CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導(dǎo)體成像器件,，因而具有靈敏度高,、抗強(qiáng)光、畸變小,、體積小,、壽命長、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),。

　　工作原理

　　(1) CCD攝像器件：其作用是進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,，輸出視頻信號 (2) 時(shí)序脈沖發(fā)生器及驅(qū)動(dòng)電路：其作用是產(chǎn)生CCD攝像器件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、電荷存儲(chǔ),、電荷轉(zhuǎn)移和信號輸出所需的各種脈沖信號,，并踐行放大輸出 (3) 視頻的采樣與保持電路：其作用是消除CCD輸出的視頻信號(此信號在實(shí)踐上市離散的，在幅度上是連續(xù)的)中,，因信號電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的各種不應(yīng)有的信號,。經(jīng)該電路處理,，使視頻信號變成數(shù)字的視頻信號。 (4) 視頻處理電路：該電路與攝像管式攝像機(jī)電路具有完全相同的特點(diǎn),，所涉及電路有鉗位放大(clamper amplifier,CLAMPER AMP),、Y校正(Y CORRECT)、白電平切割(white clip, WHT CLIP),、消隱混合(blanking max, BLK MAX),、黑白平控制(PEDCONT)、同步混合(SYNC),、輸出激勵(lì)(output driver)等電路,。視頻信號經(jīng)視頻處理電路處理后，形成標(biāo)準(zhǔn)的全電視信號,。 (5) 同步信號發(fā)生器：這部分電路與攝像管式攝像機(jī)中的同步信號發(fā)生器的原理基本相同,，主要產(chǎn)生視頻處理電路所需的脈沖信號，它們是復(fù)合消隱脈沖(BLK),、復(fù)合同步脈沖(SYNC),、水平驅(qū)動(dòng)信號HD、隔行脈沖(O/E),。但因CCD攝像機(jī)沒有掃描電路,，故不需要供掃描電路用的驅(qū)動(dòng)脈沖,。 (6) 電源變換電路：為簡化CCD攝像機(jī)的供電,，一般從外部只輸入一種電源(12V)，而機(jī)內(nèi)其他各種電壓值的電源都由電源變換獲得,。

　　CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫,，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高,、抗強(qiáng)光,、畸變小、體積小,、壽命長,、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　CCD攝像機(jī)的工作方式

　　被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上,，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷,，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移,，經(jīng)濾波,、放大處理后，形成視頻信號輸出,。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像,。

　　分辨率的選擇

　　評估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率,，其單位為線對，即成像后可以分辨的黑白線對的數(shù)目,。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600,，彩色為330- 480，其數(shù)值越大成像越清晰,。一般的監(jiān)視場合,，用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求。而對于醫(yī)療,、圖像處理等特殊場合,，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。

　　成像靈敏度

　　通常用最低環(huán)境照度要求來表明攝像機(jī)靈敏度,，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯),，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場合;在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí),，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī),。與近紅外燈配合使用時(shí)，也必須使用低照度的攝像機(jī),。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān),，0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.

　　參考環(huán)境照度 ：

　　夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux

　　電視臺演播室 1000Lux 距60W臺燈60cm桌面 300Lux

　　室內(nèi)日光燈 100Lux 黃昏室內(nèi) 10Lux

　　20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux

　　電子快門

　　電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式,，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間,，得到清晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間,，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場合,。

　　外同步與外觸發(fā)

　　外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步，它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號具有相同的幀,、行的起止時(shí)間,。為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(C-sync)或復(fù)合視頻信號,。外同步并不能保證用戶從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像,，要實(shí)現(xiàn)這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī),。

　　光譜響應(yīng)特性

　　CCD器件由硅材料制成,，對近紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右,。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm),，分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí)，可以用近紅外燈照明,，人眼看不清環(huán)境情況,，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極,，所以CCD對紫外不敏感,。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠,、蘭三色濾光條,，所以彩色攝像機(jī)對紅外、紫外均不敏感,。

　　CCD芯片的尺寸

　　CCD的成像尺寸常用的有1/2",、1/3"等，成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些,。在相同的光學(xué)鏡頭下,，成像尺寸越大，視場角越大,。 芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm

　　CCD攝像機(jī)的分類

　　安全防范系統(tǒng)中,，圖像的生成當(dāng)前主要是來自CCD攝像機(jī),CCD是電荷耦合器件(charge coupled deice)的簡稱，它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹㈦姾纱鎯?chǔ)及轉(zhuǎn)移,，也可將存儲(chǔ)之電荷取出使電壓發(fā)生變化,，因此是理想的攝像機(jī)元件，以其構(gòu)成的CCD攝像機(jī)具有體積小,、重量輕,、部受磁場影響、具有抗震東和撞擊之特性而被廣泛應(yīng)用,。

　　CCD攝像機(jī)大致可分為下列幾大類：

　　依成像色彩劃分

　　( 1 )彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別,，如辨別衣著或景物的顏色,。因有顏色而使信息量增大,，信息量一般認(rèn)為是黑白攝像機(jī)的10倍。

　　( 2 )黑白攝像機(jī)：是用于光線不足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū),，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí),，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。

　　依攝像機(jī)分辨率劃分

　　( 1 )影像像素在25萬像素(pixel)左右,、彩色分辨率為330線,、黑白分辨率400線左右的低檔型。

　　( 2 )影像像素在25萬~38萬之間,、彩色分辨率為420線,、黑白分辨率在500線上下的中檔型

　　( 3 )影像在38萬點(diǎn)以上、彩色分辨率大于或等于480線,、黑白分辨率,，600線以上的高分辨率,。

　　依攝像機(jī)靈敏度劃分

　　( 1 )普通型：正常工作所需照度為1~31x

　　( 2 )月光型：正常工作所需照度為0.1x左右

　　( 3 )星光型：正常工作所需照度為0.01x以下

　　( 4 )紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像,。

　　按攝像元件的CCD靶面的大小劃分

　　( 1 )lin靶面尺寸為寬12.7mmX高9.6mm,對角線16mm

　　( 2 )2/3in靶面尺寸為寬8.8mmX高6.6mm,對角線11mm

　　( 3 )1/2in靶面尺寸為寬6.4mmX高4.8mm,對角線8mm

　　( 4 )1/3in靶面尺寸為寬4.8mmX高3.6mm,對角線6mm

　　( 5 )1/4in靶面尺寸為寬3.2mmX高2.4mm,對角線4mm

　　( 6 )1/5in正在開發(fā)之中,，尚未推出正式產(chǎn)品

　　此外CCD攝像機(jī)有PAL制和NTSC制之分，還可以按圖像信號處理方式劃分或按攝像機(jī)結(jié)構(gòu)區(qū)分,。

　　如何正確選用攝像機(jī)

　　攝像部分一般安裝在現(xiàn)場, 它包括攝像機(jī),、鏡頭、防護(hù)罩,、支架和電動(dòng)云臺,。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。

　　像機(jī)分為彩色和黑白兩種,， 一般黑白攝像機(jī)要比彩色的靈敏度高,， 比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動(dòng),，可采用黑白攝像機(jī);如果要分辨被攝像物體的細(xì)節(jié),，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好,。

　　攝像機(jī)的規(guī)格可分為1/3〃,、1/2〃和2/3〃等，安裝方式有固定和帶云臺二種,。