1. 分辨率（Resolution）：攝像頭每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)（Pixels），對(duì)于數(shù)字?jǐn)z像頭一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對(duì)應(yīng)的，對(duì)于模擬攝像頭則是取決于視頻制式，PAL制為768×576，NTSC制為640×480。

2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，一般常用的是8Bit，對(duì)于數(shù)字?jǐn)z像頭一般還會(huì)有10Bit、12Bit等。

3. 最大幀率（Frame Rate）/行頻（Line Rate）：攝像頭采集傳輸圖像的速率，對(duì)于面陣攝像頭一般為每秒采集的幀數(shù)（Frames/Sec.），對(duì)于線陣攝像頭為每秒采集的行數(shù)（Hz）。

4. 曝光方式（Exposure）和快門速度（Shutter）：對(duì)于線陣攝像頭都是逐行曝光的方式，可以選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式，曝光時(shí)間可以與行周期一致，也可以設(shè)定一個(gè)固定的時(shí)間；面陣攝像頭有幀曝光、場(chǎng)曝光和滾動(dòng)行曝光等幾種常見方式，數(shù)字?jǐn)z像頭一般都提供外觸發(fā)采圖的功能�？扉T速度一般可到10微秒，高速攝像頭還可以更快。

5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元數(shù)（分辨率）共同決定了攝像頭靶面的大小。目前數(shù)字?jǐn)z像頭像元尺寸一般為3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量也越不容易提高。

6. 光譜響應(yīng)特性（Spectral Range）：是指該像元傳感器對(duì)不同光波的敏感特性，一般響應(yīng)范圍是350nm－1000nm，一些攝像頭在靶面前加了一個(gè)濾鏡，濾除紅外光線，如果系統(tǒng)需要對(duì)紅外感光時(shí)可去掉該濾鏡。

（４）以鏡頭的視場(chǎng)大小分類

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角３０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為８mm。

廣角鏡頭：視角９０度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。

遠(yuǎn)攝鏡頭：視角２０度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大，但使觀察范圍變小。

變倍鏡頭（zoom lens）：也稱為伸縮鏡頭，有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類。

可變焦點(diǎn)鏡頭（vari-focus lens）：它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續(xù)可變，即可將遠(yuǎn)距離物體放大，同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景，使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動(dòng)聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手動(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。

針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。

（５）從鏡頭焦距上分

短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個(gè)較寬廣的視野。

中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長(zhǎng)度視ＣＣＤ的尺寸而定。

長(zhǎng)焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長(zhǎng)距離監(jiān)視。

變焦距鏡頭：通常為電動(dòng)式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。

２、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù)

（１）鏡頭的成像尺寸

應(yīng)與攝象機(jī)ＣＣＤ靶面尺寸相一致，如前所述，有１英寸、２／３英寸、１／２英寸、１／３英寸、１／４英寸、１／５英寸等規(guī)格。

（２）鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變，但對(duì)擁護(hù)而言，需要了解的僅僅是鏡頭的空間分辨率，以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位，計(jì)算公式為：鏡頭分辨率Ｎ＝１８０／畫幅格式的高度。由于攝象機(jī)ＣＣＤ靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如１／２英寸攝象機(jī)，其靶面為寬6.4mm＊高4.8mm，１／３英寸攝象機(jī)為寬4.8mm＊高3.6mm。因此對(duì)１／２英寸格式的ＣＣＤ靶面，鏡頭的最低分辨率應(yīng)為３８對(duì)線／mm，對(duì)１／３英寸格式攝象機(jī)，鏡頭的分辨率應(yīng)大于５０對(duì)線，攝象機(jī)的靶面越小，對(duì)鏡頭的分辨率越高。

（３）鏡頭焦距與視野角度

首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離，選擇鏡頭的焦距，鏡頭焦距f確定后，則由攝象機(jī)靶面決定了視野。

鏡頭焦距的確定

在選擇鏡頭時(shí)，有以下五個(gè)因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn)：

（1） 監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的大小，寬H，高V；

（2） 被攝物體的大小，寬H，高V；

（3） 物距D；

（4） 焦距f；

（5）ccd靶面尺寸，寬h、高v。

前4點(diǎn)可由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量并通過計(jì)算來(lái)確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如下：

對(duì)于1/3〃ccd f=4.8×D/H或f=3.6×D/V

對(duì)于1/2〃ccd f=6.4×D/H或f=4.8×D/V

對(duì)于已知的監(jiān)控區(qū)域角度、監(jiān)控距離，根據(jù)三角形角度計(jì)算公式可算出需要的焦距。例如知道了角度為ß，f＝h/tgß

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。

那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢?

鏡頭焦距     2.8mm  3.5mm  4mm  4.8mm   6mm   8mm

1/3”CCD視角 86.3° 67.4° 62° 52.2° 42.3° 32.6°

物體距離     4.3m   5.4m   6m   7.3m   9m    12m

鏡頭焦距     12mm   16mm  25mm  60mm  73.8mm

1/3” CCD視角 22.1° 17.1° 10.6° 3.5° 2.9°

物體距離      18m    25m    38m   120m   150m

（４）光圈或通光量

鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孔徑的比值來(lái)衡量，以Ｆ為標(biāo)記，每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的Ｆ值，通光量與Ｆ值的平方成反比關(guān)系，Ｆ值越小，則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部分的光線變化程度來(lái)選擇用手動(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。

３、變焦鏡頭（zoom lens）

變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小，所以也常被成為變倍鏡頭。典型的光學(xué)放大規(guī)格有６倍（6.0~36mm,F1.2）、８倍（4.5~36mm,F1.6）、１０倍（8.0~80mm,F1.2）、１２倍（6.0~72mm,F1.2）、２０倍（10~200mm,F1.2）等檔次，并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù)，除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。在電動(dòng)伸縮鏡頭中，光圈的調(diào)整有三種，即：自動(dòng)光圈、直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈、電動(dòng)調(diào)整光圈。其聚焦和變倍的調(diào)整，則只有電動(dòng)調(diào)整和預(yù)置兩種，電動(dòng)調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而預(yù)置則是通過鏡頭內(nèi)的電位計(jì)預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位，這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過程，可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中，大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。

　另一項(xiàng)令用戶感興趣的則是快速聚焦功能，它由測(cè)焦系統(tǒng)與電動(dòng)變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成�！�

4、鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系

1/2”鏡頭既可用于1/2”攝像機(jī)，也可用于1/3”攝像機(jī)，但視角會(huì)減少25%左右。

1/3”鏡頭不能用于1/2”攝像機(jī)，只能用于1/3”攝像機(jī)。

5、不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍

• 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭，適用于光照條件相對(duì)穩(wěn)定的條件下，手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來(lái)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭，比如在戶外或人工照明經(jīng)常開關(guān)的地方，自動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。 手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。

• 定焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門攝像機(jī)配套，適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)的場(chǎng)所作用。定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱為短距鏡頭，短焦距鏡頭又稱廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭，短焦距鏡頭主要用于環(huán)境照明條件差，監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合，焦距大于成像尺寸的稱為長(zhǎng)焦距鏡頭，長(zhǎng)焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監(jiān)視較遠(yuǎn)處的景物。

• 手動(dòng)光圈鏡頭，可與電子快門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。

• 自動(dòng)光圈鏡頭，（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。

• 電動(dòng)變焦距鏡頭，可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡頭是通過遙控裝置來(lái)進(jìn)行光對(duì)焦，光圈開度，改變焦距大小的。

見圖片，焦點(diǎn)與鏡片邊緣的延長(zhǎng)線做包含的角度，就是鏡頭的視角，所以，焦距越短，視角越大。

為了從1/3〃與1/2〃ccd攝像機(jī)中獲取同樣的視角，1/3〃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(zhǎng)焦距鏡頭的效果。

另外我們?cè)谶x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(huì)變小，色彩會(huì)變差，甚至圖像也會(huì)缺損；反之，則進(jìn)光量會(huì)變大，色彩會(huì)變好，圖像效果肯定會(huì)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

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2015-0330