监控摄像头角度范围计算方法

监控摄像头角度范围计算方法

已知参数如下：

（1）图像传感器：1/2.7’’ 200万像素逐行扫描CMOS；

（2）焦距：3.3焦距：3.3mm~12mm；

（3）视角范围：96°~35°（16:9） 79.3°~27.2°（4:3）

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。

用到的公式如下：

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：wh=5.27mm3.96mm。

于是按照公式进行计算可以得到：

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/2tan(α1/2)=2000mm/2tan(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/2tan(α2/2)=2000mm/2tan（24.8°/2）=4548mm≈4.5米；

由于dvmin’

也就说，如果摄像机水平安装的话，一半图像会是天花板。所以一般摄像头都不会水平安装，而是镜头向下便宜，偏移水平角度。

那么如果下倾角为其垂直视角一般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。