监控摄像头参数（监控摄像头的参数有哪些）

监控摄像头参数(监控摄像头的参数是什么)

摄像机镜头是视频监控系统的关键设备，相当于我们眼中的镜头结构，负责将外界场景投射到一个平面上。如果没有镜头，人什么也看不见；如果没有镜头，那么相机输出的图像是白色的，没有清晰的图像输出。类似于近视或远视，相机和镜头的配合也有类似的现象。当镜头的成像平面不能正好位于相机的CCD芯片上时，图像就会变得不清晰。

由此可见，镜头在闭路监控系统中起着非常重要的作用。设计人员和施工人员要时刻处理好镜头:设计人员要根据物距和成像尺寸来计算镜头的焦距，施工人员经常会进行现场调试，其中一部分就是将镜头调整到最佳状态。

一、相机镜头的分类

视频监控系统中的摄像头镜头种类繁多，按焦距可分为短焦距镜头、中焦距镜头和长焦镜头。根据视野有广角、标准和长焦镜头。该结构分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三重可变(光圈、焦距、对焦均可变)镜头等。

二、相机镜头的主要参数

1.焦距

我们知道，平行光纤会通过凸透镜会聚在一个焦点上，这个焦点距离透镜中心的长度就是焦距。现有的镜头一般可以看作凸透镜组，对于焦距固定的镜头，也就是定焦镜头；焦距可调的镜头是变焦镜头。

焦距的大小决定了视场角的大小。焦距数值小，视场角大，观测范围也大，但对远处物体的分辨率不是很清晰。焦距大，视角小，观察范围小。只要焦距选择得当，即使很远的物体也能看得很清楚。因为焦距和视角是一一对应的，一定的焦距就意味着一定的视角。所以在选择镜头焦距时，要充分考虑观察细节重要还是大的观察范围重要。如果我们想看到细节，我们应该选择长焦距的镜头。如果近距离观看大场景，选择小焦距的广角镜头。

焦距不仅决定了视角，还在一定程度上影响了图像的景深。我们可以从“聚焦”入手，了解景深。在调整相机时，我们可以通过调整相机镜头，使场景与相机图像保持一定的距离，这就是所谓的对焦。场景所在的点称为焦点。景深是确保对焦前后场景清晰成像的范围总和。叫做景深，就是说只要能把这个范围内的场景拍清楚。首先，景深与镜头的焦距有关。长焦距镜头，小景深镜头，短焦距镜头，景深大。其次，景深与光圈有关。光圈越小，景深越大。光圈越大，景深越小。一般来说，前景深度小于背靠背景深，也就是说，经过精确对焦后，可以清晰地成像出焦点前短距离内的场景，而焦点后长距离内的场景可以清晰成像。

(1)基于焦距的分类及应用

根据镜头焦距是否可变，支持哪种变化模式，我们可以将相机镜头分为定焦镜头、手动变焦镜头和电动变焦镜头。定焦和变焦镜头的选择通常取决于被监控场景的特性和经济性。对于监控相对固定的地方，如文物亭、收费窗口等，使用定焦镜头比较经济。毕竟定焦镜头比变焦镜头便宜。

当我们无法确定哪个位置是最佳焦点时，比如一些狭窄的通道或区域，使用变焦镜头更灵活，我们可以根据现场情况确定哪个焦距最合适。至于变焦范围，可以根据监控范围的长度来确定。常用规格有2.8 ~ 13 mm和3.5 ~ 8 mm。

当电动变焦镜头用于监控大场景时，通常与电动镜头和平移/倾斜配合使用。电动镜头的优点是变焦范围大，不仅能看到大范围的情况，还能聚焦到某个细节。另外，云台可以上下左右旋转，可视范围非常大。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍放大。如果知道参考焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如，如果6x电动镜头的参考焦距为8.5毫米，其变焦范围为8.5至51毫米，视场角为31.3至5.5度。电动镜头的控制电压一般为8V ~ 16V DC，最大电流为30mA。因此，在选择控制器时，应充分考虑传输电缆的长度。如果距离太远，线路产生的压降会导致镜头不可控。因此，需要增加输入控制电压或更换视频矩阵主机来配合解码器控制。

相机焦距的长短与其视角密切相关。镜头的视角可以分为图像的水平视角和图像的垂直视角，图像的水平视角大于图像的垂直视角。一般我们所说的视角一般是指镜头图像的水平视角。

根据相机镜头的水平视角，相机镜头可分为标准镜头(或中焦镜头)、、广角镜头(或短焦镜头)和长焦镜头。

标准镜头:视角30度左右。在1/2英寸的CCD相机中，标准镜头的焦距设置为12毫米，在1/3英寸的CCD相机中，标准镜头的焦距设置为8毫米，一般用于人行道和社区周边等地方。

广角镜头:视角在90度以上，焦距可以小于几毫米，可以提供更宽的视野。

远摄镜头:视角小于20度，焦距可达数米甚至几十米。这种镜头可以放大远距离拍摄物体的影响，但会缩小观察范围。

2.孔径系数

光圈系数，即光圈指数，用F表示，用镜头焦距F与清光圈d的比值来衡量，每个镜头标有最大F值，例如6mm/P1.4表示最大光圈为4.29mm，光通量与F值的平方成反比。F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的校准值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等。规则是前一个校准值的曝光正好是后一个校准值的两倍。也就是说，透镜的透光孔径分别为1/1.4、1/2、1/2.8、1/4、1/5.6、1/8、1/11、1/16和1/22，前者值是后者值的根数的两倍，因此孔径指数越小，透光孔径越大，形成成像目标面。

视频监控系统的摄像头镜头光圈可分为手动光圈和自动光圈。手动光圈适用于亮度变化不大的场合，其进光量由镜头上的光圈环调节，直至一次调节完毕。自动光圈镜头会随着光线的变化自动调节光线的光圈，从而保证进入相机的亮度相对稳定。用于室外、人群及光线变化大、频繁的其他场合。

目前自动光圈镜头有两种:一种叫视频驱动镜头，镜头本身含有放大电路，用来将摄像头传来的视频振幅信号转换成光圈电机的控制。

另一种叫做直流(DC)驱动型，它利用摄像头上的DC电压直接控制光圈。这种镜头只包含振镜光圈马达，这就需要在相机中有一个放大电路。对于各种自动光圈镜头，通常有两个可调旋钮，一个是ALC调节(测光调节)，根据目标光照条件有峰值测光和平均测光两种选择，一般取平均测光档位；另一种是LEVEL调整(感光度)，可以使输出图像变亮或变暗。

自动光圈镜头上的ALC(自动镜头控制)调节用于设置光度系统。参考信号强度可以通过整幅画面或画面中最亮部分(峰值)的平均亮度来设定，用于自动光圈调整。一般来说，ALC是在工厂设定的，没有调整，但是当拍摄的场景包含亮度极高的目标时，亮目标的图像可能会造成“白级剪裁”现象，使所有屏幕变白。这时，可以调整ALC来改变画面。

(1)镜头的分辨率

描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数和畸变，但对于用户来说，他们需要知道的只是镜头的空分辨率。测量单位为每毫米可分辨的黑白条纹数，计算公式为:镜头分辨率n 2 180/帧格式高度。因为相机的CCD目标尺寸已经标准化，比如1/2英寸相机，它的目标是6.4毫米*宽×4.8毫米高，1/3英寸相机是4.8毫米宽×3.6毫米高。因此，对于1/2英寸格式的CCD目标表面，镜头的最小分辨率应为38对线/毫米，对于1/3英寸格式的相机，分辨率应大于50对线。相机的目标表面越小，镜头的分辨率越高。

(2)红外传感能力

因为玻璃对不同波长光的折射率不同，所以聚焦点的位置也会不同。目前市面上的普通镜头可以将波长差约250nm的光线聚焦在同一平面上，即430 ~ 650 nm或650 ~ 900 nm范围内的光线都可以成功聚焦，呈现出清晰的图像，这也是普通镜头白天调节清晰、夜视模糊，或者夜间调节清晰、白天模糊的原因。

专业的红外敏感镜片采用特殊镜片(超低色散)，可将430 ~ 900 nm甚至更长范围内的光线聚焦在同一平面上，无论是白天还是晚上都清晰可见。

因为特殊的镜头材料，专业红外镜头的成本非常高。一些厂家为了降低价格，用特殊材料的涂层来矫正光线，也可以部分达到红外感应镜头的效果。但是镀膜技术不好容易脱落蒸发，反而会影响镜头原有的成像清晰度。

3.相机镜头的正确使用

设备选择必须基于现场环境的需要，并考虑一定的经济性。以下是如何根据不同的使用环境正确选择相机镜头。

(1)镜头焦距的选择

一般来说，相机的焦距是通过计算方法选择的。根据摄像机成像目标表面的尺寸(宽度w、高度h)、被监控范围的尺寸(宽度w或高度h)以及监控点与摄像机之间的距离(l)，可以通过以下公式计算出摄像机所需的焦距。

公式1: f=W*L/w(W，L单位m，f，W单位mm)

公式2: f=H*L/h(H，L单位m，f，H单位mm)

示例:选择1/2英寸镜头时，图像尺寸为u = 4.8mm毫米，H = 6.4毫米

镜头到场景的距离为D = 3，500mm，场景的实际高度为U = 2，500mm(场景的实际宽度可以通过以下公式计算:H=1.333，由CCD相机取景器确定)。

将上述参数代入等式1，我们可以得到f=4.8。

300/2500 = 6.72毫米，因此可以使用6毫米的定焦镜头。(2)镜头C和CS接口的选择

所有相机镜头都是螺纹的，CCD相机的镜头安装接口有两个行业标准，分别是C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但镜头到感光面的距离不同。

c安装:镜头安装基准面到焦点的距离为17.526 mm。

CS挂载:专用C挂载，镜头安装基准面到焦点的距离为12.5 mm。

在选择型号时，一定要注意相机和镜头安装方式的匹配，即镜头和相机的安装座要一致。基于C座的螺纹深度大于CS的螺纹深度，CS的镜头不能安装在C座的相机上，但是当C座镜头可以安装在CS座的相机上时，需要一个镜头转换器(用于增加深度的垫片)。

4.镜头与CCD尺寸的匹配

那么为什么在镜头的选择上要考虑CCD目标的大小呢？为了从1/3英寸和1/2英寸的CCD相机获得相同的视角，必须缩短1/3英寸CCD相机镜头的焦距；相反，如果在1/3英寸CCD和1/2英寸CCD相机中使用相同焦距的镜头会发生什么？1/3英寸CCD相机的视角会比1/2英寸CCD相机明显缩小，1/3英寸CCD相机的图像会比监视器上的1/2英寸CCD相机放大，产生使用长焦距镜头的效果。

另外，在选择镜头时要注意原则:大尺寸CCD相机的镜头可以用于目标面较小的CCD，但不能反过来。原因是:1/2英寸的CCD相机如果采用1/3英寸的镜头，光量会变小，颜色会变差，甚至图像会有瑕疵；相反，光量会更大，颜色会更好，图像效果肯定会更好。当然，考虑到各种因素，相机最好选择与之匹配的镜头。

(1)手动和自动光圈镜头的选择

手动和自动光圈镜头的选择取决于使用环境的照度是否恒定。

在环境光照不变的情况下，如电梯轿厢、封闭走廊、无阳光直射的房间等，可以选择手动光圈镜头，这样在系统初始安装调试时，就可以根据实际环境光照一次性设置镜头光圈大小，得到亮度令人满意的画面。

对于环境照度不断变化的情况，如照度随日照时间变化较大的门厅、窗口、大堂等，需要配备自动光圈镜头(必须配备带自动光圈镜头座的相机)，这样可以实现画面亮度的自动调节，获得亮度相对恒定的良好监控画面。

自动光圈镜头的控制信号可分为DC控制和视频控制，即DC电压控制和视频信号控制。在选择自动光圈镜头的类型、相机自动光圈镜头插座的连接方式、选择自动光圈镜头驱动方式的开关时，三者要协调好。

(2)定焦和变焦镜头的选择

定焦和变焦镜头的选择取决于监控场景范围的大小和监控场景画面所需的清晰度。

在一定的镜头规格下(镜头规格一般分为1/3”、1/2”和2/3”等。)，镜头焦距与镜头视场角的关系如下:镜头焦距越长，镜头视场角越小；当镜头焦距固定时，镜头规格与镜头视场角的关系如下:镜头规格越大，镜头视场角越大。因此，从以上关系可以看出，随着镜头焦距的增加，系统末端的监视器上看到的被监控场景的画面范围变小，但画面细节变得越来越清晰。随着镜头规格的增加，系统末端显示器上看到的被监控场景的屏幕范围增大，但屏幕细节却越来越模糊。

在狭窄的监控环境中，如电梯轿厢，窄室内应使用短焦距广角或超广角定焦镜头。比如镜头规格为1/2英寸，使用CS型接口，镜头焦距为3.6毫米或2.6毫米，这些镜头的视角不小于99°或127°，也就是说当摄像机在狭窄空房间内的仰角约为2.5 m时，镜头的视角约为2.5m，也可以根据现场实际情况选择日产ComputeT2 Z2814CS-2镜头等手动变焦镜头。这款镜头是1/3英寸CS型接口手动光圈镜头，焦距可调两倍(手动对焦)。对焦范围为2.8 ~ 6.0 mm，视角从96°到47.2°不等。这种镜头非常适合在狭小的被监控环境中使用，可以根据实际需要灵活实现被监控场景的“点”或“面”的监控效果。

(3)电动变焦镜头的使用

对于一般的变焦镜头，最小焦距通常在6.0mm左右，所以变焦镜头的最大视场角在45°左右。如果在如此狭窄的监控环境下使用这种镜头，其监控死角必然会增大。虽然可以操作控制前端云台来减少这个监控死角，但肯定会增加系统的工程成本(系统需要增加前端解码器、云台等)。

在开放的监控环境下，首先根据监控环境的开放性、用户要求在系统端监视器上看到的监控场景画面的清晰度，以及监控场景中心点与摄像头镜头之间的直线距离作为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个监控场景画面要求的前提下， 我们要尽量选择长焦镜头，这样才能在系统端监视器上获得细节更清晰的被监控场景画面。 在这种环境下，也可以考虑变焦镜头(电动三变镜头)，这可以根据系统的设计要求和系统的性价比来决定。选择时还要考虑两点:调整到最短焦距(看全景)时，要能满足覆盖主要监控场景的要求；

调整到最长焦距时(详见)，应能满足观察被监控场景细节的要求。

通常在室内仓库、车间、工厂等环境中，6倍或10倍镜头就能满足要求，而在库区、码头、广场、车站等室外环境中，可根据实际需求选择10倍、16倍或20倍镜头(一般来说，镜头倍率越高，价格越高，在综合考虑系统成本的前提下，可适当选择高倍变焦镜头或快球。

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