如何计算监控摄像头的有效距离
一、公式计算法：
视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； 卷积编码
f=wL/W
f=hL/H
f：镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）
W：被摄物体宽度
L：被摄物体至镜头的距离
h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度
H：被摄物体的高度
ccd靶面规格尺寸： 单位mm
规格 W H
1/3" 4.8 3.6
1/2" 6.4 4.8
2/3" 8.8 6.6
1" 12.7 9.6
由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。 2、视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。 水平视场角β（水平观看的角度） β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中
w、H、f同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。 W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。
二、图解法
如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。 图解选择镜头步骤： 所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。 估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用1/3”镜头时使用
图2，使用1/2镜头时使用图3，使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如： 视场宽50m,距离40m,使用1/3"格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm的镜头则可以完全覆盖视场。
f=vD/V
f=hD/H
其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCD靶面水平宽度，H代表被观测物体宽度。
举例：假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出：
焦距f=6.4X2500/440≈36毫米 或
焦距f=4.8X2500/330≈36毫米
当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。
CCD/CMOS靶面尺寸各型号一览
型号 | 宽高比 | 光导摄像管 直径（mm） | 束身带靶面区域 |
对角线（mm） | 宽（mm） | 高（mm） | 转换系数* （Crop Factor） |
1/6" | 4:3 | 4.233 | 3.000 | 2.400 | 1.800 | 14.422 |
1/4" | 6.350 | 4.000 | 3.200 | 2.400 | 10.817 |
4.500 | 3.600 | 2.700 | 9.615 |
1/3.6" | 7.056 | 5.000 | 4.000 | 3.000 | 8.653 |
1/3.2" | 7.938 | 5.678 | 4.536 | 3.416 | 7.620 |
1/3" | 8.467 | 6.000 | 4.800 | 3.600玻尿酸蚕丝面膜 | 7.211 |
1/2.7" | 9.407 | 6.592 | 5.270 | 3.960 | 6.564 |
6.718 | 5.371 | 4.035 | 6.441 |
1/2.5" | 10.160 | 7.182 | 5.760 | 4.290 | 6.024 |
1/2.3" | 11.044 | 7.700 | 6.160 | 4.620 | 5.619 |
1/2" | 12.700 | 8.000 | 6.400 | 4.800 | 5.408 |
1/1.8" | 14.111 | 8.933 | 7.176 | 5.319 | 4.843 |
1/1.7" | 14.941 | 9.500 | 7.600 | 5.700 | 4.554 |
1/1.6" | 15.875 | 10.070 | 8.080 | 6.010 | 4.297 |
2/3" | 16.933 | 11.000 | 8.800 | 6.600 | 3.933 |
1" | 25.400 | 16.000 | 12.800 | 9.600 | 2.704 |
4/3" | Olympus E-P1/E-500 | 33.867 | 21.633 | 17.307 | 12.980 | 2.000 |
熏洗仪Kodak KAF-5100CE | 22.280 | 17.824 | 13.368 | 1.942 |
传统型号 | 22.500 | 18.000 | 13.500 | 1.923 |
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Foveon X3 | 3:2 | N/A | 24.878 | 20.700 | 13.800 | 1.739 |
1.8" ** | Sony's APS-C | 45.720 | 25.878 | 21.500 | 14.400 | 1.672 |
Canon's APS-C | 26.681 | 22.200 | 14.800 | 1.622 |
27.042 | 22.500 | 15.000 | 1.600 |
27.264 | 22.700 | 15.100 | 1.587 |
Nikon "DX" | 28.400 | 23.600～23.700 | 15.500～15.800 | 干衣柜 1.523 |
APS-C film | 30.148 | 25.100 | 16.700 | 1.435 |
Canon's APS-H | N/A | 32.339 | 27.000 | 17.800 | 1.338 |
34.475 | 28.700 | 19.100 | 1.255 |
35mm film | 43.267 | 36.000 | 24.000 | 1.000 |
Leica S2 | 54.083 | 45.000 | 30.000 | 0.800 |
Kodak KAF 3900 | 13:10 | 63.965 | 50.700 | 39.000 | 0.676 |
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CCD尺寸，亦即摄象机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。
2. CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄象机。
3. 水平分辨率。彩摄象机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的，彩摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。
4. 最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX)，数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件，
1~3lux属一般照度
月光型 :正常工作所需照度0.1LUX左右
星光型 : 正常工作所需照度0.01LUX以下
红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像(黑白)
5. 扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场(黑白为EIA)。
8. 视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。
9. 镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。
镜头的选择和主要参数 ：
摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。
镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。
1、 镜头的分类
按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分
球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头
非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头
豫公网安备41160202000603
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