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安防监控中,焦距与视场参数的换算方式
 

  安防监控设备中,镜头,是相当重要的组成部分。为了适应不同的监控环境和要求,需要配置不同规格的镜头。比如在室内的重点监视,要进行清晰且大视场角度的图像捕捉,得配置广角镜头;在室外的停车场,既要看到停车场全貌,又要能看到汽车的细部,便需要广角和变焦镜头;在边境线、海防线的监控,则需要超远图像拍摄。

  具体应使用哪种镜头,便需要根据实际情况与参数,进行相应的计算。

  其中,最主要的参数,分两种:

  1.焦距(f):焦距是镜头和感光元件之间的距离,通过改变镜头的焦距,可以改变镜头的放大倍数,改变拍摄图像的大小。当物体与镜头的距离很远的时候,我们可用下面公式表达:镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距,放大倍数增大了,可以将远景拉近, 画面的范围小了,远景的细节看得更清楚了;如果减少镜头的焦距,放大倍数减少了,画面的范围扩大了,能看到更大的场景。

  2.视场角:在工程实际中,我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。焦距 f 越大,视场角越小,在感光元件上形成的画面范围越小;反之,焦距 f 越小,视场角越大,在感光元件上形成的画面范围越大。

  视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小,视场的大小是以镜头至被摄取物体距离, 镜头焦头及所要求的成像大小确定的。

安防监控中,焦距与视场参数的换算方式

  视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下:

  公式 1:F= w D / W

  公式 2:F= h D / H

  F:镜头焦距 w:图象的宽度(被摄物体在 ccd 靶面上成象宽度) W:被摄物体宽度

  D:被摄物体至镜头的距离

  h:图象高度(被摄物体在 ccd 靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度H:被摄物体的高度

  ccd 靶面规格尺寸:单位 mm

  规格 W H

  1/3" 4.8 3.6

  1/2" 6.4 4.8

  2/3" 8.8 6.6

  1"1 2.7 9.6

  由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样,其比例均为 4:3

  如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β(水平观看的角度)β=2tg-1= 垂直视场角 q(垂直观看的角度) q=2tg-1= 式中 w、H、F 同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下: q=或=q

  光圈:光圈安装在镜头的后部,光圈开得越大,通过镜头的光量就越大,图像的清晰度越高;光圈开得越小,通过镜头的光量就越小,图像的清晰度越低。通常用 F(光通量)来表示。F=焦距(f)/通光孔径。在摄像机的技术指标中,我们可以常常看到 6mm/F1.4 这样的参数,它表示镜头的焦距为 6mm,光通量为 1.4,这时我们可以很容易地计算出通光孔径为 4.29mm。在焦距 f 相同的情况下,F 值越小,光圈越大,到达 CCD 芯片的光通量就越大, 镜头越好。

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