CCD彩色攝像機(jī)的基本參數(shù)

1、  CCD尺寸，亦攝像機(jī)靶面。原多為1/2寸，現(xiàn)在1/3已普及化，1/4和1/5寸的也已商品化。

2、  CCD像素，是CCD的主要性能指標(biāo)。它決定了現(xiàn)實(shí)圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好，CCD是由面陣感光元素組成，每一個(gè)元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰?，F(xiàn)在市場(chǎng)上打多以25萬(wàn)和38萬(wàn)像素為劃界。38萬(wàn)像素以上者為高清晰度攝像機(jī)。

3、  水平分辨率，彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在320線到500電視線之間。主要有330線；380線；420線；460線；500線等不同檔次。分辨率是用電視線（簡(jiǎn)稱線TV  LINES）來(lái)表示的，彩色攝像機(jī)的分辨率在300---500線之間。分辨率于CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度相關(guān)。通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)與清晰度為80線。頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對(duì)越打。

4、  zui笑照度，也稱為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的zui暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高等靈敏度的攝像機(jī)可工作在很暗的環(huán)境下。

1—3LUX屬一般照度

月光級(jí)：正常工作所需要的照度為0.1LUX左右

星光級(jí)：正常工作所需要的照度為0.01LUX以下

紅外型：采用紅外燈照明，在沒(méi)有光線的情況下也可以成像（黑白）

5、  掃描制式，有PLA制和NTSC制之分。中國(guó)采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA）。

6、  攝像機(jī)電源，交流有220V、110V、24V，直流為12V或9V

7、  信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出項(xiàng)噪聲。

8、  視頻輸出。多為1Vp—p、75Ω，均采用BNC接頭

9、  鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同

10、              CCD彩色攝像機(jī)的可調(diào)整功能

（1）       同步安裝方式的選擇

A、 對(duì)單臺(tái)攝像機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種

     內(nèi)同步-----利用攝像機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來(lái)完成同步

     外同步-----利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝像機(jī)的外同步輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)同步

     電源同步-----也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝像機(jī)的交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步，即攝像機(jī)和電源零線同步。

B、 對(duì)于多攝像機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，這樣的變換的攝

像機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)造成畫面失真，但是由于多攝像機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝像機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有：

均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝像機(jī)的外同步輸入端來(lái)調(diào)節(jié)同步

調(diào)節(jié)各臺(tái)攝像機(jī)的“相位調(diào)節(jié)”電位器，因攝像機(jī)在出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過(guò)零點(diǎn)同相的，故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝像機(jī)有不同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0—360度

（2）       自動(dòng)增益控制

所有攝像機(jī)都有一各將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。因此，需利用攝像機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路取探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)的開關(guān)AGC，從而使攝像機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝像機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像

（3）       背景光補(bǔ)償

通常，攝像機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來(lái)確定的，但如果視場(chǎng)中包含一各很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)不夠合適。背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)現(xiàn)實(shí)狀況。半背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來(lái)確定其AGC工作點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。

（4）       電子快門

在CCD攝像機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來(lái)操控快門。電子快門控制攝像機(jī)CCD的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí)，對(duì)NTSC攝像機(jī)，其CCD累積時(shí)間為1/60秒；對(duì)于PAL攝像機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝像機(jī)的電子快門打開時(shí)，對(duì)于NTSC攝像機(jī)，其電子快門以261步覆蓋從1/60到1/10000秒的范圍；對(duì)于PAL型攝像機(jī)，其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度增加時(shí)，在每個(gè)視頻場(chǎng)允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCD上的光減少，結(jié)果將降低攝像機(jī)的靈敏度，然而，較高的電子快門速度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作”效應(yīng)，這將大大地增加攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。

（5）       白平衡

白平衡只用于彩色攝像機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能反映景物狀態(tài)，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。

A、 自動(dòng)白平衡

     連續(xù)方式----- 此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩速度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800—6000K。這種方式對(duì)于景物的色彩緯度在拍攝期間步斷改變的場(chǎng)合是zui適宜的，但對(duì)于景物種很少甚至沒(méi)有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡步能產(chǎn)生*的彩色效果

     連續(xù)方式----- 先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止。在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)為止以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?/span>2300—10000K，在這期間，即使攝像機(jī)斷電也步會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡zui為和可靠，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。

（6）       色彩調(diào)整

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對(duì)攝像機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其它色彩?？烧{(diào)色彩方式有

紅色-----黃色色彩增加；此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。

紅色-----黃色色彩減少；此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。

蘭色-----黃色色彩增加；此時(shí)將蘭色向青蘭色移動(dòng)一步。

蘭色-----黃色色彩減少；此時(shí)將蘭色向洋紅色移動(dòng)一步。

11、              數(shù)字化式的調(diào)整控制方式

     新型攝像機(jī)對(duì)前述各項(xiàng)可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制，此時(shí)不必手動(dòng)調(diào)節(jié)電位計(jì)而是采用輔助控制碼，而且這些調(diào)整參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)字記憶單元中，增加了穩(wěn)定性和可靠性。

12、              DSP攝像機(jī)

     在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理（DSP、DIGITAL、SIGNAL、PROCESSOR）攝像機(jī)。該種攝像機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、  由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝像機(jī)要求被攝景物至于畫面*并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償，否則過(guò)亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSP攝像機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來(lái)有效的檢測(cè)目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚的呈現(xiàn)。

2、  由于DSP技術(shù)能自動(dòng)跟蹤白平衡；即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來(lái)再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝像機(jī)因?qū)Ξ嬅嫔系娜可首髌骄幚恚@樣如果彩色物體再畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色熏現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝像機(jī)是將以個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域，這樣就能夠有效的檢測(cè)白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝像機(jī)也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。再派色網(wǎng)格壯物體時(shí)，可將由攝像機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至zui少。

13、 CCD攝像機(jī)的選擇參考

       市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像機(jī)采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍差一點(diǎn)點(diǎn)。因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。再購(gòu)買時(shí)，可以采用以下檢測(cè)方法：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測(cè)CCD芯片zui簡(jiǎn)單直接的方法，而且不須要其它儀器。然后可以打開光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，察看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來(lái)清晰自然；而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)現(xiàn)實(shí)蘭色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì)，再一般情況下，雜質(zhì)不會(huì)影響到圖像，但再弱光或顯微攝像時(shí)，細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要精挑細(xì)選。