標(biāo)簽：攝像頭  CCD

在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或CCD即電荷耦合器件。嚴(yán)格來說，攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱。

攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有靈敏度高、畸變小、壽命長、抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等特點(diǎn)，CCD是電耦合器件，它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛Υ婕稗D(zhuǎn)移，也可將儲存之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝象元件。是代替攝像管傳感器的新型器件。

CCD的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號。這個標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號同家用的錄像機(jī)、VCD機(jī)、家用攝像機(jī)的視頻輸出是一樣的，因此可以接到電視機(jī)上觀看。

一、CCD攝象機(jī)的選擇和分類

CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心。目前我國尚無能力制造，市場上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、韓國三星，LG等公司生產(chǎn)的芯片。因?yàn)樾酒a(chǎn)時產(chǎn)生不同等級，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購買時，可以采取如下方法檢測：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，看圖像全黑時是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測CCD芯片最簡單直接的方法，而且不需要其它專用儀器。然后可以打開光圈，看一個靜物，如果是彩色攝像頭，最好攝取一個色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來清晰自然;而殘次品的圖像就會有偏色現(xiàn)象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍(lán)色或紅色。個別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會影響圖像，但在弱光或顯微攝像時，細(xì)小的灰塵也會造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。

1、依成像色彩劃分

彩色攝象機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。

黑白攝象機(jī)：適用于光線不充足地區(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，可選用黑白攝象機(jī)。

2、按CCD靶面大小劃分

CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸：

目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在購買攝像頭時，特別是對攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。

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4.8mm*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。

3依供電電源劃分

110VAC(NTSC制式多屬此類)，220VAC，24VAC。12VDC或9VDC(微型攝象機(jī)多屬此類)。

4、按同步方式劃分

內(nèi)同步：用攝象機(jī)內(nèi)同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號來完成操作。

外同步：使用一個外同步信號發(fā)生器，將同步信號送入攝象機(jī)的外同步輸入端。

功率同步(線性鎖定，linelock)：用攝象機(jī)AC電源完成垂直推動同步。

外VD同步：將攝象機(jī)信號電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

多臺攝象機(jī)外同步：對多臺攝象機(jī)固定外同步，使每一臺攝象機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝象機(jī)同步，這樣即使其中一臺攝象機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝象機(jī)的畫面亦不會失真。

5、照度劃分，CCD又分為：

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

紅外型采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像(常用型)

CCD彩色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)CCD尺寸，亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。

(2)CCD像素，是CCD的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。CCD是由面陣感光元素組成，每一個元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰?，F(xiàn)在市場上大多以25萬和38萬像素為劃界，38萬像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。

(3)水平分辨率。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。分辨率是用電視線(簡稱線TVLINES)來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。

(4)最小照度，也稱為靈敏度。是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX)，數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級和星光級等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條件，2~3lux屬一般照度，現(xiàn)在也有低于1lux的普通攝象機(jī)問世。。

(5)攝象機(jī)電源。

交流有220V、110V、24V，直流為12V或9V。

(6)信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好;若為60db，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。

(7)視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω，均采用BNC接頭。

(8)鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同。

二、CCD彩色攝象機(jī)的可調(diào)整功能

(1)同步方式的選擇

A、對單臺攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種：

內(nèi)同步——利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號來完成操作。

外同步——利用一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝象機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。

電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)的交流電源來完成垂直推動同步，即攝象機(jī)和電源零線同步。

B、對于多攝象機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號是垂直同步的，這樣在變換攝象機(jī)輸出時，不會造成畫面失真，但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺攝象機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位，甚至整個系統(tǒng)與交流電源不同步，此時可采取的措施有：

均采用同一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送入各臺攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。