监控系统中,监控摄像头镜头焦距的选择很重要,关系到成像效果及图像质量,焦距过小,监控面积很广,但图像成像很小,图像细节不清楚;焦距过大,监控面积很窄,图像成像很大,看不到整体的监控场景。
如何选择合适的镜头焦距呢?
监控摄像头的视场由宽(W)、高(H)和与监控摄像头的距离(L)决定,一旦决定了监控摄像头要监控的景物,正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定:
1、欲监视景物的尺寸;
2、摄像机与景物的距离;
3、摄像机成像器的尺寸:1/3"、1/2"、2/3"或1"。
计算方法:f=vD/V或f=hD/H
其中,f代表焦距,
f=vD/V:v代表CCD靶面垂直高度,D代表镜头到景物距离,V代表被观测物体高度。
f=hD/H:h代表CCD靶面水平宽度,D代表镜头到景物距离,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4400毫米,高3300毫米,镜头焦点距物体25000毫米。由公式可以算出:焦距f=6.4X25000/4400≈36毫米 或焦距f=4.8X25000/3300≈36毫米。
注:数码成像元件中英寸这个单位,都不能按1英寸=25.4mm来计算,而要按1英寸=16mm来计算。所以1/2”CCD换算成长宽分别是6.4和4.8
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。下面以1/3"CCD搭配镜头图像范围尺寸如下表:
镜头焦距(毫米数) | 距离5米(宽*高) | 距离10米(宽*高) | 距离15米(宽*高) | 距离20米(宽*高) | 距离30米(宽*高) |
2.8mm | 13×9.8米 | 26×19.5米 | 39×29.3米 | 59×39米 | 78×58.5米 |
3.6mm | 8.5×6.4米 | 17×12.8米 | 25.5×19米 | 34×25.5米 | 51×38.3米 |
4mm | 8×6米 | 16×12米 | 24×18米 | 32×24米 | 48×36米 |
6mm | 5.5×4.1米 | 11×8.3米 | 16.5×12.4米 | 22×16.5米 | 33×24.8米 |
8mm | 3.5×2.6米 | 7×5.3米 | 10.5×7.9米 | 14×10.5米 | 21×15.8米 |
12mm | 2×1.5米 | 4×3米 | 6×4.5米 | 8×6米 | 12×9米 |
16mm | 1.5×1.1米 | 3×2.3米 | 4.5×3.4米 | 6×4.5米 | 9×6.8米 |
25mm | 1.3×1米 | 2.5×1.9米 | 3.8×2.9米 | 5×3.8米 | 7.5×5.6米 |
60mm | 0.5×0.4米 | 1×0.75米 | 1.5×1.1米 | 2×1.5米 | 3×2.3米 |
备注:同样毫米数的镜头搭配1/4"的CCD图像范围和角度稍微窄一点,但是图像中的物体看起来要大一点,表中的数据为水平方向的视场角度,如果监控摄像头在高处往低处监控时,视场角充和图像范围要稍微大一些,但图像中的物体要稍微小一点。
从上表也可大概知道:
监控距离在3米左右,可以用2.8mm镜头;
监控距离在6米左右,可以用3.6mm或者4mm镜头;
监控距离在10米左右,可以用6mm镜头;
监控距离在15米左右,可以用8mm镜头;
监控距离在20米左右,可以用12mm镜头;
监控距离在30米左右,可以用16mm镜头;
监控距离在50米左右,可以用25mm镜头。