摄像机的基本原理2.pdfVIP

1． 摄像机的基本结构原理 1普通摄像机 组成原理： 外壳、镜头、 CCD感光元件、基本电路板（含 Q9头）、电源模块（一般是 220V 转 12V 的变压器） 镜头也就是实现光圈开关、变动焦距功能的器件。 CCD感光元件是摄象机中重要的组成部分，它的好坏直接影响到摄象机的质量，感光元 件在效果中的体现为视频画面的清晰度，也就是常说的 420 线、 480 线、 520 线等参数。还 有 CCD按规格分，常见的有 1/3 、 1/4 规格，当然还有 1/2 、2/3 、 1 的规格，由于在成本上 考虑，大部分生产商会考虑便宜的 1/4 、1/3 规格的 CCD。 基本电路板就相当于电脑的主板， 也称为 “系统总线” 所有的器件都要通过它来实现自 己的功能。 电源模块其实就是个变压器， 为电路板和与电路板相连接的器件提供稳定持续的电力供 应。 （1） 网络摄像机 组成原理：网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、 A/D 转换器、图像、声音、 控制器网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。 1. 镜头 镜头作为网络摄像机的前端部件， 有固定光圈、 自动光圈、 自动变焦、 自动变倍等种类， 与模拟摄像机相同。 图像传感器、声音传感器 图像传感器有 CMOS 和 CCD 两种模式。 CMOS 既互补性金属氧化物半导体， CMOS 主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过 CMOS 上带负电和带正电的晶体管来 实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。 CMOS 针对 CCD 最主要的优势就是非常省电。不像由二级管组成的 CCD 和 CMOS 电路 几乎没有静态电量消耗。这就使得 CMOS 的耗电量只有普通 CCD 的 1/3 左右， CMOS 重 要问题是在处理快速变换的影像时， 由于电流变换过于频繁而过热。 暗电流抑制的好就问题 不大，如果抑制的不好就十分容易出现杂点。 CCD 图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电 二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。 通常，传送优良图像质量的设备都采用 CCD 图像传感器，而注重功耗和成本的产品则 选择 CMOS 图像传感器。但新的技术正在克服每种器体固有的弱点，同时保留了适合于特 定用途的某些特性。这一部分与模拟摄像机相同。 声音传感器即拾声器或叫麦克风，与传统的话筒原理一样。 2.A/D 转换器 A/D 转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。 基于 CMOS 模式的图像传感器模块有直接数字信号输出的接口，无须 A/D 转换器；而 基于 CCD 模式的图像传感器模块如有直接数字输出的接口， 亦无须 A/D 转换器， 但由于此 模块主要针对模拟摄像机设计，只有模拟输出接口，故需要进行 A/D 转换。 3. 图像、声音编码器 经 A/D 转换后的图像、声音数字信号，按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩 的目的是为了便于实现音 /视信号与多媒体信号的数字化；便于在计算机系统、网络以及万 维网上不失真地传输上述信号。 目前，图像编码压缩技术有两种：一种是硬件编码压缩，即将编码压缩算法固化在芯片 上；另一种是基于 DSP 的软件编码压缩，即软件运行在 DSP 上进行图像的编码压缩。同 样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有 MP3 等格式。 4. 控制器 控制器是网络