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监控摄像机角度范围确定与计算

时间:2018-11-14 09:42来源:未知 点击:

    在我们生活中,大街小巷都有监控以及摄像机,那么,距离我们摄像机的监视范围又是多少了,下面给大家介绍一下计算方法;
    主要参数:
         1、图像传感器:    1/2.7''      200万像素进行扫描CMOS;
          2、焦距:                3.3mm-12mm;
          3、视角范围:96度-35度(16:9)          79.3度-27.2度(4:3)
    拿摄像机来说,镜头与场景之间的关系:
    主要测试安装如下:
          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度(即镜头水平);
          监视器显示比例:4:3;
          摄像机模式设置为:4:3;
          主要监控目标W*H'=2m宽*3m高的完整走廊范围。
     算法依据:
     计算水平视场角: 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。 

     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。
         

 
                                                           

  

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