CCD摄像机常见性能和主要性能指标.docx

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1、CCD摄像机常见性能和主要性能指标一、摄像机清晰度清晰度数是衡量摄像机优劣的个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监 视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的 一片而不能再辨出黑白相间的线条。工业监视用摄像机的分辨率通常在380460线之间，广播级摄像机的分辨率那么可到达700线左右。清晰度 是由摄像器件像素多少决定的，显然摄像器件的像素越多，得到的图像越清晰，反之也然。清晰度越高， 说明摄像机档次越高，反之越低。二、摄像机最低照度度低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规

2、定值 时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为23LUX,照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前 提，因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数卜其照度值的大小。最 低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4时，至于微 光摄像机那么更低。视频信号的标称值为lVp-p,标准值为0.7Vp-p,最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准精。所以摄 像机在最低照度时的图像，决不会“如同白昼一样“。另外，摄像机在最低照度时产生的图

3、像清晰度，是用 电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%”而我 们在现场观察时有时不具备这样的条件，比方：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图 像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。三、摄像机信噪比信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比拟明快， 观察者不易看出画面中的干扰噪点：而当摄像机摄取较暗的场景时，监视器显示的画面就比拟昏暗，观察 者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱（也即干扰噪点对画面的影响程度）与摄像 机信噪比指标的好坏

4、有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画面的影响就越小。所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下，信号电 乐远高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信啾比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪 声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20,单位用dB表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC （自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进 行提升，使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB55dB。测量信噪比参数时， 应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。四、摄像机H动增益控制（AG

5、OAGC一一Automatic Gain Control的缩写。所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视 频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大 器将过我，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGO电路去探测视频信号的电平， 适时地开关AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄 象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏 度会有所提高，但此时的噪点也会比拟明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。五、摄像机背景光补偿

6、（BLC）BLC一一Backlight Compesation的缩写，也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下 拍摄时画面主体黑暗的缺陷。背光补偿能提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光，无论主要的目 标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。通常，摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景 区域和一个很暗的前景目标，那么此时确定的AGC工作点有可隹对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有 可能改善前景目标显示状况。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域（如从第80行200行的中心区域）进行检测， 通过求此区域的平均

7、信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较 高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮， 但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。当背景光补偿为开启时，摄象机仅对整个视场的个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目 标位于该子区域内时，那么前景目标的可视性有望改善。BLCON/OFF （背光补偿开关）：当强大而无用的背 景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。注意： 当与云台配用或照明迅速 改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢

8、： 如果所需物体不在图 像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。六、摄像机电子快门（ES）电子快门的英文全称为Electronic Shutter,是比照照相机的机械快门功能提出一个术语,它相当于控制CCD 图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，那么感光时间越长，信号电荷的积累时间 就越长，输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间（即调整时钟脉冲的宽度）， 即可实现控制CCD感光时间的功能。七、摄像机白平衡（WB）白平衡（White Balance）,只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白 平衡和自动白平衡两种方式。ATWO

9、N/OFF （自动白平衡）：开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特 性/色温，从而自动连续设定白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。自动白平衡（AWB, Automatic White Balance）有分为连续白平衡和自动控制白平衡。连续白平衡也称为自 动跟踪白平衡（Automatic Tracking White balance. ATW）,是随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范 围为28006000K.这种方式对于原物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然， 但对于景物中很少甚至没有白色时，如场景大局部是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比拟昏暗的场合 下，连续的白平衡不能产生最正确的彩色效果。自动控制白平衡（Automatic White balance Controlt AWC）. 需要先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色参考目标，然后将通过菜单或开关设置.从手动改变为自动方式， 保存在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定 该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为 23OO-1OOOOK,在此期间，即使摄象机断电也不会丧失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适 用于大局部应用场合。