摄像机如何选择镜头

摄像机如何选择镜头

镜头的成像尺寸一般可分为：25.4MM（1 IN）16.9mm（2/3 IN）12.7MM(1/2 IN) 8.47MM(1/3 IN) 6.35Mm(1/4 in)

选择镜头应使镜头的成像尺寸大于或等于摄像机的靶面尺寸

f=hD/H f=vD/V

h v 为CCD感光靶面尺寸，H V为被监视物体大小尺寸D为物体与摄像机之间的距离

水平视角 2 arctg(h/2f)

垂直视角 2 arctg(h/2f)

焦距f越短，视场角就越大，可视距离越近

焦距f越大，视场角就越小，可视距离越远

镜头焦距2.8mm 3.5mm 4mm 4.8mm 6mm 8mm 12mm 16mm 25mm 60mm

73.8mm

物体距离4.3m 5.4m 6m 7.3m 9m 12m 18m 25m 38m 120m 150m 1.镜头的种类(根据应用场合分类)

·广角镜头：视角90度以上，观察范围较大，近处图像有变形。

·标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。

·长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。

·变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长成像越大。·针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。

提示：一体机镜头倍数的计算：倍数=f最大值/f最小值

例如：22倍=85.8/3.9 27倍=94.5/3.5

2.相对孔径

为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，比d大，D 与焦距f之比定义为相对孔径A，即A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比，一般习惯上用F=f/D，即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。

3.被摄物体的大小、距离与焦距的关系（用相似三角形计算原理）

设被摄物体的高度和宽度分别为H、W，被摄物体与镜头间的距离为D，镜头的焦距为f。靶面成像的高度和宽度分别为h、w，则计算公式如下：f=h×D/H f=w×D/W

4.镜头的焦距

1)定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。

·有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。

·无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。

2)变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。

常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。

三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。

二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。

单可变镜头：一般是自动光圈和自动聚焦的镜头，而焦距需人为调节。

5.选配镜头原则

1)镜头有自动光圈(auto iris)和手动光圈(manual iris)之分。自动光圈用于被照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳定之处。

自动光圈镜头有二种驱动方式：

一类为视频输入型Video driver(with Amp)，它将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制，

另一类称为DC输入型(DC driverno Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达，摄像机内没有放大器电路。二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。

2)镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。

小提示：摄像机分辨率（线数）划分：

（1）像素25万左右，彩色分辨率为330线，黑白分辨率为400左右

（2）像素25万—38万间，彩色分辨率为420线，黑白分辨率为500左右（3）像素38万以上，彩色分辨率为480线，黑白分辨率为600左右

红外摄像机关键的技术和不良因素

1、成像偏色

摄像机使用CCD是感应所有光线(可见光、红外线和紫外线等)的,这就造成在白天所拍摄的影像和我们肉眼只观察到可见光所产生的影像很不同。由于CCD感应到了红外线，它会干扰到DSP的运算，导致偏色。

为了解决这个问题，只要让CCD接收不到红外光就可以了，因此在镜头和CCD之间加装一个红外滤光镜即可解决，其作用就是阻挡红外线进入CCD,让CCD 只能感应到可见光，这样就使摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。

2、机体本身的散热问题。

摄像机在长时间工作以后，红外灯会产生热量，尤其是红外一体机，它的红外发光LED是安装在整个护罩内的，而护罩的“保温”效果一般都很好。CCD一般只

能支撑到60-70度，长时间高温工作，CCD肯定会慢慢坏掉。具体的现象一般是画面发白，看起来朦朦胧胧的。

红外产品是通过以下几个方面来解决散热问题的：

一、采用金属导热材料，通过外壳来散热。

二、把红外灯焊接在铝板上，将热量带走；

三、如果是大功率红外灯，采用风扇散热，并且都采用恒流电源（开关式电源）供电来控制红外灯的散热问题。

3、图像中出现白雾的现象

一般出现这个问题时，可以分两部分来考虑：一、LED灯射出的红外线打到机器上面的遮阳罩上反射回镜头，造成白雾的现象。解决的方法就是把遮阳罩退后些、或者遮阳罩内表面采用黑色处理。二、LED射出的光漏到了镜头里。这个问题，目前大家都是采用“双玻璃结构”来解决的。由此可见“双玻璃结构”是最成型的解决办法，红外产品在设计上全部使用的“双玻璃结构”，完全避免了白雾现象的产生。

4、机器内部出现雾气。

雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是在室外的摄像机常常会因四季变化、昼夜温差、以及雨雪环境等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。

5、机器外部出现霜、雾。

摄像机在雨雪天或粉尘大的环境下工作，防护罩的视窗玻璃容易出现污垢，造成摄像机视线遮挡。

解决的办法：1、在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。2、使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘、雪花的功能。