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针孔摄像头解决方案
来源:深圳市赛亿科技开发有限公司作者:日期:2019-09-09 15:47:42点击:270次

  针孔摄像头,即超微型摄像机。它的拍摄孔径确实只有针孔一般的大小,而摄像头的大小则大概有一元硬币那么大。可以应用在保护人们的生命、财产和隐私上。例如:记者的暗访调查,公安的暗访取证,等等。2008年中国联通正式发布了3G网络;其采用的W-CDMA制式可以让网络流量达到3.1gb高的网络流量;让其在无线针孔摄像头功能上大显身手。

  用此网络制而成的3G制式无线针孔摄像头,可以利用3G无线网络无线无距离监控目标。这种摄像头是比较传统的针孔摄像头,全套设备较多,包括针孔摄像头镜头、信号发射器、信号接收器和电池等,但也有部分品种是发射器内置到摄像头里面的。
 

针孔摄像头解决方案
 

  针孔摄像头的种类

  按照主要功能的不同可分

  一、同时拍摄同时观看,即可以一边录一边看的针孔摄像头。

  这种摄像头是比较传统的针孔摄像头,全套设备较多,包括针孔摄像头镜头、信号发射器、信号接收器和电池等,但也有部分品种是发射器内置到摄像头里面的。所以他们的品种主要以针孔摄像头的性能高低来分,现有:家用经济型红外线夜视针孔摄像头,中端的图像和传输距离都还不错的(手持显示)针孔摄像头和高端高清超远距离摄像头。

  一边录一边看的针孔摄像头,要用专用的连接电脑视频采集卡才能把拍得的视频保存,其本身配置没有保存能力。这种摄像头有一种最好的用法就是:将放在家里的针孔摄像头与电脑链接,再用专门的网络视频监控软件就可以利用网络进行远程监控。如:在公司上班,就可以随时监控家里的情况。

  二,摄像头内置有储存模块,即录完之后再看的针孔摄像头。这种主要指在摄像头内置了储存模块和电池,录像的视频自动储存在内存卡,并且做了各种伪装的微型针孔摄像机。其最大特点就是无需电脑储存,方便携带。现市面上常见的有口香糖针孔摄像机、针孔摄像笔、手表摄像机、打火机针孔摄像机、钥匙扣针孔摄像头、电子钟摄像头等式样的,以及其它伪装在各种生活用品中的针孔摄像头如:电视、电扇、饮水机、公仔、玩具等。

  按照数据传输方式的不同

  针孔摄像机可以分成无线和有线两类。无线摄像机会向外发出数据,发射范围可以达到数十米甚至上百米,只要在这一范围内安装接收机就可以收集到视频信号。有线摄像机必须连接数据线才能工作,数据线的另一端往往会连接在录像设备上。除此之外,任何针孔摄像机都是需要电源的;针孔摄像机的镜头是光滑的玻璃;大多数针孔摄像机需要在一定的照明情况下才能获得清晰的影像。

  针孔摄像头的结构

  镜头

  针孔摄像机使用的镜头有鱼眼镜头、平面镜头和锥形镜头三种;使用的感光元件有电荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)和互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)两种;如果按照数据传输方式来分类的话,可以分成无线摄像机和有线摄像机两类。

  现在我们所说的针孔摄像机,所使用的镜头大小与手机上的镜头差不多。拍摄范围较大的场景时,一般采用鱼眼镜头;如果从节省成本的角度出发,那就使用平面镜头;要获得较好的拍摄效果时,采用锥形镜头的情况较多。

  鱼眼镜头是短焦距超广角镜头,它的镜头弧度很大接近于球面,视角可以接近甚至达到180度,拍摄范围比其它镜头大得多,能够覆盖更多的场景。然而拍摄范围的扩大是以拍摄对象的失真作为代价的。鱼眼镜头拍摄的物体变形很厉害,只能够保证画面中心的景物不变,其他的水平或者垂直的景物都会扭曲,看起来很不真实。

  我们说的平面镜头,只是说它在外表上看起来不像鱼眼镜头那样有一个半球形的突起;但是实际上在镜头内也是镶嵌了一块透镜的。这块透镜一般是球面透镜,用于把光线经过折射后落在感光元件上。这种技术十分成熟,我们戴的远视眼镜无论是形状还是功能都与它类似。这种镜头的成本最低,但是拍摄出来的景物在边角的位置往往会有些模糊。

  锥形镜头能够比较好地还原影像,因为它的透镜是经过精心打磨的非球面透镜。这种透镜能够让拍摄出的景物在边角位置不至于模糊,但是成本比球面透镜要高得多。只有在对画质有比较高的要求的场合,才会使用锥形镜头。

  感光原件

  感光元件的作用是把光信号转换为电信号。目前使用的感光元件分成CCD和CMOS两类,CCD一般会用在高端产品上,CMOS一般用在家用产品和低端产品上。

  CCD和CMOS的主要区别在于数据放大和传输顺序的不同。CMOS的感光度比CCD低,CMOS的成本比CCD低,所以基本市面上正规的针孔摄像头镜头是用CCD,而地下作坊的大多数是用CMOS。

  随着技术的进步,CCD与CMOS之间的差异正在逐渐缩小。
 

针孔摄像头解决方案
 

  针孔摄像头的技术原理

  各种针孔摄像机的原理都是类似的。它们将透过镜头收集到的光线投在感光元件上,由感光元件把光信号转换为电信号;电信号被转换成数字信号;数字信号进行压缩后传输到监视器或录制设备上,从而显示或者录制成我们能够看到的影像。由于体积的限制,这类摄像机一般没有太过复杂的功能,不能调整焦距,也不能调节光圈大小。它们一般由镜头、图像传感器、模拟/数字转换器、图像控制器等多个部分构成,如果带音频功能的话,还要再加上声音收集、处理和传输的组件。

  CCD和CMOS都是利用感光二极管(Photodiode)来进行光电转换的。接收的光线越强、电荷越多;光线越弱,电荷越少。通过这种方式,将拍摄的景物转变成携带电荷数量不一样的多个像素点。CCD和CMOS的主要区别在于数据放大和传输顺序的不同。在曝光后,CCD将每一行的每一个像素产生的电荷按顺序传入一个缓冲区中,统一由放大器进行放大,然后一起转换成数字信号输出;而CMOS的每个像素旁都连接着一个放大转换器,把每一个像素的信号放大并且转变成数字信号,最后一并输出。

  原理上的不同导致CCD和CMOS在很多方面都存在差异。CMOS的感光度比CCD低,因为CMOS上每个像素都包含了放大与转换电路,单一像素感光区域的面积比CCD要小;CMOS的成本比CCD低;CMOS由于每一个像素单独放大,很难达到所有像素放大同步的效果,所以图像效果比CCD差;CMOS耗电量比CCD低,因为CCD需要外加电压把电荷“驱赶”到传输通道中去,而CMOS不需要这么做。

  随着技术的进步,CCD与CMOS之间的差异正在逐渐缩小。CCD变得越来越省电;CMOS也开始改善画质表现。我们现在对于高端和低端的看法,也许在不久的将来就会转变。

  监控是针孔摄像机最主要的用途。由于针孔摄像机的体积小,可隐蔽性好,因此被广泛应用于交通监控、公共场所监控、安全监控等领域,保障了人们的生命和财产安全。

  但是,针孔摄像机也会出现在不该出现的地方。层出不穷的偷拍让人们不得不提高警惕,小心保护自己的隐私。

  针孔摄像头的选购方法

  区别针孔摄像机质量的好坏有两点,一是无线距离的长短,二是感光元件的好坏。

  目前市场上充斥着地下作坊般的极其简陋的劣质产品,往往无线距离只有正规产品的三分之一,大概是500米不到。而正规厂家出产的,却能达到1500-2000米,差异很大,主要是因为地下作坊的劣质产品使用的元件基本是最低级的。以下是关于针孔摄像头挑选的技巧。

  1.清晰度的测量:多个针孔摄像机进行测试时,应使用相同镜头,推荐使作定焦、二可变镜头,以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准,清晰准确的数出已给的刻度线共 10 组垂直线和 10 组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度,并相应的一组已给出了线数。如垂直 350 线水平 800 线,此时最好用黑白监视器。测试时可在远景物聚焦,也可边测边聚焦。最好能两者兼用,可看出此针孔摄像机的差异(对远近会聚)。

  2.针孔摄像机彩色还原性的测试:测试此参数应选好的彩色监视器。首先远距离观察人物、服饰,看有无颜色失真,拿色彩鲜明的物体对比,看针孔摄像机反应灵敏度,拿彩色画册放在针孔摄像机前,看画面勾勒得清晰程度,过淡或过浓,再次应对运动的彩色物体进行摄像,看有无彩色拖尾、延滞、模糊等。测试条件如此摄像最代照度在 50V 时应在 50+10V 照度情况下测量,即每针孔摄像机最代照度基础上加十伏,且光圈应保持最接近状态。

  3.照度:将针孔摄像机置于暗室,暗室前后为有源 220V 白炽灯处设调压器,以调压器调节电压高低来调节暗室内光线的明暗,电压可以从 0V 调到 250V 。室内光照也可从最暗调至最明,测试时把针孔摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值(把有源灯用调压器调暗至看不清暗室内置画面)再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值,也可前后灯分别调压明灭。

  4.针孔摄像机逆光补偿:测试此参数有两种方法:一种是在暗室内,把针孔摄像机前侧调压灯打开,调至最亮时,然后在灯的下方放置一图画或文字,把针孔摄像机迎光摄像,看图像和文字能否看清,画面刺不刺眼,并调节 AL 、 AX 拔档开关,看有无变化,哪种效果最好。另一种是在阳光充足的情况下把针孔摄像机向窗外照,此时看图像和文字能否看清楚。

  5.针孔摄像机失真:看针孔摄像机失真把测试卡置于针孔摄像机前端使整个球体出现在屏幕上,看圆球形有无椭圆,把针孔摄像机前移,看圆中心有无放大,再远距离测试边、角、框有无弧形失真等。

  6.针孔摄像机耗电量:最低工作电压,使用万用表测量电流,使用小稳压器调节电压看。