CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。

　　工作原理

　　(1) CCD攝像器件：其作用是進行光電轉換，輸出視頻信號 (2) 時序脈沖發生器及驅動電路：其作用是產生CCD攝像器件進行光電轉換、電荷存儲、電荷轉移和信號輸出所需的各種脈沖信號，并踐行放大輸出 (3) 視頻的采樣與保持電路：其作用是消除CCD輸出的視頻信號(此信號在實踐上市離散的，在幅度上是連續的)中，因信號電荷轉移而產生的各種不應有的信號。經該電路處理，使視頻信號變成數字的視頻信號。 (4) 視頻處理電路：該電路與攝像管式攝像機電路具有完全相同的特點，所涉及電路有鉗位放大(clamper amplifier,CLAMPER AMP)、Y校正(Y CORRECT)、白電平切割(white clip, WHT CLIP)、消隱混合(blanking max, BLK MAX)、黑白平控制(PEDCONT)、同步混合(SYNC)、輸出激勵(output driver)等電路。視頻信號經視頻處理電路處理后，形成標準的全電視信號。 (5) 同步信號發生器：這部分電路與攝像管式攝像機中的同步信號發生器的原理基本相同，主要產生視頻處理電路所需的脈沖信號，它們是復合消隱脈沖(BLK)、復合同步脈沖(SYNC)、水平驅動信號HD、隔行脈沖(O/E)。但因CCD攝像機沒有掃描電路，故不需要供掃描電路用的驅動脈沖。 (6) 電源變換電路：為簡化CCD攝像機的供電，一般從外部只輸入一種電源(12V)，而機內其他各種電壓值的電源都由電源變換獲得。

　　CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。

　　CCD攝像機的工作方式

　　被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。

　　分辨率的選擇

　　評估攝像機分辨率的指標是水平分辨率，其單位為線對，即成像后可以分辨的黑白線對的數目。常用的黑白攝像機的分辨率一般為380-600，彩色為330- 480，其數值越大成像越清晰。一般的監視場合，用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對于醫療、圖像處理等特殊場合，用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。

　　成像靈敏度

　　通常用最低環境照度要求來表明攝像機靈敏度，黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用于普通的監視場合;在夜間使用或環境光線較弱時，推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時，也必須使用低照度的攝像機。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關，0.97Lux/F0.75相當于2.5Lux/F1.2相當于3.4Lux/F1.

　　參考環境照度 ：

　　夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux

　　電視臺演播室 1000Lux 距60W臺燈60cm桌面 300Lux

　　室內日光燈 100Lux 黃昏室內 10Lux

　　20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux

　　電子快門

　　電子快門的時間在1/50-1/100000秒之間，攝像機的電子快門一般設置為自動電子快門方式，可根據環境的亮暗自動調節快門時間，得到清晰的圖像。有些攝像機允許用戶自行手動調節快門時間，以適應某些特殊應用場合。

　　外同步與外觸發

　　外同步是指不同的視頻設備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步，它可保證不同的設備輸出的視頻信號具有相同的幀、行的起止時間。為了實現外同步，需要給攝像機輸入一個復合同步信號(C-sync)或復合視頻信號。外同步并不能保證用戶從指定時刻得到完整的連續的一幀圖像，要實現這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發功能的攝像機。

　　光譜響應特性

　　CCD器件由硅材料制成，對近紅外比較敏感，光譜響應可延伸至1.0um左右。其響應峰值為綠光(550nm)，分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監視時，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環境情況，在監視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD對紫外不敏感。彩色攝像機的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機對紅外、紫外均不敏感。

　　CCD芯片的尺寸

　　CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的攝像機的體積可以做得更小些。在相同的光學鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。 芯片規格 成像面大小(寬X高) 對角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm

　　CCD攝像機的分類

　　安全防范系統中，圖像的生成當前主要是來自CCD攝像機,CCD是電荷耦合器件(charge coupled deice)的簡稱，它能夠將光線變為電荷并將電荷存儲及轉移，也可將存儲之電荷取出使電壓發生變化，因此是理想的攝像機元件，以其構成的CCD攝像機具有體積小、重量輕、部受磁場影響、具有抗震東和撞擊之特性而被廣泛應用。

　　CCD攝像機大致可分為下列幾大類：

　　依成像色彩劃分

　　( 1 )彩色攝像機：適用于景物細部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因有顏色而使信息量增大，信息量一般認為是黑白攝像機的10倍。

　　( 2 )黑白攝像機：是用于光線不足地區及夜間無法安裝照明設備的地區，在僅監視景物的位置或移動時，可選用分辨率通常高于彩色攝像機的黑白攝像機。

　　依攝像機分辨率劃分

　　( 1 )影像像素在25萬像素(pixel)左右、彩色分辨率為330線、黑白分辨率400線左右的低檔型。

　　( 2 )影像像素在25萬~38萬之間、彩色分辨率為420線、黑白分辨率在500線上下的中檔型

　　( 3 )影像在38萬點以上、彩色分辨率大于或等于480線、黑白分辨率，600線以上的高分辨率。

　　依攝像機靈敏度劃分

　　( 1 )普通型：正常工作所需照度為1~31x

　　( 2 )月光型：正常工作所需照度為0.1x左右

　　( 3 )星光型：正常工作所需照度為0.01x以下

　　( 4 )紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。

　　按攝像元件的CCD靶面的大小劃分

　　( 1 )lin靶面尺寸為寬12.7mmX高9.6mm,對角線16mm

　　( 2 )2/3in靶面尺寸為寬8.8mmX高6.6mm,對角線11mm

　　( 3 )1/2in靶面尺寸為寬6.4mmX高4.8mm,對角線8mm

　　( 4 )1/3in靶面尺寸為寬4.8mmX高3.6mm,對角線6mm

　　( 5 )1/4in靶面尺寸為寬3.2mmX高2.4mm,對角線4mm

　　( 6 )1/5in正在開發之中，尚未推出正式產品

　　此外CCD攝像機有PAL制和NTSC制之分，還可以按圖像信號處理方式劃分或按攝像機結構區分。

　　如何正確選用攝像機

　　攝像部分一般安裝在現場, 它包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監視區域進行攝像并將其轉換成電信號。

　　像機分為彩色和黑白兩種， 一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高， 比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監視景物的位置和移動，可采用黑白攝像機;如果要分辨被攝像物體的細節，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好。

　　攝像機的規格可分為1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安裝方式有固定和帶云臺二種。

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