監(jiān)控攝像機鏡頭分類及故障排除過程

    鏡頭作為安防前端的必備產(chǎn)品，想必大家都在熟悉不過了。它是安防監(jiān)控系統(tǒng)安裝工作中必不可少的前端組成部分。監(jiān)控系統(tǒng)高性能的實現(xiàn)有賴于攝像機和鏡頭的完美搭配，而在監(jiān)控項目中，如果用戶或施工人員的專業(yè)技術不足，攝像機及鏡頭選型安裝存在不合理，將直接會影響到系統(tǒng)的整體效果。

    監(jiān)控攝像機鏡頭的分類

    監(jiān)控攝像機鏡頭的的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點。根據(jù)功能與結構的不同，這些鏡頭的價格相差非常大，如電動變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。

    A、固定光圈定焦鏡頭

    固定光圈定焦鏡頭是相對較為簡單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個可手動調(diào)整的對焦調(diào)整環(huán)(環(huán)上標有若干距離參考值)，左右旋轉該環(huán)可使成在CCD靶面上的像最為清晰，此時在監(jiān)視器屏幕上得到圖像也最為清晰。

    由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調(diào)整環(huán)，也就是說該鏡頭的光圈是不可調(diào)整的，因而進入鏡頭的光通量是不能通過簡單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過改變被攝現(xiàn)場的光照度來調(diào)整，如增減被攝現(xiàn)場的照明燈光等。這種鏡頭一般應用于光照度比較均勻的場合，如室內(nèi)全天以燈光照明為主的場合，在其他場合則需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用(當然，目前市面上絕大多數(shù)的CCD攝像機均帶有自動電子快門功能)，通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。

    B、手動光圈定焦鏡頭

    手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，其光圈調(diào)整范圍一般可從F1.2或F1.4到全關閉，能很方便地適應被攝現(xiàn)場的光照度，然而由于光圈的調(diào)整是通過手動人為地進行的，一旦攝像機安裝完畢，位置固定下來，再頻繁地調(diào)整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應用于光照度比較均勻的場合，而在其他場合則也需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場合，通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。

    C、自動光圈定焦鏡頭

    自動光圈定焦鏡頭在結構上有了比較大的改變，它相當于在手動光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個由齒輪嚙合傳動的微型電動機，并從其驅(qū)動電路上引出3芯或4芯線傳送給自動光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電動機相應做正向或反向轉動，從而高速光圈的大小。自動光圈鏡頭又分為含放大器(視頻驅(qū)動型)與不含放大器(直流驅(qū)動型)兩種規(guī)格。

    D、手動變焦鏡頭

    顧名思義，手動變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3.6~8mm。在實際工程應用中，通過手動調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇監(jiān)視現(xiàn)場的視場角，如：可選擇對整個房間的監(jiān)視或是選擇對房間內(nèi)某個局部區(qū)域的監(jiān)視。當對于監(jiān)視現(xiàn)場的環(huán)境情況不十分了解時，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。

    對于大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程來說，當攝像機安裝位置固定下來后，再頻繁地手動變焦是很不方便的，因此，工程完工后，手動變焦鏡頭的焦距一般很少再去調(diào)整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動變焦鏡頭一般用在要求較為嚴格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因為在施工調(diào)試過程中使用這種鏡頭，通過在一定范圍的焦距調(diào)節(jié)，一般總可以找到一個可使用戶滿意的觀測范圍(不用反復更換不同焦距的鏡頭)，這一點在外地施工中尤為顯得方便。

    E、自動光圈電動變焦鏡頭

    此種鏡頭與前述的自動光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個微型電動機，其中一個電動機與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當其受控而轉動時可改變鏡頭的焦距(Zoom);另一個電動機與鏡頭的對焦環(huán)嚙合，當其受控而轉動時可完成鏡頭的對焦(Focus)。由于該鏡頭增加了兩個可遙控調(diào)整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動兩可變鏡頭。

    自動光圈電動變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，其原理和接法與前述的自動光圈定焦鏡頭的控制線完全相同;另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。當操作遠程控制室內(nèi)云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或?qū)�焦按鈕時，將會在此變焦或?qū)�焦的控制線上施加一個或正或負的直流電壓，該電壓加在相應的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調(diào)整功能。

    F、電動三可變鏡頭

    此種鏡頭與前述電動兩可變鏡頭結構相差不多，只是將對光圈調(diào)整電動機的控制由自動控制方式改為由控制器來手動控制，因此它也包含了3個微型電動機，引出一組6芯控制線與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。常見的有6倍、10倍和12倍等幾種規(guī)格。

    需要說明的是，變焦鏡頭的"倍率"與焦距是兩個不同的概念，有些人往往混淆兩者的含義，認為倍率越高則看得越遠。其實，倍率是變焦鏡頭的最長焦距與最短焦距之比，是一個相對值。例如，同樣是6倍鏡頭，市面上常見的就有6~36mm、7~42mm、8~48mm和8.5~51mm等多種不同廠家的不同品種，其中8.5~51mm鏡頭的遠視特性顯然比6~36mm鏡頭的遠視特性要好，但它的近視(廣角)特性卻不如6~36mm鏡頭好。

    現(xiàn)在一體化攝像機把成像電路和可變鏡頭做在一體形成一個整體，使得應用起來更方便、實用。

    監(jiān)控攝像機鏡頭故障解除

    1.攝像機與鏡頭成像尺寸不匹配

    鏡頭成像尺寸大于攝像機芯片尺寸，可以正常成像，但鏡頭的視場角會小于標稱的視場角;但如果鏡頭成像尺寸小于攝像機芯片尺寸，監(jiān)控畫面四周會出現(xiàn)暗角。

    2.攝像機與鏡頭接口不匹配

    接口的不匹配影響鏡頭的第二組點到攝像機芯片的距離，實際焦距也就不是鏡頭標稱的焦距，導致無法聚焦。標準槍式攝像機接口與鏡頭接口應同為C接口或CS接口;C接口鏡頭安裝到CS接口攝像機上必須加轉接環(huán);CS接口鏡頭不可以安裝到C接口攝像機上。常見槍式攝像機接口通常設計成CS接口，既可以接CS接口鏡頭也可以加轉接環(huán)接C接口鏡頭。

    3.攝像機與鏡頭光圈工作驅(qū)動方式或者電壓不匹配

    自動光圈鏡頭通常分為DC驅(qū)動和視頻驅(qū)動，二者工作電壓并不完全相同，這種不匹配會導致鏡頭光圈無法正常打開，自然也就無法成像。AVENIR ETOKU精工技術工程師提醒大家，使用自動光圈鏡頭時應把攝像機上的光圈轉換器打到鏡頭標稱的驅(qū)動方式一側，并且保證攝像機的輸出電壓在光圈的工作電壓之內(nèi)。

    4.連線問題，錯接或者接口松動

    監(jiān)控攝像機和鏡頭以及顯示器之間會有各種連線(如果是帶云臺、控制器的設備連線更多)，這些連線如果接錯或者松動，也會造成系統(tǒng)不能正常工作，這里也提醒大家安裝之前要仔細閱讀設備的使用說明書。

    導致監(jiān)控圖像畫面不清晰的主要原因：

    1.電子信號干擾

    攝像機內(nèi)部是一個高度集成的系統(tǒng)，較容易受到外部電子信號的干擾。如果監(jiān)控畫面會出現(xiàn)跳動或者條紋狀，則有可能是攝像機受到干擾，安裝時注意要遠離電子信號干擾源。

    2.聚焦沒有調(diào)清楚

    鏡頭變焦調(diào)節(jié)后要對應調(diào)節(jié)聚焦，在一定的景深范圍內(nèi)(有時可能會很小)都是可以聚焦清楚的，如果沒有聚焦清楚可能是聚焦沒有調(diào)節(jié)到最佳位置。

    3.鏡片有臟物

    鏡片上有臟物會直接導致監(jiān)控畫面的模糊、朦朧感。所以安裝時一定要注意不要用手捏鏡頭的兩端，這樣很容易在鏡片上留下指紋。萬一鏡頭沾上指紋或者灰塵，一定要用專用的拭紙來擦，而不要用紙巾、軟布蘸酒精擦拭(很容易破壞掉鏡頭表面的鍍膜)。

    4.電子快門或白平衡設置有問題

    攝像機出廠時各種調(diào)節(jié)裝置一般都會設在最佳的默認位置，沒有特別需要的話安裝時最好保持默認設置不變。

    5.后焦需要調(diào)整

    所謂后焦(非法蘭焦距)，是指鏡頭最后一枚鏡片表面頂點到焦平面的距離。變焦調(diào)節(jié)后，聚焦調(diào)節(jié)到最佳位置畫面仍然不清晰(或者將鏡頭長焦端對焦清楚然后，變焦推至廣角端，觀察廣角端畫面是否清楚)，有可能是后焦的問題。

    有些攝像機(或者鏡頭)上帶有后焦調(diào)節(jié)裝置，也有一些在出廠時將跑焦控制在很小的范圍內(nèi)，如果沒有后焦調(diào)教裝置而又確認存在后焦問題，只能返修、添加轉接環(huán)或者更換相應的產(chǎn)品。

    6.攝像機或者鏡頭本身的像素不夠

    攝像機高性能的實現(xiàn)有賴于機身和鏡頭的完美搭配，最重要的一點就是分辨率一致。如果使用的是標清模擬攝像機，就算配的是百萬高清鏡頭，顯示出的畫面仍然不清晰;相反，如果是高清攝像機配的普通鏡頭，那么攝像機的百萬像素就沒有辦法體現(xiàn)出來。

    使用好的監(jiān)控攝像機鏡頭減少維護成本

    在安防應用中，由于前端設備容易受到潮氣、振動、熱脹冷縮等環(huán)境因素的干擾，在使用一段時間后，極易出現(xiàn)聚焦點偏移造成圖像模糊、不穩(wěn)定、老化快等問題。因此，工程施工時還要考慮系統(tǒng)維護成本。