摄像机分辨率及最低照度的检测方法

, � � 长一⋯ 资任编辍 工 明辉 ! ∀ # 监控技∃%% 文目连载 · 之三 摄像机分辨率及最低照度的 检测 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 肠 日本!∀ #株式会社 鹤岗 光 治 分辨率 所谓分辨率 , 一言以蔽之 , 就是摄像机 ’‘能看到多小的 东西 ’‘ 。 电视机与# # 下&监控摄像机对于分辨率的定义与 镜头 ∋ 照片等不 同 ∋ 它们分别有 自 己的定义方法 。 例如 , 镜头 、 照片将 (组黑 白线条计为 (线 ∋ 而电视则将 (组线条 计为 �线 )黑 白各 , 线 ∗ 。 另外不 同的地方是 镜头 、 照片 的分辨率表示平均 ( + + 内可 以数出 多少根线 而电视则 表示整个画面能数出 多少线 。 下面就, # 下 &监控摄像机的分辨率进行解释 − 摄像机 分辨率分为 垂直分辨率和水平分辨率 , 纵 向清晰度称为 水平分辨率 、 横向清晰度称 为垂直分辨率 。 如图 (所示 。 ( 、 分辨率的测定方法 图 . / 01 一 ( 2 3 �标准分辨率图正放 ∋ 将测试图的水平 和垂直边框标志充满欠扫描时的显示器的有效空 间进行 摄像 ∋ 如图 �所示 。 )(∗ 目测 一般测定方法是 ∋ 黑白显示器看分辨率测试图楔形黑 白条纹在哪里分开 无法 区别黑 白时 ∋ 其临界点 即 为分 辨率 。 显示器 ∋ 镜头必须使用性能超过被测摄像机的机 器 。 )如图 4∗ 。 目测必须在 以下条件下进行 − 测定 照 明条件 − � 5 5 5 6 7 土 ( 5 5 6 7 摄像机设定条件 8 99 − 白平衡最佳 。 )�∗ 选线法 光源色温 为 4 ( 5 5 : 士 . 88 : 照度 为 增益为 ; < = 1 > # 8 99 电子快门 , � ∃⋯工。? , ( 资任编辑 − 王明辉 似 目测法是一般方法 还有一种方法是选择分辨率图的 相应的水平线 , 利用示波器确认垂直线宽 )黑白 ∗ 的振 幅 即利用获褥多少 ∀ 6 判断分辨率 。 � ∋ 垂直分辫率 垂直分辨率由电视制式的扫描线数决定 。 ≅ 1 6制式表 示 (帧有效扫描线为 � �3 线 ∋ 平均 (个场有 �8线垂直消隐时 间 ∋ 因此 ∋ 实际画面只出现3 Α 3 ∀ 6 。 )如图 Β∗ 另夕卜 由于# #下 ∀ 采用 的是逐行扫描方式 ∋ 因此分辨 率下降 。 其比例被称为凯尔系数 ∋ 按照经验 使用 5 ∋ ∃数 值 ∋ 这样 ∋ 最终垂直分辨率Χ & Δ )� �3 一Ε8 7Ε ∗ 7 5 ∋ ∃ , 约 Β (8 ∀ 6左右是垂直分辨率的界限 。 如上所述 垂直分 辨率由电视制式决定 ∋ 并不表示摄像机的性能 。 · Φ − ∀ 6 · Γ − 图像信号频率 · 1 − 纵横比 《4 − Β Δ 5 ∋ ∃ 3 ∗ · Η − 消隐率 )Η Δ 5 ∋ ( � ∗ · Γ? − 水平扫描频率 )Γ Δ (3 ∋ �� 3 Ι Χ − ∗ 时 ∋ 用 Φ Δ Ε Γ1 )(一Η ∗ ϑ Γ ?表示 。 · 户1 6制式时 代入各值后得出 Φ Δ Γ 《Κ 日 �∗ Λ Α5 ) ∀ 6 ϑ ΚΧ Μ ∗ 关系是图像频率 ( 《ΚΧ Μ ∗ Δ Α 5 《 ∀ 6 ϑ ΚΧ Μ ∗ 按照上述关 系 ∋ 尽 % 提高图像频率后可得到 高分辨 率 ∋ 但是实际使用的# # 8决定 了时钟频率和采样频率 。 使 用Χ. 一Ν / Ο 8 的 # # 8 时的抽样频率 为 ( Β ∋ (Α Κ日Μ , 根据抽样 原理 )为 了将连续信号所含的频率成份正确再现为抽样 值数据 抽样频率必须为连续信号拥有频率上限的 �倍以 上 ∗ ∋ 图像信号频率被限制在约 ∃ΚΧΜ 。 另外 ∋ 如果图像信号成份存在超过抽样频率 ( ϑ �的频 率成份 ∋ 将产生折里现象 , 产生假信号 ϑ 康 尔纹圈像不 纯 , 很难看参照 )圈 � 一 (∗ 。 为 了防止这种现象 , 祷耍使 用高效带通滤波器 ∃ ΚΧΜ 以上频率 。 但在当时实际上很难 制造 出这样的滤波器 ∋ 因此 ∋ 图像信号频率变为 � ΚΧΜ 左 右 ∋ 水平分辨率达到ΒΑ 。下& 6 。 Β ∋ !& ,摄像机的高分辫率化 ! ∀ #在满足上述条件的 同时 ∋ 反复讨论如何实现高分 辨率化 并行业首次实现了水平分辨率 3 Β8 & 6商品化 。 如上所述 ∋ 如何才能在不产 生假信号的情况下将图像 频率扩展到高带宽是问题的要点 。 为此 ∋ 我们将注意力 放到了 以下方面 − 如何实现采用高像素# # 8 − 优化光学 6 尸9) 带通滤波器 ∗ − 电路宽带化 ‘如图 3∗ 。 本文将就如 何扩展电路的宽带化进行特别说明 。 图Β 4 ∋ 水平分辫率 这是评价# # 丁∀ 监控摄像机性能的孟要项目之一 。 水 平分辨率从理论上讲由下述的一般公式表示 ∋ 与 图像频 率成比例 。 各项指标规格如下 − 图3 图 �是 !∀ #的时钟图 )信号流程图 Π 。 从图 �褥知 通过新开发 5 3 尸 , 附加与此前的亮度 丫 信号不同 的仅有高频成份 的信号 , 从而 实现扩展图像 频率 , 得到没有折盛失真的高分辨率图像 。 )图 � 一 �∗ 目前! ∀ #配备该 5 3 户的产品 系列已经有下 :一 # 2� 8/ # 丁:一 # 2 � (/ # 、 : 一 # Ε8Ο /# 。 工工# 0飞(飞。0)忿忿 到 3 5Θ )8 ∋ 4 3 ∀ ∗ 图像水平 显示达到 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 水平时的照度 。 )如图 2 ∗ 图� 最低被摄物体照度 )灵敏度∗ # # 丁 ∀监控摄像机的另 外一个重要性能是最低被摄物 体照度 )灵敏度 ∗ 。 所谓最低被摄物体照度 ∋ 就是 “ 为 了获得可识别被摄物体最低限界的图像输 出水平而所需 的必要的被摄物体照度 “ ∋ 用 Ρ7) 勒克斯 ∗表示 。 简单地 说 , 就是摄像机在黑暗的地方能够摄 出什么程度的亮 度 ∋ 数字越小 )照度低 ∗ 表示摄像机的灵敏度能够拍摄 出很暗的地方 ∋ 表示性能越好 。 � ∋ 注意确认项 目 盒型摄像机的最低被摄物 体照度的测定是随 ∋ 被选镜头 的亮度 《9值 Π 而 变化的 。 一 般选 用亮度 为 9 Ρ ∋ � 的镜头 ∋ 在 最低被摄 物 体照 度 的测定 值上会 明 确 标 明镜 头 指标 。 测定 时 ∋ 一般情况 下 标 明灰 度阶梯降 至 亮度 电平为 3 5 Θ 《8 ∋ 4 3 ∀ ∗ 时 的照度 ∋ 不过也 有些厂家是 � 3Θ 《8 ∋ (Α ∀ ∗ 或 最低 , 甚至有些厂家不标出测 试时的亮度电平 。 如上所述 ∋ 因 测定条件不 同 , 故不能够只比较绝对值 ∋ 而是需要看所标示的条件 。 同 时 ∋ 使用亮度为9. 8镜头时照度 变为 , ϑ( ∋ Β Σ 在 白色水平 � 3Θ )5 ∋ (Α & ∗ 下测定时 , 照度 变成 ( ϑ � ∋ 区别很大 。 或 许 还存在有些标明的摄像机员敏度看似很好 ∋ 但实际 上性能却完全一样的情况 。 0 ∋ 最低被摄物体照度的测 定方法 方法之一是使用标准灰度卡测试 图 《& Δ � ∋ � ∗ 使图 像正好充满监视器 )欠扫描时 ∗的边框 ∋ 如图 ∃ ‘ 图 Α所示 。 4 ∋提高最低被摄物体照度 )灵敏度 ∗ 的方法 提高摄像机的最低被摄物体照度可 以考虑下面几点 。 川增大固体摄像元件 ( 个象素的开 口面积 由于摄像元件的尺寸 固定 ∋ 增大 ( 个象紊的开 口 面 积 ∋ 象素数会减少 分辨率也会减小 。 例 − � 2万象素 (个象素尺寸 2 ∋ Α Τ 7 � ∋ 4 料 8 ∋ 3 3 . 7 ) : 一# ∃ 3 5 / # 】 Β Β万象素 (个象素尺寸 � ∋ 3 “ 7 � ∋ � 3 林 ( 3 Ρ 7 标标准灰度卡测试图图 示波∋ 或渡形皿示份 且示今 图∃ 测定照明条件必须满足 光源色温为 4( 5 5 : 士 ( 5 5 : 摄像机设定条件 − 增益 )最大 ∗ − 1 > # 《8 Φ∗ Σ 电 子快门 《899∗ − 白平衡 − 最佳 。 第二种 方法是 ∋ 降低照度使灰度梯级中央的 白色达 洲试日 乃Υ 终端 图Α ς门 , ( , 技木 , � 2 ⋯Ρ Ω # ΓΞ Υ ; Ρ; Ψ 丫 资任摘粗 −王明辉 图2 ) :一 # 2 �8/ # ∗ 要在不减小分辨率的情况下增大开 口面积 ∋ 可将固体 摄像元件的尺寸改为 ( ϑ �型 。 例如 − Β Β万象素 ( 个象素尺寸 Α , � 林 7 Α ∋ 4 林 8 ∋ � . 7 《 :一# ( Β Α 8=/# ∗ )� ∗增加1 > # 。 如果提高增益员敏度 ∋ 噪音成份同 时也会增加 , 通常 增加Ε 8< =一 � � < =左右的增益 ∋ 在产品 目录 中标示 为 1 > # Κ1 Λ规格 。 )4 ∗追加= Ζ [切换功能 白天 变暗时 将彩色图像自动切换为黑 白模式提高 员敏度 ∋ 近年来这种方式利用褥越来越多 。 这种方式有 �种类型 / ∴ ] ⊥ _ ∴ ⊥ ϑ Φ ΞΨ ? % 及 ⎯α Ω _ ∴ &ϑ Φ ΞΨ ?%方式 。 其中 ∋ /∴ ]β ; ∴⊥ ϑ ΦΞ Ψ? %方式表示白天照度适当时输 出彩色图像 ∋ 变暗时关闭彩色成份变为黑 白图像 ∋ 进一步提高 1 > , 。 黑 白状态下 、 增加1 > # 的部分员敏度会提高 ∋ 采用这种 方式的摄像机有 : 一# 2 � 5 ϑ 2 � (/ # 、 : 一# � 5 3 / # 。 而 ⎯ α Ω 8 ∴ ⊥ϑ Φ ΞΨ ?% 方式表示使用对近红外线员敏度高的固体摄像 元件 , 获褥白天适当 的照度时 ∋ 插入 )红外 ∗ # α 下过滤 器 , 输出彩色 圈像 , 光线变暗后 ∋ 除去旧 )红外 ∗ # α 丁过 滤器 , 让红外光成份进入摄像机 ∋ 输出高员敏度的黑白 圈像 ∋ :一# ( Β 4 8/ # 、 :一# ( Β � 5 / # 、 :一# � 3 3 =/ #则使用 了这种方式 。 )Β Π追加累积电子快门功能 这种方式是将固体摄像元件的图像信号以帧或场 为单 位累积或加到画像存储器 ∋ 延长固体摄像元件的存储时间 提高员敏度 。 因快门时间变长 , 员敏度虽然褥到提高 ∋ 但 嗓音成份也在增加 ∋ 并且对移动被摄物体圈像会产生模糊 现象 。 这种方式多用于使用 宽视角监控移动少的被摄物 体 ∋ 背景 。 )3∗ 最低被摄物体照度一览表 表( 最低被摄物体照度一览表 机机型名称称 最低被扭钧体照度度 仪仪ς ∃ 35鱿鱿 5 ∋ 33 (7777777 仪仪ς Ψ �5 /### ( ∋ 3 (((( ( ∋ ;Ρ77777 7 一 (ΒΑ5 =/### 5 � (77777 5 ∋ 5 � (ΛΛΛ 仪仪一 (Β 45 /### 5 ∋ 2 (((( 5 ∋ 54 Ρ777 5 ∋ 55 ΡΡ777 仪仪ς (Β�5 /// 5 ∋ � (((( 5 ∋ ; Ρ]Ρ777 上述测定条件 − 镜头9( � − 白色水平 )3 8Θ ∗ Σ 1 > # )Κ 1 Λ ∗ ∋ 电子增感 )Λ 4 � ∗ 。 前面虽然列 出 了最低被摄物体照度一览表 ∋ 但是 摄像机的功能 、 性能存在差异 ∋ 选择摄像机时不能仅要 考虑最低照度 ∋ 而且铸耍考虑到 目前讲到的分辨率等因 素 ∋ 结合自 己 的使用 目的进行选择 ∋ 这才是正确的选择 摄像机的方法 。 团