监控摄像机镜头的计算公式.pdf

监控摄像机镜头的计算公式一、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；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 WH 1/3 4.8 3.6 1/2 6.4 4.8 2/3 8.8 6.6 112.7 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 （水平观看的角度）=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名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -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名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -监控摄像机镜头的计算公式1、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2、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：f=wL/Wf=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 4.83.6 1/2 6.44.8 2/3 8.86.6 1 12.79.6 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。

3、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 （水平观看的角度）=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 wW=2Ltg=22tg=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4、图解法名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -如前圖所示，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。

为了从 1/3 与 1/2 CCD 摄像机中获取同样的视角，1/3 CCD 摄像机镜头焦距必须缩短；相反如果在 1/3 CCD 与 1/2 CCD 摄像机中采用相同焦距的镜头，情况又如何呢?1/3 CCD摄像机视角将比 1/2 CCD 摄像机明显地减小，同时1/3 CCD 摄像机的图像在监视器上将比1/2 CCD 的图像放大，产生了使用长焦距镜头的效果另外我们在选择镜头时还要注意这样一个原则：即小尺寸靶面的CCD 可使用大尺寸靶面CCD 摄像机的镜头，反之则不行原因是：如 1/2 CCD 摄像机采用 1/3 镜头，则进光量会变小，色彩会变差，甚至图像也会缺损；反之，则进光量会变大，色彩会变好，图像效果肯定会变好当然，综合各种因素，摄像机最好还是选择与其相匹配的镜头名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -。