翀D像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，重新WB設(shè)置為手

16、動位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，其范圍為230010000K，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會丟失該設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)背光補(bǔ)償強(qiáng)光抑制/快門開放隱私遮蔽數(shù)字降噪網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)拖光影像 無拖光影像 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件詳解 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)圖像傳感器3G/wifi模塊電源接口SD卡網(wǎng)口（）RS485、報(bào)警等接口核心編碼板攝像機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)大致可分為三部分：光學(xué)系統(tǒng)：主要指鏡頭光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：主要指攝像管或影像傳感器件電路系統(tǒng)：主要指視頻處理電路攝像機(jī)關(guān)鍵部件鏡頭濾光片感光元件專用圖像處理單元 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件鏡頭廣角定焦鏡頭手動光圈定焦鏡頭三可變長焦鏡頭二可變長焦鏡頭MTV扳機(jī)手動光圈鏡頭自動光圈手

17、動變焦鏡頭 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件鏡頭分類 根據(jù)鏡頭焦距分類： 魚眼鏡頭：視角接近或等于180度%，焦距極短。 廣角鏡頭：視角90度以上，觀察范圍較大，近處圖像有變形。一般用于電梯轎箱內(nèi)、大廳等小視距大視角場所； 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角為50度左右的鏡頭之總稱，其視角一般為4550。一般用于走道及小區(qū)周界等場所； 長焦鏡頭：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視； 變焦鏡頭：鏡頭焦距連續(xù)可變，焦距可以從廣角變到長焦，焦距越長成像越大。用于景深大，視角范圍廣的區(qū)域； 針孔鏡頭：用于隱蔽觀察，經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。 根據(jù)鏡頭光圈、調(diào)焦方式分類： 定焦距：焦距固定不變，可分為有光圈和

18、無光圈兩種。 有光圈：鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化，應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動或自動調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的，稱為手動光圈；鏡頭自帶微型電機(jī)自動調(diào)整光圈的，稱為自動光圈。 無光圈：即定光圈，其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。 變焦距：焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使被攝物體的圖像放大或縮小。 常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。 三可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。 二可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動光圈。根據(jù)CCD成像的靶面尺寸分類： 針孔鏡頭廣角鏡頭長焦鏡頭變焦鏡頭 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件魚眼鏡頭魚眼鏡頭看到的畫面U接口鏡頭根據(jù)鏡頭清晰度分類

19、： 普通：常用的40-50萬像素的鏡頭； HD：目前有200萬、500萬等規(guī)格；根據(jù)驅(qū)動方式分類：手動、電動，光圈驅(qū)動又分視頻驅(qū)動、直流驅(qū)動；其它分類方法：透霧、自動對焦等。 根據(jù)鏡頭接口類型來分類：C-mount 圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為17.526mmCS-mount 圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為12.5mm c-mount lens+5mm adapter ring后，可以轉(zhuǎn)換成 cs-mount lens 如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)CS安裝座攝象機(jī)上時(shí)，則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。C型鏡頭：法蘭焦距是安裝法蘭到入射鏡頭的平行光的匯聚點(diǎn)之間的距離。法蘭焦距為17.526mm 或

20、0.690in。安裝羅紋為：直徑1in，32牙.in（英寸）。鏡頭可以用在長度為0.512in (13mm)以內(nèi)的線陣傳感器。但是，由于幾何變形和視場角特性，必須鑒別短焦鏡頭是否合用。如焦距為12.6mm的鏡頭不應(yīng)該用長度大于6.5mm的線陣。 如果利用法蘭焦距尺寸確定了鏡頭到列陣的距離，則對于物方放大倍數(shù)小于20倍時(shí)需增加鏡頭接圈。接圈加在鏡頭后面，以增加鏡頭到像的距離，以多數(shù)鏡頭的聚焦范圍位510 。鏡頭接長距離為焦距/物方放大倍數(shù)。U型鏡頭：一種可變焦距的鏡頭，其法蘭焦距為47.526mm或1.7913in，安裝羅紋為M421。主要設(shè)計(jì)作35mm照片應(yīng)用（如國產(chǎn)和進(jìn)口的各種135相機(jī)鏡頭

21、），可用于任何長度小于1.25in(38.1mm)的列陣。建議不要用短焦距鏡頭。 4 42mm 鏡頭 3 L型鏡頭 固定焦距寬視場鏡頭，最初設(shè)計(jì)作照相放大作用（如國產(chǎn)各種放大機(jī)鏡頭），且在2.25in(63.5mm)視場內(nèi)具有良好的特性。法蘭焦距是具體鏡頭的函數(shù)。安裝螺紋為M391.0。可用于長度為1.25in(35.1)以內(nèi)的列陣，且不受限制。 特殊鏡頭：如顯微放大系統(tǒng)。 要特別注意CS和C的差別，不同類型的camera 和 不同類型的Len連接時(shí)，要定制轉(zhuǎn)接環(huán)。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CS接口和C連接圈CS、C接口對比CS與C鏡頭對比 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件鏡頭光圈原理 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件光圈

22、：光圈安裝在鏡頭的后部，光圈開得越大，通過鏡頭的光量就越大，圖像的清晰度越高；光圈開得越小，通過鏡頭的光量就越小，圖像的清晰度越低。通常用F（光通量）來表示，F(xiàn)=焦距（f）/通光孔徑。在攝像機(jī)的技術(shù)指標(biāo)中，我們可以常?？吹?mm/F1.4這樣的參數(shù)，它表示鏡頭的焦距為6mm，光通量為1。在焦距f相同的情況下，F(xiàn)值越小，光圈越大，到達(dá)CCD芯片的光通量就越大，鏡頭越好。 鏡頭規(guī)格中所顯示最大口徑比1:1.2之1.2即為F值。F值越小表示鏡頭之明亮度越高。F值每縮小一級距，明亮度即增加兩倍。鏡頭之射入光量與光束之?dāng)嗝娣e鏡頭的有效口徑D的平方成比例，因此影像明亮度為F值平方之反比。由此推算，F(xiàn)值每縮

23、小一級距，明亮度即增加兩倍 。 假定光圈的有效孔徑為d，由于光線折射的關(guān)系，鏡頭實(shí)際的有效孔徑為D，比d大，D與焦距f之比定義為相對孔徑A，即A=D/f，鏡頭的相對孔徑?jīng)Q定被攝像的照度，像的照度與鏡頭的相對孔徑的平方成正比，一般習(xí)慣上用F=f/D，即相對光徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件二可變鏡頭控制原理鏡頭控制原理圖 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件鏡頭的選配:在選擇鏡頭時(shí)，要注意以下因素： 1、監(jiān)控現(xiàn)場的大?。焊鶕?jù)現(xiàn)場，選用廣角、標(biāo)準(zhǔn)等鏡頭 2、被攝物體的高度 3、物距 4、焦距：根據(jù)物體的距離、大小測算出鏡頭焦距長度 5、CCD靶面尺寸：根據(jù)ccd靶面選用相符合的鏡頭 6、照明光的照度：物理

24、環(huán)境的光照條件，是否逆光，紅外光補(bǔ)償？ 7、傳感器的靈敏度： 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 8、分辯率：靶面越小，對鏡頭分辯率要求越高 9、鏡頭接口：C or CS 10、光圈驅(qū)動方式： VIDEO or DV,驅(qū)動電壓（6vor9v12v） 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件由現(xiàn)場測量并通過計(jì)算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如下：u 1/3CCDf=4.8D/H或F=3.6D/V u 1/2CCDf=6.4D/H或F=4.8D/V 其中，H為被攝物體的寬度；V為被攝物體的高度；D為鏡頭到被攝物體間的距離；f為鏡頭焦距。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 為了1/3與1/2 CCD攝像機(jī)中獲取同樣的視角，1

25、/3 CCD攝像機(jī)鏡頭焦距必須縮短；相反如果在1/3 CCD與1/2 CCD攝像機(jī)中采用相同焦距的鏡頭，情況又如何呢?1/3 CCD攝像機(jī)視角將比1/2 CCD攝像機(jī)明顯地減小，同時(shí)1/3 CCD攝像機(jī)的圖像在監(jiān)視器上將比1/2 CCD的圖像放大，產(chǎn)生了使用長焦距鏡頭的效果。另外我們在選擇鏡頭時(shí)還要注意這樣一個(gè)原則：即小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸靶面CCD攝像機(jī)的鏡頭，反之則不行。原因是：如1/2 CCD攝像機(jī)采用1/3鏡頭，則進(jìn)光量會變小，色彩會變差，甚至圖像也會缺損；反之，則進(jìn)光量會變大，色彩會變好，圖像效果肯定會變好。當(dāng)然，綜合各種因素，攝像機(jī)最好還是選擇與其相匹配的鏡頭。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

26、組件 手動光圈及自動光圈的選擇 鏡頭光圈分手動和自動兩種。雖然自動光圈鏡頭對監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng)，但其價(jià)格也明顯高于相同焦距的手動定焦鏡頭，而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機(jī)都有電子快門，室內(nèi)的光源也較為穩(wěn)定，因此，智能建筑項(xiàng)目中大量采用自動光圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現(xiàn)在市場上用的自動光圈鏡頭分為二大類：a.電源驅(qū)動自動光圈鏡頭；b.視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭。電源驅(qū)動自動光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為DC12V或DC24V電源來驅(qū)動鏡頭中的馬達(dá)，另兩根控制線通過鏡頭內(nèi)的光感應(yīng)點(diǎn)感應(yīng)外部光源的照度來控制光圈的大??；視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號來起

27、動光圈，并控制光圈大小，另二根為DC12V或DC24V電源線驅(qū)動電機(jī)馬達(dá)。 目前市場上大多黑白或彩色攝像機(jī)雖然有自動光圈鏡頭接口，但除了少數(shù)可以兼容二種鏡頭以外，大多數(shù)攝像機(jī)不能兼容，只能使用電源驅(qū)動自動光圈鏡頭或視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭。如果在使用中當(dāng)一些攝像機(jī)損壞時(shí)，新購入的攝像機(jī)就有與原來的自動光圈鏡頭是否兼容的問題。但當(dāng)工程中的監(jiān)控點(diǎn)在室外時(shí)，采用帶自動光圈的鏡頭是必要的，因?yàn)槭彝獾墓饩€的動態(tài)范圍變化較大，夏日陽光下環(huán)境照度達(dá)50000Lx100000Lx；夜間路燈時(shí)僅為10Lx，變化幅度相當(dāng)大。在這種情況下攝像機(jī)無論是否具有自動調(diào)整靈敏度功能即通過攝像機(jī)本身的電子快門已不可能適應(yīng)這么寬的

28、照度范圍，也就無法達(dá)到控制圖像效果的作用。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件濾光片IR-CUT（雙濾光片）濾光片（ICR）：顧名思義，就是濾除一定的光線。 濾光片一般是用鍍膜的，通過特殊的膜讓一部分光線通過或者是阻礙一部分光線通過，現(xiàn)在也有那種雙峰濾光片（IR-CUT），就是雙通道鍍膜，在一個(gè)鏡片上鍍兩層膜，從而起到兩種濾光片的效果，比如IR650+950，它就是白天可以讓650nm的可見光進(jìn)入，而夜間則可以讓波長950nm的紅外光進(jìn)入，但是兩者卻又互不影響。什么叫IR-CUT：IR= infrared =紅外線 CUT=濾、減 監(jiān)控?cái)z像機(jī)領(lǐng)域：過濾紅外線，讓其截止或通過，形象稱其：雙濾光片切換

29、器。 IR-CUT雙濾光片切換器對于攝像機(jī)的作用 ： 修正白天偏色問題，提升夜晚亮度。 IR-CUT雙濾光片切換器組件： 是由濾光片（一片紅外截止或吸收濾光片和一片全透光譜濾光片） + 動力部分（可以是電磁、電機(jī)或其他動力源）構(gòu)成。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 自然界存在著各種波長的光線，人眼識別光線的波長范圍在320nm-760nm之間， 超過320nm-760nm的光線人眼就無法見到，比如紅外光、紫外線等 。攝像機(jī)的成像元器件CCD或COMS可以看到絕大部分波長的光線，由于各種光線的參與，攝像機(jī)所還原出的顏色與肉眼所見在色彩上存在偏差，為盡力解決色偏問題：現(xiàn)行方案是在CCD前貼一塊單層或多層（同時(shí)讓可

30、見光和紅外光通過）雙峰濾光片。在白天由于紅外及其他雜光進(jìn)入CCD會干擾色彩還原，如綠色植物變得灰白，紅色衣服變淡等等（有陽光室外環(huán)境尤其明顯）;在夜間由于雙峰濾光片的過濾作用，使CCD不能充分利用所有光線，噪點(diǎn)及其低照性能難以令人滿意。 IR-CUT雙濾光片切換器在白天的光線充分時(shí),紅外截止濾光片工作，CCD還原出真實(shí)彩色，當(dāng)夜間光線不足時(shí)，紅外截止/吸收濾光片自動移開，全透光譜濾光片開始工作，使CCD充分利用到所有光線，從而大大提高了低照性能。 OLPF 全名是Optical lowpass filter,即光學(xué)低通濾光片，主要工作用來過濾輸入光線中不同頻率波長光訊號，以傳送至CCD，并且避

31、免不同頻率訊號干擾到CCD對色彩的判讀。OLPF對于假色（false colors）的控制上有顯著的影響，假色的產(chǎn)生主要來自于密接條紋、柵欄或是同心圓等主體影像，色彩相近卻不相同，當(dāng)光線穿過鏡頭抵達(dá)CCD時(shí)，由于分色馬賽克濾光片僅能分辨25%的紅與藍(lán)色以及50%的綠色，再經(jīng)由色彩處理引擎運(yùn)用 數(shù)據(jù)差值運(yùn)算整合為完整的影像。 因?yàn)橄忍焐仙寿Y料短缺，CCD根本無法判斷密接條紋相鄰色彩的參數(shù)，終于導(dǎo)致引擎判斷錯(cuò)誤輸出錯(cuò)誤的顏色。由于細(xì)條紋的方向不同， 需用相對應(yīng)角度的光學(xué)低通濾波晶片加以消除，又因?yàn)椴煌吞柕腃CD攝像機(jī)與CMOS圖象傳感器在規(guī)格上有些差異，為針對不同的型號及同時(shí)兼顧不同方向所產(chǎn)生

32、的干擾雜音，需用不同厚度、片數(shù)、角度組合的OLPF的設(shè)計(jì)，以提高取象品質(zhì)。 濾除紅外線：鍍膜、藍(lán)玻璃 修整光線：石英 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件濾光片的作用 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件透霧鏡頭的原理鏡頭透霧原理： 在不可見光的范圍內(nèi)，有一頻率的光可以穿透霧氣，利用近紅外光比可見光散射小的特性實(shí)現(xiàn)了透霧功能，但是由于其波長不同，所以需要在攝像機(jī)上進(jìn)行處理，以達(dá)到對其聚焦的目的，同時(shí)還需要在攝像機(jī)上進(jìn)行從新設(shè)計(jì)，用來將這一頻率的不可見光進(jìn)行成像，由于這個(gè)不可見光沒有對應(yīng)的可見光色彩圖，所以在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色。 透過云霧、水氣拍攝物體，相當(dāng)于透過了兩重透鏡(水珠與實(shí)際透鏡)，除了R光線可以正確聚焦在CCD成像面

33、上，RGB光線中的GB均無法正常的投射在CCD成像面上，這樣就造成了普通模式鏡頭無法正常、清晰的得到云霧、水氣中的圖像。鏡頭必須保證在可見光和近紅外波段都有很高的透過率，且兩個(gè)波段切換過程中對色差進(jìn)行修正保證切換后不需要再調(diào)節(jié)焦距。 普通鏡頭透過光譜的中心波長在500600 nm之間，透霧系統(tǒng)中的鏡頭需要在500600 nm與780900 nm都能得到很高的透過率，因此鏡頭采用了多層鍍膜技術(shù)，將鏡頭500900衄波段的透過率全大于80。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件圖像傳感器 閉路監(jiān)控系統(tǒng)，攝像機(jī)是最基本的前端設(shè)備，而圖像傳感器則是攝像機(jī)的核心部件。長期以來，電視監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)所用的圖像傳感器絕大多數(shù)都

34、是CCD （電耦合器件）圖像傳感器。這種傳感器具有很高的成像質(zhì)量，分辨率高，靈敏度高，信噪比高，動態(tài)范圍寬，但生產(chǎn)工藝也要求高，成本相對高一些。 近年來，CMOS (互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器異軍突起，具有體積小，集成度高，功耗低等許多優(yōu)點(diǎn)，基于COMS圖像傳感器的攝像機(jī)也被廣泛應(yīng)用于基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的可視電話、會議電視系統(tǒng)及個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、數(shù)字相機(jī)中，CMOS攝像機(jī)（PC攝像機(jī)）、目前百萬高清攝像機(jī)（HD）等領(lǐng)域。 不同的圖像取樣部分，內(nèi)置圖像傳感器不一定是單一的，可能是多路的，尤其是CCD圖像傳感器。尤其常見的為三片式CCD圖像傳感器，分別接受從光棱鏡分出的紅、綠、蘭三基色光信

35、號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后送入各自的信號處理器，最后經(jīng)過彩色編碼后輸出。 圖像傳感器主要是作為光電轉(zhuǎn)換器件，將光信號轉(zhuǎn)換為微處理可以采樣的電氣信號。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件圖像傳感器分類1、以產(chǎn)品類別分類：圖像傳感器產(chǎn)品主要分為C C D（ Charge Coupled Device ，電荷耦合元件）、C M O S（Complementary Metal-Oxide Semiconductor ，金屬氧化物半導(dǎo)體元件）以及CIS(Contact Image Sensor) 接觸式圖像傳感器三種。這里將主要簡介以及傳感器。2、依成像色彩分類：彩色：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色；黑白：適用于光線不

36、充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動時(shí)。3、依分辨率靈敏度等劃分：25萬像素(512*492 ）分辨率為400線；29萬像素PAL：500*582 NTSC：510*492水平解析度 420線 （ TVL ）；43萬像素PAL：752*582 NTSC：768*494水平解析度 480TVL ；47萬像素PAL：795*596 NTSC：811*508水平解析度 540TVL ；50萬像素（876*570）分辨率為620線；620線及以上屬于高解析攝像機(jī)，一般畫面為4:3屏顯格式。60萬像素（ 976*582 ）分辨率為650線；實(shí)際像素為57萬左右，是模擬攝像機(jī)分辨

37、率的極致。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般稱為960H，畫面為16:9格式。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件100萬像素（1280*720P） (1280*720I) 分辨率為700線，實(shí)際像素91萬左右，16:9屏顯格式；200萬像素（1920*1080P） (1920*1080I)分辨率為1000線，實(shí)際像素200萬左右，16:9屏顯格式； 其它有300萬像素的、 500萬像素的HD攝像機(jī)。目前CCD只能做到500萬，COMS可做到800至千萬像素。1、常用分辨率與格式：QCIF（176144）、CIF（352288）、1/2D1（352576）、2/3D1（480576）、D1（720576）、 4CIF（720576）

38、 D2（ 720480 ）、D3(19201080i/60Hz)、D4(1280720p/60Hz)、D5(19201080P/60Hz) 2、傳感器的靈敏度： 1)普通型：正常工作所需照度為13lux；2)月光型：正常工作所需照度為0.1lux左右；3)星光型：正常工作所需照度為0.01lux以下；4)紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。3、依圖像傳感器靶面尺寸：1英寸靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm， 對角線16mm。2/3英寸靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。1/2英寸靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。1/3英寸靶面尺寸為寬4.8

39、mm*高3.6mm，對角線6mm。1/4英寸靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。4、按掃描制式劃分：PAL制； NTSC制。5、從信號傳輸方式上分：全幀傳輸CCD、隔行傳輸CCD兩種；6、從濾鏡類型來分：原色CCD和補(bǔ)色CCD；7、從感光單元形狀和排列方式來分：普通CCD和 超級CCD 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件圖像傳感器的工作原理什么是CCD? CCD：電荷藕合器件圖像傳感器CCD（ChargeCoupledDevice），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

40、地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段，根據(jù)需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬像素為單位。當(dāng)CCD表面受光線照射時(shí)，每個(gè)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。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CCD內(nèi)部電路 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CCD怎樣把光信號轉(zhuǎn)換成電信號？ 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件階段一，CCD 接受光線的照射產(chǎn)生電荷 ；階段二，外加電壓將CCD 所產(chǎn)生的電荷移往緩沖區(qū)；階段三，電荷轉(zhuǎn)換成電壓，電壓經(jīng) ADC 判讀數(shù)字訊號；階段四，依順序?qū)⒂嵦栆仆彌_區(qū)組合。1234 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 CCD的結(jié)構(gòu)就象一排排輸送帶上并排放滿了小桶，光線就象雨

41、滴撒入各個(gè)小桶，每個(gè)小桶就是一個(gè)像素。按下快門拍照的過程，就是按一定的順序測量一下某一短暫的時(shí)間間隔中，小桶中落進(jìn)了多少“光滴”，并記在文件中。一般的CCD每原色的光度用8位來記錄，即其小桶上的刻度有8格，也有的是10位甚至12位，10位或12位的CCD在記錄色彩時(shí)可以更精確，尤其是在光線比較暗時(shí)。早期的CCD是隔行掃描的，同一時(shí)刻，每兩行小桶，只有一行被測量，這樣可以提高快門速度，但圖像精度大為降低。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們已能讓CCD記錄在幾十分之一秒，甚至幾千分之一秒的時(shí)間里，落進(jìn)各個(gè)“小桶”的“光滴”的量，所以，新的CCD一般都是逐行掃描的。 曝光之后所有產(chǎn)生的電荷都會被轉(zhuǎn)移到鄰近的移位

42、緩存器中，并且逐次逐行的轉(zhuǎn)換成信號流從矩陣中讀取出來。這些強(qiáng)弱不一的電荷訊號，會先被送入一個(gè) QV（Electron to voltage converte）之中，將電荷轉(zhuǎn)換成電壓；下一步再將電壓送入放大器中進(jìn)一步放大，然后才是 A/D 模擬數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換器（ADC Analog to Digital Converter）。ADC轉(zhuǎn)換器能將信號的連續(xù)范圍配合色塊碼賽克的分布，轉(zhuǎn)換成一個(gè)2D的平面表示列，它讓每個(gè)畫素都有一個(gè)色調(diào)值，應(yīng)用這個(gè)方法，再由點(diǎn)組成網(wǎng)格，每一個(gè)點(diǎn)（畫素）現(xiàn)在都有用以表示它所接受的光量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，可以顯示強(qiáng)弱大小，最終再整合影像輸出。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 此 ADC 為8位處理

43、器可以將電壓訊號分成 256（0255） 個(gè)位階判讀；ADC 位數(shù)的多寡將決定畫質(zhì)的精細(xì)程度，目前 SONY 量產(chǎn) 14位之ADC，多數(shù)的數(shù)字相機(jī)都可達(dá)到 12位以上。ADC 轉(zhuǎn)換電壓至數(shù)字訊號示意圖 ： CCD結(jié)構(gòu): CCD 的三層結(jié)構(gòu)：上：增光鏡片、中：色塊網(wǎng)格 下：感應(yīng)線路由微型鏡頭、馬賽克分色網(wǎng)格，及墊于最底層的電子線路矩陣所組成 。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CCD三層結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 彩色 CCD的第二層是分色濾色片，這個(gè)部份的作用主要是幫助 CCD 具備色彩辨識的能力?；氐皆搭^，CCD 本身僅是光與電感應(yīng)器，透過分色濾片，CCD 可以分開感應(yīng)不同光線的成分，從而在最后影響處理器還原回原始

44、色彩。分色濾色片 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 補(bǔ)色CCD由于多了一個(gè) Y 黃色濾色器，在色彩的分辨上比較仔細(xì)，但卻犧牲了部分影像分辨率，而在ISO（ 感光度的意思）值上，補(bǔ)色CCD可以容忍較高的感度，一般都可設(shè)定在 800以上。 補(bǔ)色CCD 以 GRGB 原色色彩數(shù)組來說，R 色濾光片其實(shí)內(nèi)部包含了洋紅與黃兩種色調(diào)的濾片，透過補(bǔ)色機(jī)制，使其底部的感光區(qū)可以感受到紅色的光線；相對地，補(bǔ)色 CCD，其中只有一層染料色片，例如 ：Y 黃色，就阻擋了藍(lán)光的進(jìn)入，由紅綠兩光形成紅色色塊，也因此補(bǔ)色CCD 可以吸收更多的光線，其感光能力也比原色 CCD 強(qiáng)得多，但處理起來因?yàn)檫€是要還原成 RGB 系，對于影像處理引擎

45、的負(fù)擔(dān)較為沉重。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件名稱頻率/Hz波長/m無線電波紅外線紫外線X射線宇宙射線10510101015102010253x1033x10-23x10-73x10-123x10-17紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫nm780 630 600 580 510 450 430 380可見光譜 可見光白光通過棱鏡后被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜，顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，這就是可見光譜。其中人眼對紅、綠、藍(lán)最為敏感，人的眼睛就像一個(gè)三色接收器的體系，大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍(lán)三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍(lán)三種色光。這是色度學(xué)的最基本原理，即三基色原理

46、。三種基色是相互獨(dú)立的，任何一種基色都不能有其它兩種顏色合成。紅綠藍(lán)是三基色，這三種顏色合成的顏色范圍最為廣泛。紅綠藍(lán)三基色按照不同的比例相加合成混色稱為相加混色。三基色原理 光學(xué)原理與混色原理 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件利用三基色按不同比例來獲得彩色的方法紅綠藍(lán)黃青紫白紅色綠色 = 黃色 綠色藍(lán)色 = 青色 藍(lán)色紅色 = 紫色 紅色綠色藍(lán)色 = 白色 紅色 青色=白色綠色 紫色=白色藍(lán)色 黃色=白色 兩兩互為補(bǔ)色Ex1:黃色青色=紅色綠色綠色藍(lán)色=淺綠色Ex2:紫色黃色=紅色藍(lán)色紅色綠色=淺紅色 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件用三基色光配成標(biāo)準(zhǔn)白光所需三基色的光通量之比Y=0.30R0.59G0.11B 標(biāo)準(zhǔn)白光源A光

47、源：色溫為2854K的白光，光譜偏紅，相當(dāng)于白熾燈發(fā)出的光；B光源：色溫為4847K的白光，相當(dāng)于中午直射的太陽光；C光源：色溫為6774K的白光，相當(dāng)于白天的自然光；它是NTSC 制標(biāo)準(zhǔn)白光源。D光源：色溫為6504K的白光，相當(dāng)于白天的平均光；它是PAL制 標(biāo)準(zhǔn)白光源。E光源：色溫為5500K的理想標(biāo)準(zhǔn)白光源；色差信號 Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B Cb = - 0.1687 R - 0.3313 G + 0.5 B + 128 Cr = 0.5 R - 0.4187 G - 0.0813 B + 128 圖像編碼方案里面有時(shí)采用一個(gè)亮度信號(Y)和兩個(gè)色

48、差信號(R-Y、B-Y)的YUV空間或者叫YCbCr空間進(jìn)行編碼。數(shù)字 電視采用YUV(YCbCr)色彩空間的原因主要就是為了減少數(shù)據(jù)儲存空間和數(shù)據(jù)傳輸帶寬，同時(shí)又能非常方便的兼容黑白電視(R-Y和B-Y信號為零)。YUV(YCbCr)空間和RGB空間可以相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換公式如下： 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件反過來也可以： R = Y + 1.402 (Cr-128) G = Y - 0.34414 (Cb-128) - 0.71414 (Cr-128) B = Y + 1.772 (Cb-128) 色度信號常用術(shù)語 色溫：黑體在不同溫度下的輻射光譜作為標(biāo)準(zhǔn)，讓各種光源的光譜分布 與之比較。當(dāng)光源的光譜與黑

49、體某一溫度下的光譜相一致時(shí)，則黑體的這一溫度稱為光源的色溫；當(dāng)光源的光譜只能與黑體某一溫度下的光譜相近似，而不能精確等效時(shí)，則稱這一溫度為光源的相關(guān)色溫。色溫較低時(shí)，偏紅；色溫較高時(shí)，偏藍(lán)。 亮度Luminance ：這里是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感覺。亮度范圍從 0 到255，共分為256個(gè)等級。而我們通常講的灰度圖像，就是在純白色和純黑色之間劃分了256個(gè)級別的亮度，也就是從白到灰，再轉(zhuǎn)黑。同理，在RGB模式中則代表個(gè)原色的明暗度，即紅綠藍(lán)三原色的明暗度，從淺到深。 色調(diào)：是指光的顏色，由作用到人眼的入射光波長成分決定。 色飽和度Saturation ：是指彩色的深淺，與摻白光的多

50、少有關(guān)。描述顏色與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間的相近程度的物理量。調(diào)整飽和度就是調(diào)整圖像的彩度。將一個(gè)圖像的飽和度條為零時(shí)，圖像則變成一個(gè)灰度圖像。 色調(diào)、色飽和度統(tǒng)稱色度。 色相Hue：是顏色的一種屬性，它實(shí)質(zhì)上是色彩的基本顏色，即我們經(jīng)常講的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種，每一種代表一種色相。色相的調(diào)整也就是改變它的顏色。 對比度：對比度是指不同顏色之間的差異。對比度越大，兩種顏色之間的相差越大，反之，就越接近。如，一幅灰度圖像提高它的對比度會更加黑白分明，調(diào)到的極限時(shí)，變成黑白圖像，反之，我們可以得到一幅灰色的畫布。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件混色原理 彩色CCD在分色計(jì)算程序過程中，如果一張數(shù)字圖片的色彩只有 2

51、5的紅色和藍(lán)色與 50的綠色，這三個(gè)素材迭合起來的完成圖無法成彩色畫面，為了補(bǔ)強(qiáng)色彩不足的部份，CCD 取樣完成后，影像處理引擎必須進(jìn)入插值 Interpolation工作階段，將不足的 75的紅色與藍(lán)色和另外50的綠色，透過數(shù)據(jù)計(jì)算的方式加進(jìn)影像檔案之中，使其構(gòu)成完整各 100的 RGB 三原色檔案，最終合成為一數(shù)字照片。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件紅 綠 藍(lán) 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件分量：YUV 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件S-Video(Separate Video)視頻：Y 和 C 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor），互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，CMOS的

52、制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶電）和P（帶+電）級的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。 CMOS傳感器也可細(xì)分為被動式像素傳感器（Passive Pixel Sensor CMOS）與主動式像素傳感器（Active Pixel Sensor CMOS）。什么是CMOS 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 在CMOS圖像傳感器中，在每個(gè)光電二極管旁邊進(jìn)行電荷處理。每個(gè)像素可以直接尋址，因此可以使用一個(gè)簡單的x-y尋址方案獲得定時(shí)和讀數(shù)。它由光敏二極管、負(fù)載管M1、源跟隨器M2和行選通管M3組成，負(fù)載管柵極是

53、一恒定偏置電壓（不一定要是電源電壓），該像素單元輸出信號與入射光信號成對數(shù)關(guān)系，它的工作特點(diǎn)是光線被連續(xù)地轉(zhuǎn)化為信號電壓。模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換集成在每一個(gè)像素單元里，每一個(gè)像素單元輸出的是數(shù)字信號，工作速度更快，功耗更低。 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CMOS與CCD的對比CMOS 每個(gè)畫素包含了放大器與A/D轉(zhuǎn)換電路，過多的額外設(shè)備壓縮單一畫素的感光區(qū)域的表面積，因此在 相同畫素下，同樣大小之感光器尺寸，CMOS的感光度會低于CCD；CMOS 每個(gè)畫素的結(jié)構(gòu)比 CCD 復(fù)雜，其感光開口不及CCD大， 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時(shí)，CCD感光器的分辨率通常會優(yōu)于CMOS。不過，

54、如果跳脫尺寸限制，目前業(yè)界的CMOS 感光原件已經(jīng)可達(dá)到1400萬 畫素 / 全片幅的設(shè)計(jì)，CMOS 技術(shù)在量率上的優(yōu)勢可以克服大尺寸感光原件制造上的困難，特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小；CMOS每個(gè)感光二極管旁都搭配一個(gè) ADC 放大器，如果以百萬畫素計(jì)，那么就需要百萬個(gè)以上的 ADC 放大器，雖然是統(tǒng)一制造下的產(chǎn)品，但是每個(gè)放大器或多或少都有些微的差異存在，很難達(dá)到放大同步的效果，對比單一個(gè)放大器的CCD，CMOS最終計(jì)算出的噪聲就比較多； 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件CMOS 應(yīng)用半導(dǎo)體工業(yè)常用的 MOS制程，可以一次整合全部周邊設(shè)施于單芯片中，節(jié)省加工芯片所需負(fù)擔(dān)的成本 和良率的

55、損失；相對地 CCD 采用電荷傳遞的方式輸出信息，必須另辟傳輸信道，如果信道中有一個(gè)畫素故障（Fail），就會導(dǎo)致一整排的 訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟傳輸通道和外加 ADC 等周邊，CCD的制造成本相對高于CMOS；CMOS的影像電荷驅(qū)動方式為主動式，感光二極管所產(chǎn)生的電荷會直接由旁邊的晶體管做放大輸出；但CCD卻為被動式， 必須外加電壓讓每個(gè)畫素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 還必須要有更精密的電源線路設(shè)計(jì)和耐壓強(qiáng)度，高驅(qū)動電壓使 CCD 的電量遠(yuǎn)高于CMOS；CMOS技術(shù)也有CCD難以比擬的優(yōu)勢，普通CCD

56、必須使用3個(gè)以上的電源電壓，而CMOS在單一電源下就可以運(yùn)作，因而CMOS耗電量更小，與CCD產(chǎn)品相比，CMOS是標(biāo)準(zhǔn)工藝制程，可利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造流水線，不需額外投資設(shè)備，且品質(zhì)可隨半導(dǎo)體技術(shù)的提升而進(jìn)步； 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件圖像傳感器性能定義常用術(shù)語1.高解析度（High Resolution）：像點(diǎn)的大小為m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、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸，像素?cái)?shù)目從初期的10多萬增加到現(xiàn)在的400500萬像素；2.良好的線性特性曲線（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

57、；3.高光子轉(zhuǎn)換效率（High Quantum Efficiency ）：很微弱的入射光照射都能被記錄下來，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；4.光譜響應(yīng)廣（Broad Spectral Response）：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；5.低影像失真（Low Image Distortion）：使用CCD感測器，其影像處理不會有失真的情形，使原物體資訊忠實(shí)地反應(yīng)出來；6.靈敏度（Responsivity）：傳感器對單位光照積累信號的能力。 一般來說，由于CMOS傳感器的增益部分可以在內(nèi)部輕易實(shí)現(xiàn)，因此它比CCD要或多或少地占些優(yōu)勢

58、。兩者內(nèi)部的互補(bǔ)晶體管電路可以允許低功耗、高增益的放大輸出，CCD相對要消耗更多的能量。某些CCD生產(chǎn)商正在通過最新的讀出放大技術(shù)改善這種狀況；7.動態(tài)范圍（Dynamic Range）：傳感器象素達(dá)到飽和時(shí)的電壓輸出于其能夠響應(yīng)的最低光照的電壓輸出的比值。 通常CCD的動態(tài)范圍比CMOS傳感器高出約1倍左右。同時(shí)，CCD器件由于芯片內(nèi)部集成器件少而有著更低的噪聲輸出。在外部，通過對CCD芯片的制冷技術(shù)、采用更好的光學(xué)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)比CMOS器件更高的分辨率和適應(yīng)性； 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組件8象素均勻性（Uniformity）：在理想均勻光照條件下各個(gè)象素輸出的差異。 理想狀態(tài)下各個(gè)象素在均勻光照的條

59、件下的輸出應(yīng)當(dāng)是相同的，但是由于現(xiàn)有的晶片工藝在空間上的差異，尤其是其中的暇疪和放大器參數(shù)的不一致，造成的象素輸出是非均勻的。需要注意的是在光照條件下的均勻性和接近全暗條件下的均勻性（譯者注：后者為暗電流噪聲）是兩個(gè)不同的概念。CMOS傳感器在上述兩種條件下的均勻性均處于劣勢，這是由于它的每個(gè)象素都包含一個(gè)開環(huán)輸出放大器，而放大器的增益、偏置等參數(shù)在目前的晶片工藝下無法達(dá)到很高的一致性。某些人甚至預(yù)測隨著幾何尺寸的縮減和差異的增加，CCD將最終擊敗CMOS傳感器；9快門速度：開始和結(jié)束曝光的能力。 這是基本上所有消費(fèi)級和大部分工業(yè)級CCD的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，尤其是在隔行轉(zhuǎn)移器件中，它也是機(jī)器視覺應(yīng)用中

60、一個(gè)極重要的參數(shù)。CCD可以采用高級的電子快門技術(shù)，在損失最小的填充率（譯者注：即有效曝光區(qū)域和傳感器有效感光區(qū)域物理尺寸的比值）上達(dá)到最佳的折衷，即使是小象素的CCD傳感器也是如此；10速度： 由于CMOS的驅(qū)動部分集成在器件內(nèi)部，減少了諸如電感、電容及傳輸延時(shí)等，因此通?？梢赃_(dá)到比CCD更高的運(yùn)行速度。目前CMOS器件的速度并沒有達(dá)到其最高水平，這是因?yàn)樵缙陉P(guān)注的焦點(diǎn)是在對速度要求不高的消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用，而CCD通常應(yīng)用于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療領(lǐng)域；11窗口功能： CMOS傳感器的一個(gè)特殊的功能就是允許讀出圖象陣列的一部分。這有利于提高其掃描速度。在某些場合的應(yīng)用中，例如對短時(shí)間內(nèi)物體軌跡高精度跟