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网络摄像头监视范围如何计算

时间:2018-03-06 12:14 来源:电工之家 手机版

网络摄像头监视范围如何计算
主要参数:
    1、图像传感器:1/2.7'' 200万像素逐行扫描CMOS; 
    2、焦距:3.3mm~12mm; 
    3、视角范围:96°~35°(16:9)  79.3°~27.2°(4:3) 
咱们就拿这个摄像机来说说,镜头与场景之间的那些关系。

主要测试安装环境如下:
半球摄像机安装高度为:H=3m,走廊的宽度W为:2m;摄像机镜头的安装角度为0°(即镜头水平);监视器显示比例:4:3,摄像机模式设置为:4:3;主要监视目标W'*H'=2m宽*3米高的完整走廊范围。 

既然是算法,肯定有计算依据喽:
计算公式水平视场角:α=2arctan(w/2f)、
垂直视场角:β=2arctan(h/2f),
其中w为视场宽度,h为视场高度,f为镜头的焦距。
虽然通过计算而出来的视场角比实际视场小一点,但差别可以忽略。这里我们以计算的视场角来描述摄像机的监控范围。
1/2.7''CMOS成像尺寸为:w*h=5.27mm*3.96mm。

于是乎通过计算我们得出:
焦距为3.3mm时:
水平视场角:  α1=2arctan(5.27mm/2*3.3mm)=77.2° 
垂直视场角:  β1=2arctan(3.96mm/2*3.3mm)=61.9° 

①垂直方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dvmin=H/tan(β1/2)=3000mm/tan(61.9°/2) =5000mm=5米; 
② 水平方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dhmin=W/2*tan(α1/2)=2000mm/2*tan(77.2°/2)=1253mm=1.25米。
由于dvmin>dhmin,因此,焦距为3.3mm时,监控范围为距离摄像机监控方向5米以外的走廊区域。 

焦距为12mm时:
水平视场角:α2=2arctan(5.27mm/2*12mm)=24.8° 
垂直视场角:β2:=2arctan(3.96mm/2*12mm)=18.7° 
①垂直方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dvmin'=H/tan(β2/2)=3000mm/tan(18.7°/2)=18220mm≈18米; 
②水平方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dhmin'=W/2*tan(α2/2)=2000mm/2*tan(24.8°/2)=4548mm≈4.5米; 
由于dvmin'<dhmin',因此,焦距为12mm时,监控范围为距离摄像机监控方向18米以外的走廊区域。 

以上算法是根据了,摄像机镜头为水平角度,如果这么安装的话,一半图像就是天花板了。所以很少出现这种状况,而大部分都是摄像机镜头向下倾斜,偏移水平角度。

那么咱们再算一下下倾角为其垂直视场角一半的情况下的监控范围,这是在摄像机安装高度及监控对象高度相同的情况下最大的下倾角。 
(1)焦距为3.3mm时: 
①垂直方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dvmin=H/tanβ1=3000mm/tan61.9°≈1.6米 
②水平方向上,视场角可近似认为不变,dhmin仍为1.25米。 
由于dvmin>dhmin,焦距为3.3mm时,监控范围为距离摄像机监控方向1.6米以外的走廊区域。 

(2)焦距为12mm时: 
①垂直方向上,能看到完整走廊的最小距离(距离摄像机的水平距离)为:  dvmin=H/tanβ2=3000mm/tan18.7°≈8.86米 
②水平方向上,视场角也可认为近似不变,dhmin'仍为4.5米;
由于dvmin'>dhmin',焦距为12mm时,监控范围为距离摄像机监控方向8.86米以外的走廊区域。

总结
不知大家是否看明白了,其实不管计算方式与方法,目的都是一个,要监视区域视场要与摄像机镜头的选择进行匹配。