【精品】防盗视频监控知识培训

【精品】防盗视频监控知识培训 防盗视频监控知识培训 随着社会的发展与进步，对防盗监控设备需求量也日益增长，为了更好的适应市场要求，特此编写培训教材以便学习。 随着经济水平和科学技术的飞快发展，人们对安全防范要求也越来越高。为了对付各种各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产的安全，保证各行各业和国家重点部门的正常运转，采用高科技手段预防和制止犯罪已成为保安领域里的共识。监控防盗监控就是其中的重要手段。 然而，传统的视频监控及报警联网系统受到当时技术发展水平的局限，电视监控系统大多只能在现场进行监视。并且，传统的以录像机为核心的模拟图像监控系统暴露出各种隐患，如:录像机时常发生故障，录像带图像模糊不清，录像带无法长时间保存，而且录像带易损耗，管理不便等，使监控系统达不到用户的使用要求。 随着计算机的普及、应用，网络通讯技术及图像压缩处理技术的快速发展， 采用比较多的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是数字录像监控系统，这种系统采用最新的计算机、通信、图象处理技术，通过电话线、DDN专线、宽带网等网络线路传输数码图像，可为实现联网报警及远程图像监控提供高效可行且价格低廉的解决方案。 目前，公共电话网已普及全国，远程监控/视频报警联网传输系统与一般的电话线相连接，即可获得简单实用的远程监控/视频联网报警系统。 数字录像监控系统的结构拓扑图如下: 其中最主要的就是网络视频服务器(如网络功能不强调，也可以称为数字硬盘录像机)，这是系统的核心，摄像机和云台等等就是拍摄画面的主要部件，如果是云台还要配解码器等控制部件，计算机就是观看并且控制摄像机的部分。 下面分别说明各部分的具体功能和怎样根据具体情况进行选择的依据: 一、网络视频服务器、数字硬盘录像机(DVR) 随着闭路电视监控行业的迅速发展，其技术也有了许多突飞猛进的改进，近期发展起来的数字硬盘录像设备(简称DVR， Digital Video Recorder)就是受众瞩目的焦点产品之一。数字硬盘录像监控系统以其功能集成化、录像数字化、使用简单化、监控智能化、控制网络化等优势，在安防领域得到了广泛重视，将会成为传统录像监控系统的替代产品。文章着重探讨数字硬盘录像监控系统的核心——DVR。 1 DVR的分类 从功能和解压缩方式来将DVR分类。 1.1 以功能区分 (1)单路数字硬盘录像机:如同一台长时间录像机，只不过使用数字方式录像，可搭配一般的影像压缩处理器或分割器等设备使用。 (2)多画面数字硬盘录像机:本身包含多画面处理器，可用画面切换方式同时记录多路图像。 (3)数字硬盘录像监控主机:集多画面处理器、视频切换器、录像机的全部功能于一体，本身可连接报警探测器，其他功能还包括:可进行移动侦测，可通过解码器控制云台旋转和镜头伸缩，可通过网络传输图像和控制信号等。 1.2 以解压缩方式区分 数字硬盘录像机又分为硬解压和软解压两大类。硬解压是指由专门 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的电路和单片机晶片内的底层软件完成解压，软解压是指用电脑主机和高级语言编制的软件解压。通过实际工程应用总结，我们发现硬件压缩和解压比软件更真实可靠，原因是软件方式依赖于成本低廉、机箱庞大的电脑，并非闭路电视领域的专业产品，且使用中很容易死机和资料混乱，所记录的图像也有可能被更改或重新编辑;而硬件方式采用闭路电视领域的专业技术，图像画面具有清晰的压缩和解压缩，一旦被记录下来，就不可能更改 1.3 以网络功能区分: 可分为一般数字录像机和网络视频录像服务器，现今市场上有两种网络视频服务器系统类型，一种是以数字录像设备(硬盘录像)为核心的基于C/S结构的网络视频服务器系统，另一种是以嵌入式视频Web服务器为核心的网络视频服务器系统。较普遍的是前一种，嵌入式虽然现在价格较高，但这是以后的发展方向。 2 DVR的选择 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 选择DVR，首先应明确客户的要求是什么，譬如是否要求录像，连接的摄像机有多少，对录像的时间的要求，搜索存档的速度等等。 一般DVR视频信号输入有1路、2路、4路、8路、12路、16路、20路、24路，如果超过这么多，就要配两台甚至三台DVR。 DVR一般是装在工控机箱里，采用工业用主板，散热措施较好，稳定性比一般PC高，不易死机，对数据保存完好。 如果要录像，对DVR的图像压缩能力和硬盘存储容量有很高要求，一般现在都采用MPEG4动态压缩编码技术，大大减小了数据量，同时图像质量保持很好，一般一分钟的数据量为120KB,算下来一个小时为7M,按一天一路录10个小时，80G的硬盘可以录一个多月，一般也不用所有摄像机都要录像，把重要地区的的图像录下即可，现在的DVR还有动态录像功能，即环境没有异常不录，出现异常才录像，更大大节省了存储空间。 二、摄像机、镜头 1 摄像机 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机(头)上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元件。是代替摄像管传感器的新型器件。 CCD的工作原理是:被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。 CCD芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。 CCD摄像机的选择和分类 目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测:接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。 ,、依成像色彩划分 彩色摄像机:适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用黑白摄像机。 ,、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 ,、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸: 目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。 2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线 11mm。 1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。 1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。 ,、按扫描制式划分 PAL制。 NTSC制。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场(黑白为EIA)。 ,、依供电电源划分 110VAC(NTSC制式多属此类)， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC(微型摄像机多属此类)。 ,、按同步方式划分 内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步:使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步(线性锁定，line lock):用摄像机AC电源完成垂直推动同步。 外VD同步:将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。 多台摄像机外同步:对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。 7、按照度划分，CCD又分为: 普通型 正常工作所需照度1~3LUX 月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像 8、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。 CCD彩色摄像机的主要技术指标 (,)CCD尺寸，亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 (,)CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。 (,)水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的，彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。 (,)最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX)，数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，2~3lux属一般照度，现在也有低于1lux的普通摄像机问世。 (,)扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 (,)摄像机电源。交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。 (,)信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好;若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。 (,)视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。 (,)镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。 ,、CCD彩色摄像机的可调整功能 (,)同步方式的选择 A、对单台摄像机而言，主要的同步方式有下列三种: 内同步--利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。 外同步--利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。 电源同步--也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源零线同步。 B、对于多摄像机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄像机输出时，不会造成画面失真，但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同 均采用同一个外同步信号相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有: 发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄像机的"相位调节"电位器，因摄像机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄像机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围0~360度。 (,)自动增益控制 所有摄像机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄像机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 (,)背景光补偿 通常，摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时，摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。 (,)电子快门 在CCD摄像机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄像机CCD的累积时间，当电子快门关闭时，对NTSC摄像机，其CCD累积时间为1/60秒;对于PAL摄像机，则为1/50秒。当摄像机的电子快门打开时，对于NTSC摄像机，其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围;对于PAL型摄像机，其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允许的时间内，聚焦在CCD上的光减少，结果将降低摄像机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个"停顿动作"效应，这将大大地增加摄像机的动态分辨率。 (,)白平衡 白平衡只用于彩色摄像机，其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A、自动白平衡 连续方式--此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式--先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到设置位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄像机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为2300~10000K，在此期间，即使摄像机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。 B、手动白平衡 开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达 107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄像机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。 (,)色彩调整 对于大多数应用而言，是不需要对摄像机作色彩调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩，可调色彩方式有: 红色-黄色色彩增加，此时将红色向洋红色移动一步。 红色-黄色色彩减少，此时将红色向黄色移动一步。 兰色-黄色色彩增加，此时将兰色向青兰色移动一步。 兰色-黄色色彩减少，此时将兰色向洋红色移动一步。 ,、数字化式的调整控制方法 新型摄像机对前述各项可选参数的调整采用数字式调整控制，此时不必手动调节电位计而是采用辅助控制码，而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中，增加了稳定性和可靠性。 DSP摄像机 在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理(DSP， SIGNAL PROCESSOR)摄像机。该种摄像机具有以下优点: DIGITAL ,、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄像机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿，否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而DSP摄像机是将一个画面划分成48个小处理区域来有效地检测目标，这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。 ,、由于DSP技术而能自动跟踪白平衡，即可以在任何条件检测和跟踪"白色"，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄像机因系对画面上的全部色彩作平均处理，这样如果彩色物体在画面上占据很大面积，那么彩色重现将不平衡，也就是不能重现原始色彩。DSP摄像机是将一个画面分成48个小处理区域，这样就能够有效地检测白色，即使画面上只有很小的一块白色，该摄像机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。 在拍摄网格状物体时，可将由摄像机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。 2、镜头 在电视监控系统中如何根据现场被监视环境，正确选用摄像机镜头是非常重要的，因为它直接影响到系统组成后在系统末端监视器上所看到的被监视面画的效果能否满足系统的设计要求(就画面范围或图像细节而言)，所以正确的选用摄像机镜头可以使系统得到最优化设计并可获得良好的监视效果。 摄像机镜头就光圈而言可分为手动光圈镜头及自动光圈镜头两种，就焦距而言又可分为定焦镜头及变焦镜头两种。 下面就以使用环境的不同谈如何正确选用摄像机镜头。 1、手动、自动光圈镜头的选用 手动、自动光圈镜头的选用取决于使用环境的照度是否恒定。 对于在环境照度恒定的情况下，如电梯轿箱内、封闭走廊里、无阳光直射的房间内，均可选用手动光圈镜头，这样可在系统初装调试中根据环境的实际照度，一次性整定镜头光圈大小，获得满意亮度画面即可。 对于环境照度处于经常变化的情况，如随日照时间而照度变化较大的门厅、窗口及大堂内等，均需选用自动光圈镜头(必须配以带有自动光圈镜头插座的摄像机)，这样便可以实现画面亮度的自动调节，获得良好的较为恒定亮度的监视画面。 对于自动光圈镜头的控制信号又可分为DC及VIDEO控制两种，即直流电压控制及视频信号控制。这在自动光圈镜头的类型选用上，摄像机自动光圈镜头插座的连接方式上，以及选择自动光圈镜头的驱动方式开关上，三者注意协调配合好即可。 2、定焦、变焦镜头的选用 定焦、变焦镜头的选用取决于被监视场景范围的大小，以及所要求被监视场景画面的清晰程度。 在镜头规格(镜头规格一般分为1/3″、1/2″和2/3″等)一定的情况下，镜头焦距与镜头视场角的关系为:镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小(见图1所示);在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为:镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。所以由以上关系可知:在镜头物距一定的情况下，随着镜头焦距的变大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就越小，但画面细节越来越清晰;而随着镜头规格的增大，在系统末端监视器上所看到的被监视场景的画面范围就增大，但其画面细节越来越模糊。在镜头规格及镜头焦距一定的前提下，CS型接口镜头的视场角将大于C型接口镜头的视场角。 镜头视场角可分为图像水平视场角以及图像垂直视场角，且图像水平视场角大于图像垂直视场角，通常我们所讲的视场角一般是指镜头的图像水平视场角。 在狭小的被监视环境中如电梯轿箱内，狭小房间均应采用短焦距广角或超广角定焦镜头，如选用镜头规格为1/2″，CS型接口，镜头焦距为3.6mm或2.6mm镜头，这些镜头视场角均不小于99?或127?，这对于摄像机在狭小空间里一般标高为2.5m左右时，其镜头的视场角范围足以覆盖整个近距离狭小被监视空间。也可根据现场实际情况选用手动变焦镜头如日产Computar T2Z2814CS,2镜头，这种镜头为1/3″CS型接口手动光圈镜头，其焦距2倍可调(手动调焦)。调焦范围为2.8,6.0mm，视场角变化范围为96?,47.2?，这种镜头非常适合在狭小的被监视环境中使用，在使用时可方便地根据实际需要，灵活实现对被监视场景的“点”或“面”的监视效果。 对于一般变焦(倍)镜头而言，由于其最小焦距通常为6.0mm左右，故其变焦(倍)镜头的最大视场角为45?左右，如将此种镜头用于这种狭小的被监视环境中，其监视死角必然增大，虽然可通过对前端云台进行操作控制，以减少这种监视死角，但这样必将会增加系统的工程造价(系统需增加前端解码器、云台、防护罩等)，以及系统操控的复杂性，所以在这种环境中，不宜采用变焦(倍)镜头。 在开阔的被监视环境中，首先应根据被监视环境的开阔程度，用户要求在系统末端监视器上所看到的被监视场景画面的清晰程度，以及被监视场景的中心点到摄像机镜头之间的直线距离为参考依据，在直线距离一定且满足覆盖整个被监视场景画面的前提下，应尽量考虑选用长焦距镜头，这样可以在系统末端监视器上获得一幅具有较清晰细节的被监视场景画面。在这种环境中也可考虑选用变焦(倍)镜头(电动三可变镜头)，这可根据系统的设计要求以及系统的性能价格比决定，在选用时也应考虑两点:(1)在调节至最短焦距时(看全景)应能满足覆盖主要被监视场景画面的要求;(2)在调节至最长焦距时(看细节)应能满足观察被监视场景画面细节的要求。通常情况下，在室内的仓库、车间、厂房等环境中一般选用6倍或者10倍镜头即可满足要求，而在室外的库区、码头、广场、车站等环境中，可根据实际要求选用10倍、16倍或20倍镜头即可(一般情况下，镜头倍数越大，价格越高，可在综合考虑系统造价允许的前提下，适当选用高倍数变焦镜头)。 ,、正确选用镜头焦距的理论计算 摄取景物的镜头视场角是极为重要的参数，镜头视场角随镜头焦距及摄像机规格大小而变化(其变化关系如前所述)，覆盖景物镜头的焦距可用下述公式计算: (1)f=u?D/U (2)f=h?D/H f:镜头焦距、U:景物实际高度、H:景物实际宽度、D:镜头至景物实测距离、u:图像高度、h:图像宽度 (,)举例说明:当选用1/2″镜头时，图像尺寸为u=4.8mm，h=6.4mm。镜头至景物距离D=3500mm，景物的实际高度为U=2500mm(景物的实际宽度可由下式算出H=1.333?U，这种关系由摄像机取景器CCD片决定)。 将以上参数代入公式(1)中，可得f=4.8?3500/2500=6.72mm，故选用6mm定焦镜头即可。 3、云台 在前面的介绍中我们常提到云台，但有的人对它没有什么感性认识，其实云台就是两个交流电机组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。我们所说的云台区别于照相器材中的云台，照相器材的云台一般来说只是一个三脚架，只能通过手来调节方位;而监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。 云台有多种类型: 按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。 按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。 按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。 在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观。 4、支架 如果摄像机只是固定监控某个位置不需要转动，那么只用摄像机支架就可以满足要求了。普通摄像机支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。 普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上„„由于种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。 5、防护罩 防护罩也是监控系统中最常用的设备之一，主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小，外形是否美观，表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。 室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器，可以更好的保护设备。当天气太热时，排风扇自动工作;太冷时加热板自动工作;当防护罩玻璃上有雨水时，可以通过控制系统启动雨刮器。 挑选防护罩时先看整体结构，安装孔越少越利于防水，再看内部线路是否便于联接，最后还要考虑外观、重量、安装座等等。 6、视频放大器 当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。 7、视频电缆及连接器 视频电缆选用75Ω的同轴电缆，通常使用的电缆型号为SYV—75—3和SYV—75—5。它们对视频信号的无中继传输距离一般为300~500m，当传输距离更长时，可相应选用SYV—75—7、SYV—75—9或SYV—75—12的粗同轴电缆(在实际工程中，粗缆的无中继传输 距离可达1km以上)，当然也可考虑使用视频放大器。一般来说，传输距离越长则信号的衰减越大，频率越高则信号的衰减也越大，但线径粗则信号衰减越小。当长距离无中继传输时，由于视频信号的高频成分被过多的衰减而使图像变模糊(表现为图像中物体边缘不清晰，分辨率下降)，而当视频信号的同频头被衰减得不足以被监视器等视频设备捕捉到，图像便不能稳定地显示了。 视频信号实际所能传输的距离与同轴电缆的质量及所用的摄像机及监视器均有关。当摄像机输出电阻、同轴电缆特性阻抗、监视器输入电阻这3个量不能完全匹配时，就会在同轴电缆中造成回波反射(驻波反射)，因而长距离传输时会使图像出现重影及波纹，甚至使图像跳动(因同步头被衰减或回波反射都可能使图像产生跳动～)。因此，在实际工程中，尽可能一根电缆一贯到底，中间不留接头，因为中间接头很容易改变接点处的特必阻抗，还会引入插入损耗。以某一电视监控系统的布线为例，其仓库周界边线长应达400m，由几个远端摄像机到主控室的距离达到了800~1100m的范围(因防火因素，线缆不能从仓库中心穿过，只能沿围墙布设)，本工程事先定制了SYV—75—7和SYV—75—9两种超长电缆(配上线滚轴)，实际施工时是开着汽车沿周界进行布线(同时以总线方式布设了通信控制电缆及电源线)，每一根都直接引到了主控室，没有使用视频放大器，也得到了较好的图像质量。 视频同轴电缆的结构如图6-2所示，其中外导体用铜丝编织而成。不同质量的视频电缆其编织层的密度(所用的细铜丝的根数)是不一样的，如80编、96编、120编，有的电缆编数少，但在编织层外增加了一层铝箔。在电路中，其外导体接地，内导体(铜芯线)接信号端，内、外导体之间填充有绝缘介质，这样，传输的电磁能便被限制在内、外导体之间了，避免了辐射损耗和外界杂散信号的干扰。 当导线中有电流通过时，会使导线发热，说明导线消耗了有功功率，它具有一定电阻;又由于导线间绝缘不完全而存在漏电流，即导线之间处处有一定电导;当导线中有电流流过时，导线周围就会有磁场产生，所以导线还有一定的电感;导线与导线间的电位差将使其形成电场，使得导线间存在一定的电容。上述这些分布在电路布线及其结构中的参数统称为“分布参数”，它使得线路中任一点都呈现出己定的阻抗，这个阻抗即被称为特性阻抗。因此，特性阻抗的大小完全取决于电缆的结构。 根据电波在传输线中的传播规律:当传输线终端负载阻抗等于特性阻抗时，传输线传播的能量将全部被负载吸收，此时电源输出的功率最大，即阻抗匹配状态。广播电视标准 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 传输线缆的特性阻抗及设备终端阻抗为75Ω。 电缆的线径越粗则衰减越小，越适合于长距离传输。但在实际应用中可能会遇到这样的情况，即:虽然在长距离传输中(如超过500m)直接使用电缆连接也可以得到稳定的图像，但因高频衰减会使图像的细节损失过多，分辨率下降，画面有些朦胧感。另外，高频损失还会影响到彩色的重现。在这种情况下就需要使用视频放大器，并通过放大器的高频补偿功能增强图像的轮廓(细节)，使图像变得清晰、明快。 另外，选用粗同轴电缆并配用视频放大器虽然可能有效延长视频信号的传输距离，但是当传输距离远远超过1km时，单纯地靠增加视频放大器的数量便不那么奏效了。这是因为随着距离的增加及放大器数量的增多，视频信号经多次放大后，其叠加的噪声也同样经过了多次放大，而噪声叠加的结果使得噪声电平与视频信号电平几乎处在了同一个数量级上，此时，人们在监视器屏幕上看到的视频图像可能是在一片杂乱的背景噪声(噪点)中，甚至被背景噪声(噪点)所淹没。在这种情况下，只好采用光纤传输或微波传输。 视频电缆与设备的连接通常为BNC连接器(俗称Q9接头及座)，个别设备也有选用RCA连接器(即莲花插头及座)，还有些系统选用射频传输常用的F头(有螺纹可旋紧)。当接头与座的规格不一致时，可以用转换器进行转换，如BNC?RCA转换器或RCA?BNC转换器。顺便指出，在大中型电子配件市场上，无论是不同规格的转换还是“公”?“母”头的转换，几乎所有形式的转换器都可以找到。 8、音频、通信及控制电缆 音频、通信及控制电缆都是非同轴电缆，其中音频及通信电缆为2芯线而控制电缆为10芯线。显然，它们传输的信号内容不同，但电缆的类型却可以是相同的。特别是:音频及通信电缆通常可选为同样的2芯屏蔽电缆。在非干扰环境下，也可选为非屏蔽双绞线，如在综合布线中常用的5类双绞线(4对8芯)。 A、音频电缆及连接器 音频电缆通常选用2芯屏蔽线，虽然普通2芯线也可以传输音频，但长距离传输时易引入干扰噪声。在一般应用场合下，屏蔽层仅用于防止干扰，并于中心控制室内的系统主机处单端接地，但在某些应用场合，也可用于信号传输，如用于立体声传输时的公共地线(2芯线分别对应于立体声的两个声道)。常用的音频电缆有RVVP—2/0. 3或RVVP—2/0. 5。 很多工程单位在承接诸如超市或宾馆、写字楼等电视监控工程项目的同时可能还会兼做公共广播(背景音乐)工程，也需要布设音频电缆。但公共广播系统的声音传输方式采用的是高压(120V)定压方式传输，其音频电缆采用总线式布线，因此这与监控系统中用于将监听头的音频信号传到中控室的点对点式布线方式截然不同。由于采用了高压小电源传输，因此采用非屏蔽的2芯电缆即可，如RVV—2/0. 5等。 音频电缆与设备的连接通常为RCA连接器，专业音频设备通常采用卡侬连接器，个别设备也有选用普通6. 5mm或3. 5mm的杰克插头/座的。公共广播系统的音频电缆则一般不需要专门的连接器，而是直接将电缆连接到音箱或功放设备的接线柱上。 B、通信电缆 通信电缆指的是接于系统主与解码器之间的2芯电缆，可以选用普通的2芯护套线，但一般来说，带有屏蔽层的比绞两芯线抗干扰性能要好些，更适合于强干扰环境下的远距离传输。可选用的通信线如RVVP—2/0. 15或RVVP—2/0. 3等。 选择通信电缆的基本原则是距离越长，线径越粗。例如:RS—485通信规定的基本通信距离是1200m，但在实际工程中选用RVV—2/1. 5的护套线，可以将通信扩展到2000m以上。当通信线过长时，需使用RS-485通信中继器。将控制信号放大整形。否则，长距离通 统主机通信部信控制指令便不能被解码器稳定地接收或根本不能接收。详细内容见4. 3系分。 C、控制电缆 控制电缆通常指的是用于控制云台及电动3可变镜头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。由于控制电缆提供的是直流或交流电压，而且一般距离很短(有时还不支1m)，基本上不存在干扰问题，因此不需要使用屏蔽线。常用的控制电缆大多采用6芯电缆或10芯电缆，如RVV—6/0. 2、RVV—10/0. 12等。其中6芯电缆分别接于云台的上、下、左、右、自动、公共6个接线端。10芯电缆除了接云台的6个接线端外还包括电动镜头的变倍、聚焦、光圈、公共4个接线端。 在电视监控系统中，从摄像机到解码器的空间距离比较短(通常都是在几米范围内)，因此从解码器到云台及电动镜头之间的控制电缆一般不作特别要求;而由控制器到云台及电动镜头的距离少则几十米，多则几百米，在这样的监控系统中，对控制电缆就需有一定的要求，即线径要粗。这是因为导线的直流电阻与导线的截面积平方成反比，而控制信号经长距离导线传输时会因其导线电阻(几~几十欧姆甚至更高)而产生压降，线径越细或传输距离越长则导线电阻越大，控制信号压降越大，以至于控制信号到达云台或电动镜头时不能驱动负载电动机动作。这种现象对于低电压控制信号尤为明显，如对于交流24V驱动的云台及直流6~12V驱动的电动镜头，可能会出现云台经常被“卡”住而起动不了(特别是在大转矩情况下)，电动镜头动作极慢或干脆不动作。由于控制电流I会在导线电阻R上产生压降，因此控制器输出电压减去该压降后才是加在云台或电动镜头上的实际电压(注意:100mA 的电流在10?电阻上就可产生1V的压降～)。因此，控制信号的长距离传输必须用粗线径的导线，如选用RVV—10/0. 5或RVV—10/0. 75等。 以上就是一个视频监控系统的主要构成部分的简要介绍，应尽量了解以上知识，便于回答客户提问，为客户选择较好的监控方案，以便于为公司创造效益。 附录:产品技术指标 CCD彩色摄象机的主要技术指标 尺寸，亦即摄象机靶面。原多为英寸，现在英寸的已普及化，英寸和1. CCD1/21/31/4 英寸也已商品化。1/5 像素，是的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像2. CCDCCD 细节的表现越好。是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越CCD 清晰。现在市场上大多以万和万像素为划界，万像素以上者为高清晰度摄象机。253838 水平分辨率。彩色摄象机的典型分辨率是在到电视线之间，主要有线、3. 320500330380线、线、线、线等不同档次。分辨率是用电视线(简称线)来表示420460500 TV LINES的，彩色摄像头的分辨率在线之间。分辨率与和镜头有关，还与摄像头电路330~500CCD 通道的频带宽度直接相关，通常规律是的频带宽度相当于清晰度为线。频带越宽，1MHz80 图像越清晰，线数值相对越大。 最小照度，也称为灵敏度。是对环境光线的敏感程度，或者说是正常成像时4. CCDCCD所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯()，数值越小，表示需要的光线越少，摄像LUX 头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件， 属一般照度1~3lux 月光型正常工作所需照度左右 :0.1LUX 星光型正常工作所需照度以下 : 0.01LUX 红外型采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像(黑白) 扫描制式。有制和制之分。中国采用隔行扫描()制式(黑白为)，5. PALNTSC PALCCIR标准为行，场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为62550NTSC制式，行，场(黑白为)。52560EIA 摄象机电源。交流有、、，直流为或。6. 220V110V24V12V 9V 信噪比。典型值为，若为，则图像有少量噪声，但图像质量良好;若为，7. 46db50db60db则图像质量优良，不出现噪声。 视频输出。多为、，均采用接头。8. 1Vp-p75ΩBNC 镜头安装方式。有和方式，二者间不同之处在于感光距离不同。9. CCS 彩色摄象机的可调整功能10. CCD (,)同步方式的选择 、对单台摄象机而言，主要的同步方式有下列三种:A 内同步利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。—— 外同步利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现—— 同步。 电源同步也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，—— 即摄象机和电源零线同步。 、对于多摄象机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄象机输出时，B 不会造成画面失真，但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中的不同相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有: 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄象机的相位调节电位器，因摄象机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿“” 正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围度。0~360 (,)自动增益控制 所有摄象机都有一个将来自的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即 CCD 增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制()电路去探测视频信号的电AGC 平，适时地开关，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在AGC 低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 (,)背景光补偿 通常，摄象机的工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含AGC 一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的工作点有可能对于前景目AGC 标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时，摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其工作点，AGC此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。 (,)电子快门 在摄象机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄象CCD 机的累积时间，当电子快门关闭时，对摄象机，其累积时间为秒;CCDNTSCCCD1/60对于摄象机，则为秒。当摄象机的电子快门打开时，对于摄象机，其电子PAL1/50NTSC快门以步覆盖从秒到秒的范围;对于型摄象机，其电子快门则以2611/601/10000PAL311步覆盖从秒到秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允许的时间1/501/10000 内，聚焦在上的光减少，结果将降低摄象机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观CCD 察运动图像会产生一个停顿动作效应，这将大大地增加摄象机的动态分辨率。“” (,)白平衡 白平衡只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 、自动白平衡A 连续方式此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为—— 。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色2800~6000K 彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到—— 设置位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该2300~10000K 设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。 、手动白平衡B 开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达个等级供调107节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄象机还 有将白平衡固定在(白炽灯水平)和(日光水平)等档次命令。3200K5500K (,)色彩调整 对于大多数应用而言，是不需要对摄象机作色彩调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩，可调色彩方式有: 红色黄色色彩增加，此时将红色向洋红色移动一步。 — 红色黄色色彩减少，此时将红色向黄色移动一步。— 兰色黄色色彩增加，此时将兰色向青兰色移动一步。— 兰色黄色色彩减少，此时将兰色向洋红色移动一步。— ,、数字化式的调整控制方法 新型摄象机对前述各项可选参数的调整采用数字式调整控制，此时不必手动调节电位计而是采用辅助控制码，而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中，增加了稳定性和可靠性。 DSP摄象机 DSP这个名词在CCTV工业中越来越被广泛使用。DSP在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理(DSP，DIGITAL SIGNAL PROCESSO (Digital Signal Processing)是数字信号处理的缩写。DSP芯片提高了摄像机的视频处理及 。DSP技术不仅使摄像机在性能上获得优势，同时也使生产商节省了零件及装配操作性能 时间，从而降低了成本。DSP摄像机可分为两类: 1、智能型DSP摄像机 此类摄像机提高图像效果的同时具有智能特色。典型的智能摄像机具有以下几种特点。 a. 可编程的背景光补偿 b. 视频动态检测 c. 通过串行数据接口可进行遥控 d. 内置字符发生器 e. 屏幕菜单 2、普通型DSP摄像机 这类低水平的DSP摄像机不具备与DSP技术相关的任何智能特色，仅仅是出于降低成本的考虑。该种摄象机具有以下优点: ,、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄象机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿，否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而DSP摄象机是将一个画面划分成48个小处理区域来有效地检测目标，这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。 ,、由于DSP技术而能自动跟踪白平衡，即可以在任何条件检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄象机因系对画面上的全部色彩作平均处理，这样如果彩色物体在画面上占据很大面积，那么彩色重现将不平衡，也就是不能重现原始色彩。DSP摄象机是将一个画面分成48个小处理区域，这样就能够有效地检测白色，即使画面上只有很小的一块白色，该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。 在拍摄网格状物体时，可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。 低照度摄像机的正确认识 谓照度,照度(LUX)数值达到多少为低照度,多少数值能适应摄取影像的周围环境, 照度为一亮度单位，顾名思义，是指摄像机在摄取影像时，对周围环境照明亮度的需求，1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度，我们在摄像机参数规格中常见的最低照度 (MINIMUM.ILLUMINATION)，表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。 一般情况:夏日阳光下为100，000LUX;阴天室外为10000LUX;室内日光灯为100LUX;距60W台灯60CM桌面为300LUX;电视台演播室为1000LUX;黄昏室内为10LUX;夜间路灯为0.1LUX;烛光(20CM远处)10,15LUX。 目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商，对低照度的定义众说纷纭，莫衷一是，彩色摄像机从0.0004LUX,1LUX，黑白摄像机从0.0003,0.1LUX均有，(若搭配红外线，则均可达0LUX)，这就是国内市场在CCTV产业的技术规格方面并无统一标准，而产生各说各话的情况。 超动态(super dynamic)实际也就是动态展宽。松下公司在cp450/cp650/bp550等第三代摄象机中均采用啦该技术，可以有效扩展ccd感光成像时的动态范围，比一般摄象机提高40倍，从某种意义上说，超动态技术就是背光补偿的升级。 超动态技术的核心是采用了新型的双速ccd图象传感器，能在同一时间对场景进行长短不同时间的曝光，即以标准快门速度读出并传输标准信号，而以较快的快门速度读出和传输高亮度信号。而后长短时间曝光信号在专用的图象处理集成电路(mn67352)中进行信号分离及时间周期变换并适当合成，再经适当的加码校正、数摸转换，从而输出扩展了40倍的动态范围图象。 随后的460进一步改进了超动态技术，此为超动态二代(super dynamic2)技术，也就是我们俗称的超动态，他的动态范围比一般高出80倍 第二代超动态仍利用了双速ccd图象传感器并采用了数字信号处理技术，长时间曝光(1/50s)可使画面上处于背光的主体图象清晰可见，短时间曝光(1/2000-1/4000s)则可使画面上强光部分层次分明而不置曝光过度，然后通过增强的数字处理技术将两副画面中的图象质量较好的部分加以合成，即可以得到全面清晰的画面。 二代超动态还采用了独立的agc电路和数字拐点电路(knee circuit)。二代超动态采用两组agc电路 ，可以独立的对长时间曝光信号及短时间曝光信号分别处理并使其最佳化，避免s/n比降低问题。由于两组agc电路具有不同的起控点，因此在摄象机输出特性曲线上出现了两个拐点。 二代超动态还增加了可辨识的灰度级层次，即:对黑色参考电平使用阶层式校正电路，并允许最低电平增益值可机动调整，利用正确的黑色参考电平可使图象更加稳定，也就是说，图象最黑的部分会呈现应有的黑色。 二代超动态还采用了先进的数字降噪(dnr)电路、增益 调整电路和数字2r滤波器，可将ccd的感光度提升12db(其中7db由dnr电路提供)，使最低照度改善到08lux。相对于一般摄象机的3-100lux和一代超动态3-3000lux的照度范围，二代达到了0.8-10000lux CCD摄象机的选择参考 市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍差一点点。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测:接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色 或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。 镜头的选择和主要参数 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体;如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 镜头的分类 ,、 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头 球面镜头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm (,)以镜头安装分类: 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，,,,摄象机的镜头安装有两种工业标准，即,安装座和,,安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 ,安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。 ,,安装座:特种,安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个,安装座镜头安装到一个,,安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。 (,)以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应视摄象机的,,,尺寸而定，两者应相对应。即 摄象机的,,,靶面大小为,,,英寸时，镜头应选,,,英寸。 摄象机的,,,靶面大小为,,,英寸时，镜头应选,,,英寸。 摄象机的,,,靶面大小为,,,英寸时，镜头应选,,,英寸。 如果镜头尺寸与摄象机,,,靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 (,)以镜头光圈分类: 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(auto iris)之分，配合摄象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称为,,输入型。 自动光圈镜头上的,,,(自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言，,,,已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像可能会造成"白电平削波"现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节,,,来变换画面。 另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用,表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即:,,f(焦距),,(镜头实际有效口径)，,值越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们 是: 在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。 (,)以镜头的视场大小分类 :标准镜头:视角,,度左右，在,,,英寸,,,摄象机中，标准镜头焦距定为,,mm，在,,,英寸,,,摄象机中，标准镜头焦距定为,mm。 广角镜头:视角,,度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。 远摄镜头:视角,,度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。 变倍镜头(zoom lens):也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。 可变焦点镜头(vari-focus lens):它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。 针孔镜头:镜头直径几毫米，可隐蔽安装。 (,)从镜头焦距上分 短焦距镜头:因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。 中焦距镜头:标准镜头，焦距的长度视,,,的尺寸而定。 长焦距镜头:因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。 变焦距镜头:通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。 1) 定焦距:焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。 ? 有光圈:镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节。人为手工调节光圈的，称为手动光圈;镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。 ? 无光圈:即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。 2) 变焦距:焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。 三可变镜头:可调焦距、调聚焦、调光圈。 二可变镜头:可调焦距、调聚焦、自动光圈。 注释: 变焦镜头--焦平面的位置固定，而焦路可连续调节的光学系统。变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位置而实现的。这样就可以在一定范围内改变镜头的焦距长度和视角。 焦距--透镜中心或其第二主平面到图像聚集点处的距离。单位一般为毫米或英寸。 光圈--位于摄像机镜头内部分的、可以调节的光学机械性阑也，可用来控制通过镜头的光线的多少。 自动光圈--镜头内的隔膜装置，可根据电视摄像机传来的视频信号自行调节，以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭光圈来控制通过镜头传送的光线。典型的补偿范围是10000-1到300000-1。 ,、选择镜头的技术依据 (,)镜头的成像尺寸 应与摄象机,,,靶面尺寸相一致，如前所述，有,英寸、,,,英寸、,,,英寸、,,,英寸、,,,英寸、,,,英寸等规格。 (,)镜头的分辨率 描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为:镜头分辨率,,,,,,画幅格式的高度。由于摄象机,,,靶面大小已经标准化，如,,,英寸摄象机，其靶面为宽6.4mm,高4.8mm，,,,英寸摄象机为宽4.8mm ,高3.6mm。因此对,,,英寸格式的,,,靶面，镜头的最低分辨率应为,,对线,mm，对,,,英寸格式摄象机，镜头的分辨率应大于,,对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨率越高。 (,)镜头焦距与视野角度 首先根据摄象机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后，则由摄象机靶面决定了视野。 (,)光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以,为标记，每个镜头上均标有其最大的,值，通光量与,值的平方成反比关系，,值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。 ,、变焦镜头(zoom lens) 变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有,倍(6.0~36mm,F1.2)、,倍(4.5~36mm,F1.6)、,,倍(8.0~80mm,F1.2)、,,倍(6.0~72mm,F1.2)、,,倍(10~200mm,F1.2)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。 在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即:自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。 另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。 4、镜头与摄像机CCD尺寸的关系 1/2"镜头既可用于1/2"摄像机，也可用于1/3"摄像机，但视角会减少25%左右。1/3"镜头不能用于1/2"摄像机，只能用于1/3"摄像机。 5、不同种类镜头的应用范围 * 手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。 在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。 * 定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。 定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头;焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头，这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视较远处的景物。 * 手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。 *自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。 * 电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。 6、镜头的主要性能指标有以下几个: ( 1) 焦距:焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦 距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。 (2 )光阑系数:即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。 ( 3) 自动光圈镜头:自动光圈镜头目前分为两类:一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节(测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度)，可将输出图像变得明亮或者暗淡。 ( 4) 变倍镜头:变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V~16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。 选配镜头原则: 为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素: A) 被摄物体的大小 B) 被摄物体的细节尺寸 C) 物距 D) 焦距 E) CCD摄像机靶面的尺寸 F) 镜头及摄像系统的分辨率 焦距的计算: 公式计算法:视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下; f=wL/W 2、f=hL/h f;镜头焦距 w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度) W:被摄物体宽度 L:被摄物体至镜头的距离 h:图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度 H:被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸: 单位mm 规格 规格 1/3" 1/2" 2/3" 1" W 4.8 6.4 8.8 12.7 H 3.6 4.8 6.6 9.6 镜头后截距的调整 焦镜头后截距的调整 使用摄像机自动电子快门功能，将镜头光圈调到最大，镜头聚焦环按景物实际距离调整，然后调节镜头后截距直至图像最清晰。 变焦镜头后截距的调整 1. 打开摄像机自动电子快门功能。 2. 用控制器将镜头光圈调到最大。 3. 将摄像机对准30米以外的物体，聚焦调至无穷远处(大部分镜头是面对镜头面 的聚焦调节环顺时针旋转到头)。 4. 用控制器调整镜头变焦将景物推至最远，调整镜头后截距使景物最清楚。 5. 用控制器调整镜头变焦将景物拉至最近，微调镜头聚焦使景物最清楚。 6. 重复4~5步数遍，直至景物在镜头变焦过程中始终清楚。 监控图象传输方式分析 在监控系统中，监控图象的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图象和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。目前，在监控系统中用来传输图象信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。 1 同轴电缆和同轴视频放大器 一提起图象传输，人们首先总会想起同轴电缆，因为同轴电缆是较早使用，也是使用时间最长的传输方式。同时，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一般在小范围的监控系统中，由于传输距离很近，使用同轴电缆直接传送监控图象对图象质量的损伤不大，能满足实际要求。 但是，根据对同轴电缆自身特性的分析，当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲，信号频率越高，衰减越大。视频信号的带宽很大，达到6MHz，并且，图象的色彩部分被调制在频率高端，这样，视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分衰减最大。 所以，同轴电缆只适合于近距离传输图象信号，当传输距离达到200米左右时，图象质量将会明显下降，特别是色彩变得暗淡，有失真感。 在工程实际中，为了延长传输距离，要使用同轴放大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大，并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿，以使接收端输出 的视频信号失真尽量小。但是，同轴放大器并不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个，否则无法保证视频传输质量，并且调整起来也很困难。因此，在监控系统中使用同轴电缆时，为了保证有较好的图象质量，一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。 另外，同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在着一些缺点: 1)、同轴电缆本身受气候变化影响大，图象质量受到一定影响; 2)、同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太方便; 3)、同轴电缆一般只能传视频信号，如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时，则需要另外布线; 4)、同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境; 5)、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。 2双绞线和双绞线视频传输设备 由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济。 最近，出现了一种双绞线视频传输设备，通过使用此种设备，可以将双绞线应用于监控图象传输，它很好地解决了上面的难题，在今后的监控系统中必将被大量使用。 其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线对。双绞线之所以使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，在传输距离为150m左右时视频信号的衰减曲线如下图所示。 因此，视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成这种功能。加上一对双绞线视频收发设备后，可以将图象传输到1至2km，如果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图象的质量可以与光端机媲美。双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜，不但没有增加系统造价，反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势: 1) 传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始图象的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km或更远时，图象信号基本无失真。如果采用中继方式，传输距离会更远。 2) 布线方便、线缆利用率高。一对普通电话线就可以用来传送视频信号。另外，楼宇大厦内广泛铺设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类缆也比同轴缆容易。此外，一根5类缆内有4对双绞线，如果使用一对线传送视频信号，另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价。 3) 抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图象信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号，相互之间不会发生干扰。 4) 可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中 心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，也无太多的操作，一次安装，长期稳定工作。 5) 价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。 3 光纤和光端机 光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题:一是传输距离，一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图象传输问题，如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图象信号则需要采用光纤传输方式。另外，对一些超强干扰场所，为了不受环境干扰影响，也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号，传输距离可以达到上百公里。光端机可以提供一路和多路图象接口，还可以提供双向音频接口、 一路和多路各种类型的双向数据接口(包括RS232、RS485、以太网等)，将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式，信号质量好、稳定性高。近些年来，由于光纤通信技术的飞速发展，光纤和光器件的价格下降很快，使得光纤监控系统的造价大幅降低，所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越普及。 光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5Km，所以，除了先前已经铺好了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作用主要就是实现电-光和光-电转换。光端机又分为模拟光端机和数字光端机: 1) 模拟光端机 模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后，再进行电-光转换，光信号传到接收端后，进行光-电转换，然后进行PFM解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术，其传输距离很容易就能达到30 Km左右，有些产品的传输距离可以达到60 Km，甚至上百公里。并且，图象信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图象和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。不过，这种模拟光端机也存在一些缺点: a)生产调试较困难; b)单根光纤实现多路图象传输较困难，性能会下降，目前这种模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图象; c)由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定性不够高，随着使用时间的增加或环境特 性的变化，光端机的性能也会发生变化，给工程使用带来一些不便。 2) 数字光端机 由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势，所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图象光端机主要有两种技术方式:一种是MPEG II图象压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图象光端机。 图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图象压缩技术，它能将活动图象压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图象压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图象信号。同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图象，为工程应用带来了方便。不过，图象压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图象传输的实时性。因为图象压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图象产 生,~,,的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另外，经过压缩后图象会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。 非压缩数字图象光端机的原理就是将模拟视频信号进行,,,变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图象光端机能提供很好的图象传输质量(如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机信噪比大于60dB，微分相位失真小于2?，微分增益失真小于2%)，达到了广播级的传输质量，并且图象传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。非压缩数字图象光端机的优势体现在: a)采用了数字化技术，极大提高了图象传输质量; b)数字化技术和大规模集成电路的使用，保证了设备工作的稳定性和可靠性，克服了模拟光端机的弊病; c)不会产生传输延时，保证了监控图象的实时性; d)可以方便地将多路图象和音频、数据等多种信号集成在一起通过一根光纤传输，目前，这种非压缩数字图象光端机可以做到在单方向传输几十路、甚至上百路图象(比如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机可以在单纤上传输64路图象)。 数字图象光端机的技术含量高，其在监控工程中的使用时间还不长，目前大都用在多路图象传输方面，主要原因在于目前能够提供这种光端机的厂家还不多，价格相对模拟光端机而言也稍微偏高。不过，由于数字图象光端机特别是非压缩数字图象光端机的突出优势，再加上大量使用后会降低成本，模拟光端机必将很快被数字图象光端机所取代。 4 结束语 传送图象监控信号除了以上介绍的三种主要方式外，也有些工程中采用了点到点无线传输方式以及有线电视上采用的多路副载波复用射频传输方式。无线传输受环境和气候影响太大，工作不稳定，而且设备安装调整困难;多路副载波复用射频传输方式需要的设备多，稳定性不高，图象质量较差，设备安装调整也很困难。所以，这两种设备使用得很少，也不推荐用户使用。对于同轴电缆、双绞线和光纤三种传输方式，用户可以根据工程实际情况选用。一般来说，距离在二、三百米以内，并且无环境干扰、布线空间大的场所，可以考虑使用电缆;当传输距离在两公里以内，或者环境干扰大、布线要求紧凑的场所，建议使用双绞线;距离达到几公里或更远时，光纤就是必然选择了。当然，工程实际中，不少用户不管距离远近，在同一个工程中统统使用光纤，或者在距离较近的工程中统统使用双绞线，这完全由工程的实际需要确定。 初学者推荐 - 光学名词中英文对照 光圈(Iris):位于摄像机镜头内部的、可以调节的光学机械性阑孔，可用来控制通过镜头的光线的多少。 可变光圈(Iris diaphragm):镜头内部用来控制阑孔大小的机械装置。或指用来打开或关闭镜头阑孔，从而调节镜头的f-stop的装置。 隔离放大器(Isolation amplifier):输入和输出电路经过特殊设计，可以避免两者互相影响的放大器。 抖动(现象)(Jitter):由于机械干扰或电源电压、元器件特性等的变化所引起的信号不稳定，信号的不稳定可能是振幅上的或是相位上的，也可能两者兼有。 滞后(Lag):电视拾像管中，去除励磁后，两帧或多帧图像的电荷映像的短暂停留。 激光(Laser):Light amplification by stimulated emission of radiation 的缩写。激光器是一个光学谐振腔，两端装有平面镜或球面镜，中间装有光放大材料。它使用光学或电学的方法激发其中的材料，使材料的原子受激发产生一束亮光，亮光透过其一端的镜面发射出来。 输出的光束是高度单色(纯色)和非扩散性的。 前缘(Leading edge):脉冲升高部分的主部，其位置一般位于总振幅的10,90%处。 镜头(Lens):由一片或多片弧面(通常为球面)光学玻璃组成的透明光学部件。它可以用来聚集或分散被摄物发出的光，从而生成被摄物的实像或虚像。 透镜，菲涅耳~(Lens,fresnel):被切割成窄环状再打平的镜头。镜头上有一圈圈的窄同心圆或梯级，它们可以将(各个方向射来的)光线汇聚成图像。 镜头速度(Lens speed / f-number):镜头的透光能力。F值是焦距(FL)与镜头直径的比值。比较快的镜头的值可能是f / 1.4，而f / 8的镜头其速度就相当低了。f值越大，镜头的速度越慢。 透镜系统(Lens system):指两个或多个透镜的有机组合。 光(Light):眼睛可以看到的电磁射线，波长在400nm(蓝色)到750 nm(红色)的范围内。 有限分辨率(Limiting resolution):分辨率的度量方法，通常用每幅电视图像中测试图样上可分辨的电视线的条数来表示。 线路放大器(Line amplifier):用于驱动传输线的音频或视频信号放大器。安装在主电缆的中间位置，用于减少损耗的放大器(通常为宽带型的)。 线性(Linearity):输出信号随输入信号的变化而直接或按比例变化的现象。 线对(Line pairs):定义电视清晰度所用的术语。一个电视线对一条黑线和一条白线组成。525线NTSC制的画面中共有485个线对。 负载(load):承受设备所输出的能量的部件。 损耗(loss):信号电平或强度的减少，通常用分贝表示。也指没有实际用途的功率耗散。 低频失真(Low-frequency disortion):低频率下发生的失真现象。电视系统中一般指15.75kHz以下的频率。 低照度摄像机，低照度电视(Low light level/LLL camera and television):可以在极其微弱的光照下工作的闭路电视摄像机。可以在低于正常视觉响应的光照情况下工作的闭路电视系统。 流明(Lumen / Im):光通量的单位。相当于一烛光的均匀点辐射源穿过一个立体角(球面)的通量，也相当于一烛光的均匀点辐射源等距的所有点所在的表面上的光通量。 照度(Luminance):从同一方向看，在给定方向上的任何表面的每单位投影面积上的光照强度(光度)。单位为英尺朗伯。 亮度信号(Luminance signal):NTSC彩色电视信号中涉及场景照度或亮度的那部分信号。 光通量(Luminous flux): 光通过的时率。 勒克斯(Lux):国际单位制中的照明单位，其中涉及到的长度单位为米。1勒克斯等于每平方米1流明。 磁聚焦(Magnetic focusing):利用磁场作用来使电子束会聚的方法。 静电聚焦(Electrostatic focusing): 通过对电子透镜系统中的一个或多个元素施以静电势能，将阴极射线束聚焦成小点的方法。 放大倍数(Magnification):表示被摄物与图像之间的尺寸差异的数字。通常以焦距为1英寸镜头和靶面尺寸为1英寸的传感器为基准(放大倍数,M,1)。焦距为2英寸的镜头的放大倍数为M,2。 微分增益(Differential gain):当载有 3.58 -Mhz 彩色次载波的图像信号从消隐电平变成白色电平时，整个电路中彩色次载波振幅的变化。微分增益通常用dB或百分比来计量。 微分相位(Differential phase):当载有3.58-Mhz 彩色次载波的图像信号从消隐电平变成白色 电平时，整个电路中彩色次载波相位的变化。微分相位通常以度为单位来计量。 屈光度(Diopter):描述镜头光学功率的术语。它的值是以米为单位的焦距值的倒数。例如，焦距为25cm(0.25cm)的透镜的光学功率为 4个屈光度。 电气失真(Distortion electrical):某信号与原信号相比时，出现的不希望发生的波形变化。 光学失真(Distortion,optical):用来描述图像不是物体的准确复制的一般术语。失真有多种不同的类型。 点条状信号发生器( Dot bar generator):产生特殊的点条信号的设备。一般用来测量电视摄像机和视频监视器的扫描线性和几何失真。 驱动脉冲( Drive pulses ):指同步脉冲和消隐脉冲。 动态范围( Dynamic range ):在电视系统中，指摄像机的实用照度范围。在这种情况下，被摄视场中同时存在强光区和阴影区，而所有细节均可看清。数量上一般以允许的最大照度水平与最小照度水平的电压差或功率差来衡量。 回波(Echo): 信号传输过程中从一个或多个点反射回来的信号。与原信号相比，具有明显的幅度和时间上的差异。回波可以比原信号超前或拖后，造成反射波或"重影"现象。 EIA接口标准(EIA interface):由电子工业协会的(EIA)规定的一系列标准信号特性，包括持续时间、波形、电压和电流等。 EIA同步信号(EIA sync signal):在电子工业协会的RS,170(单色图像)标准，RS,170A(彩色图像)标准、RS,312、RS330、RS,420及续后文件中规定的，用于使扫描同步的信号。 电磁聚集(Electromagnetic focusing):使用电子透镜系统中的一个或多少偏转线圈，通过电磁场的作用，将阴极射线束会聚成一点的过程。 图像平面(Image plane):在成像点上，与光轴垂直的平面。 阻抗(Impedance):电路或电子器件的输入/ 输出特性。为实现最佳信号传输效果，用来连接两个电路或器件的电缆的特征阻抗必须与电路或器件的特征阻抗相同。阻抗的单位为欧姆。视频分配系统使用的标准同轴电缆两种。 入射光线(Incident light):直接照射到物体上的光线。 红外辐射(Infrared radiation):波长大于750纳米(可见光谱红色的一端)、小于微波波长不可见光。 增强电荷耦合器件(Intensified CCD/ICCD):通过光纤与电子管式或微通道板式图像增强器相连的CCD摄像机。 增强型硅靶(Intensified silicon intensified target/ISIT):通过光纤与额外的增强器件相连接、以提高灵敏度的SIT管。两个增强器级连使用，可获得的灵敏度为标准摄像管度的2000倍。 增强型摄像机(Intensified vidicon/IV) :通过光纤与增强器件相连、以提高灵敏度的直读型标准摄像管。 干扰(Interference):倾向于扰乱期望获得的信号的外来杂散信号。 隔行扫描，2:1~( Interlace,2 to 1):闭路电视系统中使用的一种扫描技术。其中，每帧图像由两场组成，两个场以2比1的速率精确地同步扫描，相连场中相邻扫描行间的时间或相位关系是固定的。 随机交错( Interlace,random) :闭路电视系统中使用的一种扫描技术。其中，组成帧的两场并不同步，相连场邻行的时间或相位关系不固定。。 光圈值 / F值(f-number):镜头的透光能力。F值是物镜焦距(FL)与入射光瞳周长(D)的比值，即F,FL / D。F值与焦距成正比，与透镜周长成反比。F值越小，透镜的透光性能越好。 焦距(FL):透镜中心或其第二主平面到图像聚焦点处的距离。FL的单位一般为毫米或英寸。 焦距，后~(Focal length , back):透镜后顶点到透镜焦平面间的距离。 焦平面(Focal plane):与透镜或反射镜的主轴成直角且通过聚焦点的平面;该平面上生成的图像效果最好。 IP率是器材防尘防水的一个指标。此项指标在欧洲及英国产品中经常使用，由两位数字组成。前一位是对固体的防御指标，后一位是对液体的防御指标。 与防护罩有关的IP率: IP55:防尘，但会进入有限的少量灰尘。防止来自各个方向的低压水，但会进入有限的少量水。 IP65:防尘，不会进入灰尘。防止来自各个方向的低压水，但会进入有限的少量水。 IP66:防尘，不会进入灰尘。防止来自各个方向的高压水，但会进入有限的少量水。 有关视频的基本知识 根据三基色原理，在视频领域利用R(红)、G(绿)、B(蓝)三色不同比例的混合来表现丰富多采的现实世界。首先，通过摄像机的光敏器件像CCD(电荷耦合器件)，将光信号转换成RGB三路电信号;其次，在电视机或监视器内部也使用RGB信号分别控制三支电子枪轰击荧光屏以产生影象。这样，由于摄像机中原始信号和电视机、监视器中的最终信号都是RGB信号，因此直接使用RGB信号作为视频信号的传输和记录方式会获得极高的信号质量。但这样做会极大地加宽视频带宽从而增加设备成本，且这也与现行黑白电视不兼容，因此，在实际应用中不这样做，而是按亮度方程Y=0.39R+0.5G+0.11B(PAL制)RGB信号转换成亮度信号Y和两个色差信号U(B-Y)、V(R-Y)，形成YUV分量信号。此种信号利用人眼对亮度细节分辨率高而对色度细节分辨率低的特点，对U、V信号带宽压缩。U、V信号还可进一步合成一个色度信号C，进而形成Y/C记录方式。由于记录时对C信号采取降频处理，因此也称彩色降频方式。Y和C又可进一步形成复合视频(Composite)，即彩色全电视信号，这种方式便于传输和电视信号的发射。将RGB信号转换成YUV信号、Y/C信号直至composite信号的过程称为编码，逆过程则为解码。由此可看出，由于转换步骤的多少，视频输出质量由YUV端口到Y/C端口到Composite端口依次降低。因此，在视频捕捉或输出时选择合适的输入、输出端口可提高视频质量。另外，还应提供同步信号以保证传送图象稳定再现。 视频影像是由一系列被称为帧的单个静止画面组成。一般帧率在24-30帧/秒时，视频运动非常平滑，而低于15帧/秒时就会有停顿感。在PAL制中，规定25帧/秒，每帧水平625扫描行(分奇数行、偶数行，即奇、偶两场，因采用隔行扫描方式)。在每一帧中，电子束由左上角隔行扫至右下角后再跳回至左上角有一个逆程期，约占整个扫描时间的8%，因此625行中有效行只有576行，即垂直分辨率576点。按现行4:3电视标准，则水平分辨率为768点，这就是常见的一种分辨率768*576。另外，还有一种遵循CCIR601标准的PAL制，其分辨率为720*576。对于NTSC制，规定30帧/秒，525行/帧，隔行扫描，分奇、偶两场，图像大小720*486。由于PAL制与NTSC制处理方式不同，因此互不兼容。确定视频每一帧时间位置及视频片段持续时间，使用的是专门的标准时间编码格式SMPTE时间码，表示为“H:M:S:F”，即“时:分:秒:帧”。 PAL制与NTSC制一般都是模拟信号，视频捕捉卡可完成对它的A/D转换。视频捕捉卡先对输入视频信号以4:2:2格式进行采样，然后进行量化，一般对YUV(也即对RGB)各8bit量化，因而产生24位真彩。由于一帧图象数字化后数据量很大，为节省存储空间，还要对其进行压缩处理。压缩处理可分为有损压缩和无损压缩，而前者是以牺牲图象细节为代价的。压缩可由软、硬件实现，后者可实现实时压缩，而前者往往要在分辨率、颜色深度、帧率等方面做出一些牺牲。选择压缩比时，压缩比越高，图象质量越差。经过上述过程，模拟视频 即变成数字视频，而这一过程的逆过程即可实现数字视频的解压缩与回放。另外，利用某些视频捕捉卡的输入、输出设置，能简单地实现PAL制与NTSC制的转换。 数字视频经解压缩后，可送入显示卡并在计算机的显示器上显示出来。为在计算机的显示器上精确显示数字视频，必须使视频显示模式与数字视频的类型相匹配。由于显象管存在着显示亮度信号的非线形，因此送入的图象信号必须预先补偿，这就是^ 校正，它只对中间色调产生影响。计算机显示器的^ 一般为1.8，而PAL制图象的^γ 值大约也是1.8，影响不大;但NTSC制图象的^γ 值为2.2，如果不经调整显示图象就会发白。 附:监控业务商谈要点 一、询问客户监控的目标、范围，是否要录像，录像的时间、是否24小时监控。 二、一般车间、办公室用手动变焦镜头就可以了，如果对实时要求高，用固定摄像机，如果 对实时要求不高，而且监控范围比较大，可以推荐摄像机，云台，如果看的距离比较远， 应配一体化摄像机或普通摄像机，可变倍镜头。 三、一般录像时间为:四路图像每天不间断高速(25帧/秒)录像，并使用MPEG-4编码器， 同时画面长期处于活动状态，按平均每秒4K/秒的视频数据计算，每路每小时产生的视 频数据应为4×25×60×60,360000K,360M，240G硬盘最多能存放的连续录像时间长度 (4路一起存放)应为240×1000,4,360,167小时?一个星期，很显然如果每路都以 1帧/秒的速度"低速"录像，则上述结果为24个星期，而此时如果是选用H.263编码器， 数据量平均可降为原来的1/3，连续录像时间自然更长。 四、尽量了解客户是否联系其他厂商，如有，报价多少，然后可根据情况灵活报价。可询问 专业人员后再详细报价。