文档介绍：安防新手入门课程摄像机摄像机的发展速度很快,D 元件,以其构成 D 摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击等特点,同时清晰度、照度、可靠性等指标大大提高而被广泛应用。 CCD 是 Charge Coupled Device (电荷耦合器件)的缩写,它是一种半导体成像器件,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。 D 芯片上, CCD 根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下, 逐点外移, 经滤波、放大处理后, 形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。一、 CCD 摄像机的分类㈠D 摄像机按成像色彩划分为彩色摄像机和黑白摄像机两种。除色度处理方面不同外, 其它原理基本一致。主要有光学系统、光电转换系统、信号处理系统组成。其中光电转换系统是摄像机的核心。自然图像通过光学镜头成像于摄像机的光靶面上,彩色摄像机的光学系统中使用相干分色棱镜或特殊条状滤色镜将光信号分成红、绿、蓝三色光信号, D 元件利用电视扫描方法把光图像信号转换成随时间变化的视频电信号,再经放大、处理、编码而成为全电视信号。㈡按照分辨率划分按照分辨率划分为25 万像素左右, 对应彩色 330线/黑白 400 线的低档型; 25 万至 38 万像素之间,对应彩色 420 线/ 黑白 500 线的中档型; 38 万像素以上,对应彩色大于或等于 460 线黑白 570 线以上的高档型。㈢按照摄像机灵敏度划分按照灵敏度可分为最低照度 1至 3lux 的普通型; 左右的月光型; 以下的星光型以及原则上可以为 0Lux , 采用红外光源成像的红外照明型。㈣D 靶面尺寸划分摄像机摄像器件( CCD )的尺寸分为 1 英寸、 1/2 英寸、 1/3 英寸、 1/4 英寸等。其中以 1/3 英寸和 1/2 英寸最为常见。 CCD 尺寸水平( mm) 垂直( mm) 对角线( mm) 1 英寸 16 2/3 英寸 11 1/2 英寸 8 1/3 英寸 6 1/4 英寸 4 1/5 D 摄像机正待开发之中,将来也会在市场上占有一定比例。一般来说,D 芯片,其相应的象素面积也较大, 接收所摄光的面积增大,必然使象素输出电荷增多,灵敏度上升,在弱光条件下具有较好的拍摄能力, 容易使摄像机整体质量提高, 图像细部明显细腻自然。而光学系统聚焦影像时的焦平面越小, 则成像过程中丢失的细节就越多, 得到的影像放大后细部过渡就可能有突变的现象, 显得不自然。 D 拥有更多的象素和更高的分辨率也会导致单个像素的感光面积缩小, 有曝光不足的可能。单个像素的面积越小, 其感光性能越低, 信噪比越低, 动态范围越窄。每个象素上的信息趋于与在它附近的象素的信息混合( 在电子学上这个概念叫做色度亮度干扰)。二、 CCD D 是摄像机的核心器件,因此其性能高低将直接影响摄像机的品质,D 的发展是摄像机更新换代的基础。 CCD 传感器有两种,D 传感器,D 芯片(红外焦平面阵列器件)、D 、 D 等,另外还有大靶面如 2048 × 2048 、 4096 × 4096 D 传感器、宽光谱范围(紫外光→可见光→近红外光→ 3-5 μm 中红外光→ 8-14um 远红外光) 焦平面阵列传感器等。目前已有商业化产品, 并广泛应用于各个领域。 D 传感器, 在许多方面都有较大地进展,D 摄像机的综合性能。㈠ CCD 传感器的像面尺寸向集成化、轻量化方向的发展。 D 传感器的硅片和加工成本都很高,所以很希望一片 D 传感器芯片; 由于光刻机的进步, 所以在仍保持具有很高灵敏度的特性下, CCD 传感器的尺寸向 1/2 英寸、 1/3 英寸、 1/4 英寸、 1/5 英寸的方向发展。在 1993 年, 1/2 D 传感器占总产量的 5%;1/4 D 传感器占总产量的 10% ; 1/3 D 传感器占总产量的 85% 。在 1997 年, 在总产量比 1993 年增加 200% 以上的情况下, 1/2 D 传感器仍有很大发展,已占总产量的 15% ( 1/2 英寸由于靶面较大仍有许多场合需要,尤其在科研领域中); 1/4 D 传感占总产量的 60% 。也就是说, 1/2 D 传感器仍有很大增长。 1/4 英 D 传感器的产量比 1/3 D 传感器来说, 占总产量的比例在减少。㈡ CCD 传感器向高素数、多制式发展 D 传感器的像面尺寸在减少,但其像素数在增加,已由早期的 512 (H)× 596 (V )向 795 (H)× 596 (V )发展,甚至出 D 传感器。为提高水平方向和垂直方向的