分享基于89C51的摄像镜头控制电路设计

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  • 视频监控作为一种远程监测、监控手段,以其信息的丰富性和结果的直观性受到诸多行业的青睐,被广泛应用于自动控制、产品检测、安全监控、信息采集等领域。 

          1 概述

           视频监控作为一种远程监测、监控手段,以其信息的丰富性和结果的直观性受到诸多行业的青睐,被广泛应用于自动控制、产品检测、安全监控、信息采集等领域。其基本工作原理是通过摄像机采集被监视对象的图像信息,并传送到相应的终端设备和控制设备,实现监控功能。在这些系统中,摄像机拍摄的图像质量往往是系统应用效果的决定性因素,因此必须根据拍摄现场的条件对摄像机进行适当的控制。

           目前,监控系统中采用的摄像机从结构上主要分为两类,一类是具有内置镜头的一体化摄像机,另一类是需要选配镜头的独立摄像机。前者结构简单使用方便,并且具备多种控制功能,允许用户直接通过相关设备远端控制各项拍摄参数(包括光圈大小、快门速度、图像增益、图像聚焦、变焦等),运用灵活,但是由于其内置镜头性能的影响,限制了它的使用范围,在一些环境特殊或者拍摄要求较高的场合并不适用。而后一类摄像机可以根据拍摄现场的需要选配合适的摄像镜头,从而满足各种拍摄需要,但是对这类摄像机拍摄参数的控制相对困难,尤其是对光圈、聚焦、变焦等参数的调节必须通过对镜头本身进行控制来实现,因此需要额外增加一组摄像镜头控制电路来完成这一功能。

            本文针对这一问题,讨论了三可变摄像镜头的控制方式和控制电路设计。

           2 摄像镜头控制原理

           摄像机镜头的主要参数包括:配套摄像机CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器,即摄像机的光感元件)的大小、焦距、光圈、聚焦方式和接口,其中焦距、光圈和聚焦是在拍摄过程中需要精心调节的参数,尤其是光圈大小的调节更是摄像机适应光线变化的根本方法。按照摄像机镜头光圈的调节方式,镜头主要分为自动光圈和手动光圈两类。

           自动光圈镜头根据驱动方式的不同分为视频驱动和直流驱动两种,但是都可以根据摄像机成像的亮度,通过镜头内部电路自动调节光圈的大小,从而达到较好的拍摄效果。这类镜头不需要过多的外部控制电路,尤其是视频驱动自动光圈镜头,仅需要将摄像机产生的视频图像模拟信号接入镜头光圈控制端即可。这类镜头虽然可以根据外部光线的情况自动调节光圈大小以达到较好的成像效果,但是由于其调节过程对于外部控制器是不开放的,因此在一些需要系统控制器进行特殊控制的场合并不完全适用。另外。目前的高清晰工业摄像机往往没有视频图像的模拟输出,因此使用自动光圈镜头也存在一些困难。

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