目前，监控摄像设备已大量应用于各个领域，既有普通的单路、多路视频监控，如家用的监控装置，还有远程网络系统监控与录像系统，如常见的天网系统。在这些监控摄像设备中，摄像头是一个重要的器件，如图1所示。

    摄像头主要由镜头与感光元件组成，感光元件位于镜头的后方，如图2所示。镜头是一个光学器件，完成对图像光学信号的捕捉；感光元件是一个光电转换器件，将光信号转化为电信号。目前，主流监控摄像头的感光元件采用CCD （ChargeCouple Device，电荷耦合器件）元件，与早期的CMOS感光元件相比，CCD的感光度是CMOS的3到10倍，能大幅提高图像的清晰度。

    一、镜头的主要参数与分类
    镜头是监控摄像设备的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的镜头，例如：室内监控，需要图像清晰且视角大的广角镜头；室外停车场监控，既要看到停车场全貌，又要尽可能看到汽车的细部，就需要广角和变焦镜头；如高速道路行车监控，就需要超远焦距镜头。
    1．镜头的主要参数
    （1）焦距（f）
    焦距是指从透镜中心到一个平面的距离，该平面是指可产生清晰影像的平面，常为感光元件所在平面。改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数，即改变拍摄图像的大小。增加镜头的焦距，放大倍数增大，可以将远景拉近，远景的细节看得更清楚，但画面的范围缩小了；如果减少镜头的焦距，放大倍数减少，画面的范围扩大，能看到更大的场景。
    （2）视场角
    在工程中，常用水平视场角来反映画面的拍摄范围，如图3所示。焦距f越大，视场角越小，在感光元件上形成的画面范围越小；反之，焦距f越小，视场角越大，在感光元件上形成的画面范围越大。

    （3）光圈
    光圈安装在镜头的后部，光圈开得越大，通过镜头的光量就越大，图像的清晰度越高；光圈开得越小，通过镜头的光量就越小，图像的清晰度越低。通常用F（光通量）来表示。F=焦距（f）／通光孔径。在摄像头的技术指标中，常常看到6mm/F1.4这样的参数，它表示镜头的焦距为6mm，光通量为1.4，这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。在焦距f相同的情况下，F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量越大，该镜头就越好。
    2．镜头的分类
    （1）按镜头安装方式分类
    与普通照相机所用卡口镜头不同，所有摄像头的镜头均是螺纹口的，如图4所示，CCD摄像头的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。两者的螺纹部分相同，都是1英寸犯牙螺纹座，直径均为25.4mm。不同之处在于安装座从镜头安装基准面到焦点的距离不同，C安装座是17.526mm，而CS安装座的距离则为12.5mm。如果要将一个C安装座镜头装到一个CS安装座摄像头上时，则需要使用镜头转换器，这种转换器叫C-CS接环，如图5所示。



    （2）按镜头视场角大小分类
    标准镜头：视场角约为30°；当镜头焦距近似等于摄像靶面对角线长度时，则称为标准镜头。在2/3英寸CCD摄像头中，标准镜头焦距为16mm，在1/2英寸CCD摄像头中，标准镜头焦距为12mm，在1/3英寸CCD摄像头中，标准镜头焦距为8mm。
    广角镜头：视场角大于55°，焦距为几毫米，能提供较宽广的视景。
    远摄镜头：视场角小于20°，焦距为几十厘米或几十分米。这种镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影像放大，但观察范围将缩小。
    变焦镜头：又称伸缩镜头，有手动变焦和电动变焦两类，可对所监视场景的视场角及目标物进行变换焦距摄取图像，其特点是在成像清晰的情况下，通过镜头焦距的变化来改变图像大小与视场大小，适合长距离摄像。
    针孔镜头：镜头端头直径仅为几毫米，可隐蔽安装，用于有特殊要求的环境中
    （3）按镜头光圈分类
    镜头有手动光圈和自动光圈之分，手动光圈镜头适合于亮度变化较小的场所；自动光圈镜头能在光照度大幅变化时，光圈自动调整，故适合于亮度变化较大的场所。自动光圈有两类：一类是通过视频信号控制镜头光圈，称为视频输入型，另一类是利用机上直流电压直接控制光圈，称为DC输入型。
    （4）按镜头焦距分类
    短焦距镜头：因入射角较宽，故可提供一个较宽阔的视景。中焦距镜头：一即标准镜头，焦距的长度视CCD靶面的尺寸而定。
    长焦距镜头：因入射角较窄，故仅能提供一个狭窄的视景，适用于远距离监视。

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