网络摄像机培训基础篇

二、产品的特性(4)
最低照度：是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的
视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低 照度为2～3LUX， 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此， 不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下 其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而 言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感， 所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在 F1.4时，至于微光摄像机则更低。
一、产品的原理(2)
摄像机分类
➢ 按摄像机形状分：枪机、球机、针孔机 ➢ 按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机 ➢ 按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、数字摄像机 ➢ 按成像色彩划分：彩色、黑白 ➢ 按分辨率划分：330TVL、420TVL、480TVL、540TVL、Mega pixels ➢ 按灵敏度划分：普通、月光、星光、红外照明 ➢ 按感光元件靶面大小划分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、
序号 1 2 3 4 5 6 7
二、产品的特性(5)
典型场景 晴天 阴天
日出/日落 曙光 月圆 星光
阴暗的晚上
照度值/Lux 3×104～1×105 3×103～1×104
5×102 5
3×10-2～3×10-1 7×10-4～3×10-3 2×10-5～2×10-4
二、产品的特性(6)
问题：最低照度是否可作为衡量现场环境照度的标准？
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内容提要
1 产品的原理 2 产品的特性 3 IPC竞争分析 4 IPC需求分析 5 结束语
一、产品的原理(1)
摄像机：
是一种把景物光像转变为电信号的装置，其结构大致可分为三部分： ➢ 光学系统：主要指镜头 ➢ 光电转换系统：主要指摄像管或影像传感器件 ➢ 电路系统：主要指视频处理电路
优
优
CMOS
优
优
优
➢ CCD辨识
一、产品的原理(7)
SONY CCD
SHARP CCD
松下 CCD
一、产品的原理(8)
➢ 图像处理单元
V-Driver CDS/AGC TG DSP
二、产品的原理(9)
➢ DSP
SONY方案： SS-1（2163）: SS-11（3141/2）: SS-HQ1（3172）: SS-11X（4103）:
1/4inch
一、产品的原理(3)
摄像机关键部件
➢ 镜头 ➢ 滤光片 ➢ 感光元件 ➢ 专用图像处理单元
一、产品的原理(4)
滤光片
➢ 定义 光学低通滤波器（OLPF）
➢ 功用 滤除红外线：镀膜、蓝玻璃 修整光线：石英
一、产品的原理(5)
感光元件
➢ CCD：电荷耦合器件(Charge Coupled Device )，传感器中每一行中 每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分 输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。
SHARP方案：D4（38603）、D5 松下：D5（673276） 其它厂家：Nextchip、A-NOVA
二、产品的特性(1)
CCD尺寸：即摄像机靶面，通常有2/3、1/2、1/3、1/4等规格；一
般来讲此值越大越好，感光面积越大成像质量越好。
像素数：CCD是由面阵感光元素组成，每一个感光元素称为像素，
二、产品的特性(3)
问题：像素和分辨率的关系？
像素是最小的图像单元，这种最小的图形的单元能在屏幕上显示通常是 单个的染色点。像素是由光电传感器上的光敏元件数目所决定的，一个 光敏元件就对应一个像素，因此像素越大，意味着光敏元件越多，相应 的成本就越大。分辨率是一个表示平面图像精细程度的概念，通常它是 以横向和纵向点的数量来衡量的，表示成水平点数×垂直点数的形式， 在一个固定的平面内，单位长度内像素个数（PPI），分辨率越高，意 味着可使用的点数越多，图像越细致。像素和分辨率是成正比的，像素 越大，分辨率也越高。
➢ CMOS：互补性氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor )，传感器中每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换 电路，用类似内存电路的方式将数据输出。
一、产品的原理(6)
➢ CCD与CMOS比较
分辨率 灵敏度 信噪比 集成度 功耗 成本
CCD 优
视频信号的标称值为1Vp-p，标准值为0.7Vp-p，最低照度时的视频信号 值为1/3到1/2的标准植；而且摄像机在最低照度时产生的图像清晰度， 是用电视信号测试卡（黑白相间的条纹）进行测式的，与实际使用当中 的场景差别很大。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为 衡量现场环境照度的标准。 应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机。监视目标的最低环 境照度应高于摄像机最低照度的10倍。
像素越多，图像越清晰，有的给出了水平及垂直方向的像素数，如 500H×582V，有些则给出了前两者的乘积值，如30万像素。
分辨率：通常是指摄像机的水平分辨率，指的是当摄像机摄取等间
隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能 够看到的最多线数，当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的 一片而不再能分辨出黑白相间的线条。
二、产品的特性(2)
问题：为何不以垂直分辨率作为指标？
垂直清晰度是由一帧图像的扫描行数决定的。由于在场消隐期间看不 到扫描线，对于我国625行50场的扫描制式来说，画面的有效扫描行数 约为575行；而对于美国525行60场的扫描制式来说，画面的有效扫描 行数约为490行。由于水平扫描线之间是离散的，所以两条相邻的水平 扫描线之间一定会丢失部分细节（或说对与扫描线相同的黑白水平线 摄像时，扫描线与黑白水平线正好重合的概率不等于一）。一般，约 有30%（凯尔系数）的细节会丢失。所以认为，垂直清晰度RV等于有效 扫描行数n乘以经验值0.7（70%），即 RV = 0.7n 所以，对625行的扫描制式来说，实际有效的清晰度为 575×0.7=402TVL； 对525行的扫描制式来说，其垂直清晰度为490×0.7=343TVL。 因此垂直清晰度对同一电视制式来说，基本上是固定的