监控系统摄像头镜头选型选择设计

镜头资料

1．镜头的种类（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。松下公司有WV-LA2R8C3、WV-LA210。

标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。松下公司有WV-LA9C3B。

长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。松下公司有WV-LA18A、WV-LZ62/8等。

变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大。松下公司型号有WV-LZ61/10、WV-LZ61/15等。

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。

2．被摄物体的大小、距离与焦距的关系

假设被摄物体的宽度和高度分别为W.H,被摄物体与镜头间的距离为L，镜头的焦距为F。

3．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，镜光实际有效的有效孔径为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。

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。主要用于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。

三可变和二可变镜头

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。

5．选配镜头原则

为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：

A）被摄物体的大小

B）被摄物体的细节尺寸

C）物距

D）焦距

E）CCD摄像机靶面的尺寸

F）镜头及摄像系统的分辨率

操作步骤：

* 移开镜头防尖装置，连接上镜头。

* 如果使用CS镜头，请降下C圈（5mm），然后锁住CS镜头装置。

* C型镜头可直接安装使用。

* 连接视频输出（BNC）至监视器或其它设备。

* 插上DC12V电源/AC220V

* 检查LED是否亮。

* 当图像一旦模糊时，请调整镜头焦距。

6、镜头的选择

镜头光圈分手动和自动两种。以往由于摄像机的使用在室外或其它特殊场合等缘故，所以较多选用自动光圈镜头。

在目前的监控工程中，由于智能建筑大量使用CCTV系统，室内监控点占较高的比例。而许多工程商在做工程设备报价时，也同样喜欢采用自动光圈镜头。虽然自动光圈镜头对监控点的光线变化适应性较强，但其价格也明显高于相同焦

距的手动定焦镜头。而现在大多数的摄像机都有电子快门，室内的光源也较为稳定，因此，建议在室内情况下，采用手动光圈镜头即可；另一方面，现在市场上用的自动光圈镜头分为二大类：a.电源驱动自动光圈镜头；b.视频驱动自动光圈镜头。电源驱动自动光圈镜头是通过四根线控制镜头的，其中两根为DC12V电源来驱动镜头中的马达，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小；视频驱动自动光圈镜头则是通过三根线来控制镜头的，其中一根为视频触发信号来起动光圈，并控制光圈大小，另二根为DC12V电源线驱动电机马达。目前市场上大多黑白或彩色摄像机可以兼容二种自动光圈镜头镜头。但当工程中的监控点在室外时，应采用带自动光圈的镜头，因为室外的光线的动态范围变化较大，夏日阳光下环境照度达50000Lx－100000Lx；夜间路灯时仅为10Lx，变化幅度相当大。在这种情况下摄像机无论是否具有自动调整灵敏度功能即通过摄像机本身的电子快门已不可能适应这么宽的照度范围，也就无法达到控制图像效果的作用。

7、详细选择说明

摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。

镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。

由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。

１、镜头的分类

按外形功能分

按尺寸大小分

按光圈分

按变焦类型分

按焦距长矩分

球面镜头

1” 25mm

自动光圈

电动变焦

长焦距镜头

非球面镜头

1/2” 3mm

手动光圈

手动变焦

标准镜头

针孔镜头

1/3” 8.5mm

固定光圈

固定焦距

广角镜头

鱼眼镜头

2/3” 17mm

（１）以镜头安装分类

所有的摄象机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。

Ｃ安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。

ＣＳ安装座：特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头