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监控摄像机镜头技术知识汇总与选型
发布日期:2015-6-20 7:05:55

镜头是的眼睛,正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰成像的第一步。当前,1/3"镜头是应用的主流,自动光圈镜头销售量最多,变焦镜头是应用发展的趋势。

 

1)应依据监控摄像机到被监视目标的距离,来选择定焦镜头(FixedFocalLens)的焦距。

 

从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用值来表示,镜头光圈一般用F表示,F取值以镜头的焦距/和通光孔径d的比值来衡量,F=f/d,每个镜头上均标有其最大的F值。

 

2)监控摄像机的镜头规格应与监控摄像机CCD靶面尺寸(1/2"6.4hX4.8υ、1/3"4.8hX3.6υ、1/4"3.2hX2.4υ)相对应。如果镜头尺寸与监控摄像机CCD靶面尺寸不一致时,观察角度将不符合设计要求,或者发生画面在焦点以外等问题。

 

3)监控摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与监控摄像机CCD靶面尺寸hXυ及镜头焦距f之间有如下关系:水平视觉度数=2arctan(h/2f)

 

垂直视觉度数=2arctan(υ/2f)

 

4)镜头有自动光圈(autoiris)和手动光圈(manualiris)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Videodriver(withAmp),它将一个视频信号及电源从监控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(DCdrivernoAmp),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。

 

5)监控摄像机镜头安装有C型和CS型两种,C型安装的镜头在CCD监控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安装的监控摄像机不能使用C型镜头。Philips公司推出革命性的Wizard镜头安装向导,保证镜头与摄像机的完全兼容,这使得在任何环境下都可得到最优图像。

 

6)变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化,因此可以使被监控的目标放大或缩小。典型的光学放大规格有诸如620倍等不同档次,并以电动缩放镜头(ZoomLens)应用最普遍。按变焦镜头参数可调整的项目划分有:

 

·三可变镜头——光圈、聚焦、焦距均需人为调节。

 

·二可变镜头——通常是自动光圈镜头,而聚焦和焦距需人为调节。

 

·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。

 

7)缩放/变焦镜头(VariFocalLens)是变焦镜头配合缩放镜头功能,焦距连续可变,可将远距离物体放大,又可提供一个宽广视景,使监视宽度增加。日本Kowa公司提供从1.63.4mm的宽角度镜头到15.0300mm的远距镜头。

 

8)监控摄像机除传统的球面镜头外,新一代的是非球面镜头(AsphericalLens),镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线,并且在设计时就考虑到了镜头的相差、色差、球差等校正因素,通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果,因此可以减少镜片的数量,使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以降低,镜头体积也相应缩小。非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的特点。变倍高可以简化镜头的种类,物距短可以应用在近距离监控摄像机的场合,光圈大则可以适应光线较暗的场所,因此应用领域日渐宽广。日本AVENIA的非球面镜头产品SSV0770,近摄距离可到30cm,光圈值也可到F1.6,变焦范围可从7.070mm,变倍率高达十倍,可用于电视监控等领域。

 

·透过摄像机对红外线波场的感应范围来选择(LD低散射光学镜片)镜头。

 

一般IR的红外线感应波长约是在300-750nm范围,但如果存在透雾的需求,那么摄像机及镜头在红外线感应波长上都必须要达到700-950nm的范围,因为只有波长达到该范围,才能发挥透雾的功效;

 

·镜头在摄像机的搭配上还必须注意口径上的搭配,过去单纯的1/21/31/4英寸口径已经不是定律,随着CMOS感光芯片的发展,越来越多的大小取像口径尺寸出现,镜头的搭配口径大于摄像机的口径这一原则依旧不变,然而该原则在工程中也时有造成错误的选型应用。

 

对于工程人员来说,以上所述的镜头在与摄像机搭配选型时的数项重要参考因素内容至关重要。同样,在镜头工程施工安装上常常出现的问题与错误施作亦不容小视。

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