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CCD攝像機的選購技巧

2009年06月02日 21:21北京天創神州科技有限公司點擊量:1515

1. 什么是CCD攝像機?
    
  CCDCharge Coupled Device(電荷耦合器件的縮寫,它是一種半導體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。
    2. CCD
攝像機的工作方式
    
  被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD芯片上,CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷,各個像素積累的電荷在`視頻時序的控制下,逐點外移,經濾波、放大處理后,形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
    3.
分辨率的選擇
    
  評估攝像機分辨率的指標是水平分辨率,其單位為線對,即成像后可以分辨的黑白線對的數目。常用的黑白攝像機的分辨率一般為380-600,彩色為380-480,其數值越大成像越清晰。一般的監視場合,用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對于醫療、圖像處理等特殊場合,用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。
    4.
成像靈敏度
    
  通常用zui低環境照度要求來表明攝像機靈敏度,黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯,彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用于普通的監視場合;在夜間使用或環境光線較弱時,推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時,也必須使用低照度的攝像機。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關,0.97Lux/F0.75相當于2.5Lux/F1.2相當于3.4Lux/F1.
    4
參考環境照度:
    
  夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux
    
  電視臺演播室 1000Lux 60W臺燈60cm桌面 300Lux
    
  室內日光燈 100Lux 黃昏室內 10Lux
    
  20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux
    5.
電子快門
    
  電子快門它相當于控制CCD圖像傳感器的感光時間時間在1/50-1/100000秒之間,感光時間越長,信號積累的時間也就越長,輸出的信號電流的幅值也就越大,攝像機的電子快門一般設置為自動電子快門方式,可根據環境的亮暗自動調節快門時間,得到清晰的圖像. 有些攝像機允許用戶自行手動調節快門時間,以適應某些特殊應用場合。
    6.
外同步與外觸發
    
  外同步是指不同的視頻設備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步,它可保證不同的設備輸出的視頻信號具有相同的幀、行的起止時間。為了實現外同步,需要給攝像機輸入一個復合同步信號(C-sync)或復合視頻信號。外同步并不能保證用戶從時刻得到完整的連續的一幀圖像,要實現這種功能,必須使用一些特殊的具有外觸發功能的攝像機。
    7.
光譜響應特性
CCD
器件由硅材料制成,對近紅外比較敏感,光譜響應可延伸至1.0um左右。其響應峰值為綠光(550nm),分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監視時,可以用近紅外燈照明,人眼看不清環境情況,在監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對紫外不敏感。彩色攝像機的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條,所以彩色攝像機對紅外、紫外均不敏感。
    8. CCD
芯片的尺寸
    
  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的體積可以做得更小些。在相同的光學鏡頭下,成像尺寸越大,視場角越大。 芯片規格 成像面大小X對角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm

   9.自動增益控制

攝像機輸出的信號必須達到電視傳輸的的標準電平,即0.7vpp為了在不同的景物照度條件下能輸出0.7Vpp的標準視頻信號。必須使放大器的增益能夠在較大范圍內調節,電路稱增益控制電路,簡稱AGC,具有AGC功能的攝像機,在低照度時靈敏度提高,但此時噪點也會比較明顯。

10.逆光補償

AGC根據整個視場視頻信號的平均值調節視頻放大器的增益,使得攝像機輸出的視頻信號保持穩定,但在某些場合。視場可能包含一個很亮的背景區域,,如門窗等,而觀察主題處于亮場的包圍中,畫面一片昏暗,無層次。單引進逆光補償功能時,攝像機僅對于整個視場的一個子區域進行檢測,由于子區域的平均電平很低,AGC放大器會有較高的增益,使輸出視頻信號的幅值提高,從而使得監視器上的主體畫面明朗,此時背景畫面會更加明亮。

  10 后焦調整

     安裝鏡頭時,使被攝像機的物體的成像恰好在CCD圖像傳感器的靶面上,如果圖像不清楚,就對攝像機進行后焦調節。

11.線鎖定同步

   是一種交流電源來鎖定攝像機同步脈沖的一種同步方式,單圖像出現因交流電源造成網波干擾時,將此開關撥到線鎖定同步LL的位置,可以消除交流電的干擾。

12白平衡

   是直接影響圖像的彩色效果。單攝像機白平衡設置不對時,圖像就會出現偏色。

單攝像機攝取純白色物體時,應使其輸出的視頻信號含有的彩色信息,恰好能使在監視器上的屏幕重現景物顏色為純白色,在理想的情況下。攝像機其紅,綠,藍三條光路得到的光能亮是相同的,所以輸出的紅,綠,藍信號電壓也是相等的,所以監視器出現純白的被攝景物。人們把拍攝白色物體時輸出紅,綠,藍三基本的電信號電壓UrUgUb的現象叫白平衡。

 

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