摄像机基本知识培训.doc

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1、摄像机基本知识培训一、什么是CCD摄像机？　　CCD是ChargeCoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。60年代末期由贝尔试验室发明,开始是作为一种新型的PC存储电路，很快便发现CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像（硅的光敏性）处理。如今，CCD的应用领域已经今昔对比，在我们熟习的数码相机上，他扮演着举足轻重的作用。他接收透过镜头的光，并将光讯号转换为电信号，再由模拟数字转换器（A/D）将这些电信号转变成数码相机能识别的数字信号，这些数字信号最后就会还原为我们最终期待的照片

2、图像。在像素数一样的情况下，CCD尺寸越大单位像素就越大。这样，单位像素可以收集更多的光线，因此，理论上可以说有利于提高画质。CCD片的大小与摄像效果与密切的关系，CCD片越大在低照度下表现的越比较好，画面更清晰明亮。CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。在安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD摄像机，CCD是电荷耦合器件（chargecoupleddeice)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化

3、，因此是理想的摄像机元件，以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、部受磁场影响、具有抗震东和撞击之特性而被广泛应用。二、CCD摄像机的工作方式　　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。摄像机结构，如下图：里头每一块就是一颗晶片，全部合起来就是一个”方案”，先解释各晶片的功能：CCD:就像是人的眼睛，把光影像转成电子讯号，靠的就是上头的感光点，每一点就像一颗太阳能电池，被光照到后

4、会产生电能，依照光的强度不同，会产生不同大小的电能。V-Driver：CCD里头每一点被光照到产生电能，那如何取出来？就是靠这颗V-DRIVER，它会产生不同的脉波，把CCD每点的讯号”挤”出来。CDS/AGC：CCD挤出来的讯号，在这颗晶片内做”修整”，送进D.S.P.到以上阶段，记住！全都是模拟讯号。D.S.P：重头戏来了，D.S.P是DigitalSignalProcessor的缩写，也就是数位讯号处理器，可是不是说CDS/AGC出来是模拟讯号吗？因此DSP里头包了一颗Decoder(A/DConverter，模拟数位转换器)，先把模拟转成数位，再做一大堆的运算(颜色，亮度

5、，白平衡…..)，然后再把数位转模拟(Encoder，也是包在DSP里头)，就是视频输出了。挺复杂的，我们所谓的方案就是以用那颗DSP来说的)。T.G:TimingGen:这是在控制整个处理过程的快慢用的，现在一般看不到了，都包在DSP内了。简单解释了一下，我们会发现一件事，其实摄像机内大部份还是模拟电路。言归正传，开始讲各方案，先从SONY讲起: 三、CCD摄像机的参数：1.成像元件a)尺寸其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积越大，也即CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的

6、部件，相当于光学传统相机中的胶卷。(1)l"靶面尺寸为宽12.7mmx高9.6mm，对角线16mm(2)2/3"靶面尺寸为宽8.8mmx高6.6mm，对角线11mm(3)1/2"靶面尺寸为宽6.4mmx高4.8mm，对角线8mm(4)1/3"靶面尺寸为宽4.8mmx高3.6mm，对角线6mm(5)1/4"靶面尺寸为宽3.2mmx高2.4mm，对角线4mmCCD当然也有CMOS，主要区分为彩色，黑白，1/3”，1/4”，1/2”及品牌；大小的差别主要在于灵敏度，也就是最低照度，1/4照度会比1/3差，原理很简单:相同数量的感光点，摆在1/4上的每一点一定比较小点，他的受光就较少，当

7、然照度就较差，好处是便宜一些，还有体积较小，板子可以做小一些。b)品牌:目前的CCD，有：SONY(高低解)，SHARP(高低解)，Panasonic(高低解)，韩国A1+(低解)，三星(低解，本来已停产，听说又卷土重来)，还有在韩国封装，号称松下芯片的，共以上6种品牌。而D.S.P呢，就多了：SONY有SS-1(CXD2163R)，SS-11(CXD3141R/2R)，SS-11X(CXD4103R)，SS-HQ1(CXD3172R)，SS-2，Sharp有D4(LR38603