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CCD相机相关知识介绍

发布时间:2016-6-18   来源:周先生
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1. 什么是CCD?

    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,具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

2.CCD相机的工作方式?

    被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD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。

3. 如何选择分辨率?

    评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率,其单位为线对,即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600,彩色为380-480,其数值越大成像越清晰。一般的监视场合,用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求;而对于医疗、图像处理等特殊场合,用600线的摄像机就能得到更清晰的图像。

4. 成像灵敏度?

    通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度,黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合;在夜间使用或环境光线较弱时,推荐使用0.02Lux的摄像机;与近红外灯配合使用时,也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关。

参考环境照度:

    夏日阳光下 100000Lux
    阴天室外 10000Lux
    电视台演播室 1000Lux
    距60W台灯60cm桌面 300Lux
    室内日光灯 100Lux
    黄昏室内 10Lux 
    20cm处烛光 10-15Lux
    夜间路灯 0.1Lux

5. 电子快门?

    电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间,CCD摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式,可根据环境的亮暗自动调节快门时间,得到清晰的图像。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。

6. 外同步与外触发?

    外同步是指不同的视频设备之间用同一同步信号来保证视频信号的同步,它可保证不同的设备输出的视频信号具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步,需要给摄像机输入一个复合同步信号(C-sync)或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图像,要实现这种功能,必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄像机。

7. 光谱响应特性?

    CCD器件由硅材料制成,对近红外比较敏感,光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)。夜间隐蔽监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境情况,在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极,所以CCD对紫外不敏感。彩色CCD摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条,所以彩色CCD摄像机对红外、紫外均不敏感。

8. CCD芯片的尺寸?

    CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的摄像机其体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大。同时正确选用摄像机镜头也是非常重要的,正确的选用CCD摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。

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