简述监控摄像机的工作原理

监控工程中使用的摄像机也要控制获取图像的亮度,所以摄像机内部也需要有快门。但是摄像机的成像原理不同于传统照相机,更接近现在的数码照相机。其成像器件不再是感光底片,而是CCD电荷耦合器件。并且和照相机所用的机械快门不同,摄像机采用电子快门,通过直接控制CCD图像传感器的感光时间,来改变目标物体成像的亮度。

摄像机的工作原理简单地说,就是CCD根据通过镜头汇聚于其上的光线强弱感应出相应的电荷,并经由周期性放电,产生出一幅幅画面的电信号,再经过滤波、放大处理,最终通过输出端输出一个标准的复合视频信号。对于PAL制式来说,每秒钟这样的画面有25幅,即帧率是25帧/秒,也就是说,每秒钟在CCD上有25次这样电荷积累的重复过程。每个周期内,只有部分时间给CCD感光,其余时间则用于信号处理放大和输出,而CCD的实际感光时间决定了输出画面的明暗程度,亦即实际感光时间越长,则CCD上积累的电荷数量就越多,最终输出的信号强度就大,直观画面效果愈明亮。反之,如果CCD的实际感光时间短,那么电荷积累得就少,画面就暗。

说到底,CCD的感光实质是信号电荷的积累,感光时间越长,信号电荷的积累时间就越长,输出信号的电流幅值也就越大。所以,通过调节进光时长来调控进光量大小,也即调控感光电荷的积累时间。对于摄像机是通过调整特定时钟脉冲的宽度,来实现控制CCD的感光时间,从而决定输出图像的亮暗,即是通过DSP控制CCD感光时间的方式来实现画面亮度的控制,所以把这种技术称之为电子快门(Electronic Shutter)。

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