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什么是网络摄像机?

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 网络摄像机就是拥有独立的IP地址和嵌入式的操作系统从而实现网络监控的智能化产品。 它可以通过LAN、DSL连接或者是无线网络适配器直接连接到网络上。网络摄像机包括一个镜头、光学过滤器、影像感应器、数字化压缩控制器以及嵌入式操作系统。新型的网络摄像机还能够配备其它更高级的功能如动态监测功能。

 

元件组成

网络摄像机首先采集图像(这些图像可以被视为由不同波段的光组成),然后把它转换成光电讯号。这些光电讯号随之被网络摄像机从模拟状态转换成数字模式,经过压缩处理后,然后被传送到网络上。

 

摄像机镜头聚焦影像到影像传感器(CCD)。在这些影像资料到达CCD之前它们先要通过光学滤镜,这个过程过滤掉一些红外光,使得只有合适的光线才可以被显示出来。CCD之后把这些由光讯号组成的信息转化成电信号。然后,这些电信号被转换为数字讯号在网络上进行传输。

 

摄像机的以太网连接通过 Axis的 ETRAX 芯片得以实现 -- 这个芯片是用来连接外围设备到网络的最佳解决方案。该芯片包含一个32位的CPU, 10/100兆位的以太网连接, 先进的直接存储方式和通用性较强的 I/O 接口。

 

CPU, 闪存和动态存储器 就是网络摄像机的?#22823;脑?#65292;有着微型计算机的功能,并且它也是特别为网络应用而设计的。它们共同处理摄像机与网络之间的交流。

 

镜 头

1.镜头的种类(根据应用场合分类)

• 广角镜头:视角90度以上,观察范围较大,近处图像有变形。

• 标准镜头:视角30度左右,使用范围较广。

• 长焦镜头:视角20度以内,焦距可达几十毫米或上百毫米。

• 变焦镜头:镜头焦距连续可变,焦距可以从广角变到长焦,焦距越长成像越大。

• 针孔镜头:用于隐蔽观察,经常被安装在如天花板或墙壁等地方。


2.被摄物体的大小、距离与焦距的关系

   设被摄物体的高度和宽度分别为H、W,被摄物体与镜头间的距离为D,镜头的焦距为f。靶面成像的高度和宽度分别为h、w,则计算公式如下: f=h×D/H f=w×D/W

  根据上述公式,也可以很容易地计算出视场角,下表为靶面尺寸和成像大小对照表 靶面规格 1" 2/3" 1/2" 1/3" h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm

 

3.相对孔径

   为了控制通过镜头的光通量的大小,在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d,由于光线折射的关系,镜头实际的有效孔径为D,比d大,D与焦距f之比定义为相对孔径A,即A=D/f,镜头的相对孔径决定被摄像的照度,像的照度与镜头的相对孔径的平方成正比,一般习惯上用F=f/D,即相对光径的倒数来表示镜头光圈的大小。F值越小,光圈越大,到达CCD芯片的光通量就越大。所以在焦距f相同的情况下,F值越小,表示镜头越好。

 

4.镜头的焦距

a、定焦距:焦距固定不变,可分为有光圈和无光圈两种。

• 有光圈:镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化,应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的,称为手动光圈;镜头自带微型电机自动调整光圈的,称为自动光圈。

• 无光圈:即定光圈,其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。

 

b、变焦距:焦距可以根据需要进行调整,使被摄物体的图像放大或缩小。

   常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。

   三可变镜头:可调焦距、调聚焦、调光圈。

   二可变镜头:可调焦距、调聚焦、自动光圈。

 

5.选配镜头原则

   为了获得预期的摄像效果,在选配镜头时,应着重注意六个基本要素:

    A) 被摄物体的大小

    B) 被摄物体的细节尺寸

    C) 物距

    D) 焦距

    E) CCD摄像机靶面的尺寸

    F) 镜头及摄像系统的分辨率

注释:

  变焦镜头--焦平面的位置固定,而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片,改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。

  焦距--透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。

  光圈--位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也,可用来控制通过镜头的光线的多少。

  自动光圈--镜头内的隔膜装置,可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节,以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。

 

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