文档介绍：摄像机与云台基础知识
目录
一、摄像机概述
二、摄像机的分类
三、D摄像机比较
四、网络摄像机主流方案比较
五、云台概述及分类
六、云台主要参数
一、摄像机概述
摄像机是获取监视现场图像的前端设备,它主要由镜头,图像传感器,声音传感器,模数转换器(ADC)信号处理器,编解码芯片,主控芯片,模拟视频处理或网络控制以及其它控制接口组成,
工作原理
被摄物体反射光线,经镜头聚焦到图像传感器,图像传感器根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,模数转换器将模拟电信号转换成数字电信号,再经过编码器按一定的编码标准进行压缩编码,在控制器的控制下,由网络控制模块按一定的网络协议传送到网络,后端软件接收到网络视频信号通过一定的解码标准对图像进行解码显示。
二、摄像机的分类
D摄像机
按清晰度可分为标清(SD)、高清(HD)、全高清(FHD)和超高清(UHD)摄像机
按信号类型可分为模拟摄像机及数字摄像机
按传输线类型可分为同轴传输摄像机、有线网络摄像机以及无线摄像机
按图像可视类型可分为可见光摄像机以及热成像摄像机
按日夜类型可分为红外日夜摄像机以及普通日用摄像机
按焦距可分长焦和短焦摄像机,定焦和变焦摄像机
按外壳型类可分为枪型、半球型、卡片型、球型、针孔等摄像机
按功能类型可分为普通摄像机及特殊功能摄像机(如人脸识别,自动跟踪等)
三、D摄像机比较
D(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷;主要由光敏单元、输入结构和输出结构等组成。它具有光电转换、信息存贮和延时等功能,而且集成度高、功耗小
plementary Metal-Oxide-Semiconductor),它通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
结构上的区别
D和CMOS的结构,ADC(数模转换器)D每曝光一次,在快门关闭后进行像素转移处理,将每一行中每一个像素的电荷信号依序传入“缓冲器”中,D边缘的放大器进行放大,再串联ADC输出;而CMOS的设计中每个像素旁边都直接连着ADC,电荷信号直接放大并转换成数字信号。D的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个像素的数据。
技术上的比较
CCD存储的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂而且速度较慢。而CMOS传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)信号,信号读取十分简单,还能同时处理各单元的图像信息,D制作技术起步早,技术成熟,采用PN结或二氧化硅(SiO2)隔离层隔离噪声,成像质量相对CMOS有一定优势。由于CMOS集成度高,各光电传感元件、电路之间距离很近,相互之间的光、电、磁干扰较严重,噪声对图像质量影响很大,使CMOS很长一段时间无法投入实用。近几年,随着CMOS电路消噪技术的不断发展,D相差无几了。
性能上的比较
ISO感光度:由于CMOS每个像素由四个晶体管与一个感光二极管构成,还包含了放大器与数模转换电路,过多的额外设备缩小了单一像素感光区域的表面积,因此相同像素下,同样的尺寸,D。
分辨率:D传感器复杂,D传感器的水平,因此,D传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器。
噪点:由于CMOS每个感光二极管都需搭配一个放大器,如果以百万像素计,那么就需要百万个以上的放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,D传感器相比,CMOS传感器的噪点就会增加很多,影响图像品质。
耗电量:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出;而CCD传感器为被动式采集,必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要12~18V,D还必须有更精密的电源线路设计和耐压强度,D的耗电量远高于CMOS。D的1/8到1/10。
成本:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本;而CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个像素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,D传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破50%的水