模擬監(jiān)控基礎(chǔ)培訓(xùn)教材(初級(jí))

1、模擬監(jiān)控基礎(chǔ)認(rèn)證培訓(xùn)教材（初級(jí)）Honeywell Technical Support Department2008年年11月月2Honeywell - Security典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)攝像攝像傳輸傳輸顯示顯示控制控制存儲(chǔ)存儲(chǔ)3Honeywell - Security典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主機(jī)（視頻切換、動(dòng)作控制、字符發(fā)生）監(jiān)視器操作鍵盤(pán)攝像機(jī)解碼器控制線(xiàn)視頻傳輸線(xiàn)攝像機(jī)解碼器4Honeywell - Security電視成像原理電視成像原理5Honeywell - Security閉路電視閉路電視為什么叫閉路電視？為什么叫閉路電視？ 我們是

2、通過(guò)鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信我們是通過(guò)鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來(lái)說(shuō)，這是個(gè)號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來(lái)說(shuō)，這是個(gè)封閉的鏈路，所以我們稱(chēng)其為閉路電視。封閉的鏈路，所以我們稱(chēng)其為閉路電視。攝像機(jī)原理7Honeywell - Security感光元器件 CCD： Charged Coupled Device 電荷耦合器電荷耦合器 CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CCD與與CMOS8Honeywell - SecurityCCD傳感器（概念）傳感器（概念） CCD基本

3、概念基本概念-CCD是什么？是什么？-CCD（Charge Coupled Device）稱(chēng)為電荷耦合器件。是一種把）稱(chēng)為電荷耦合器件。是一種把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移的器件。攝像頭的主要傳光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移的器件。攝像頭的主要傳感部件是感部件是CCD芯片，芯片，CCD芯片就像是人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核芯片就像是人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心部件。心部件。 9Honeywell - SecurityCCD傳感器傳感器(分類(lèi)分類(lèi))一、根據(jù)集成方式一、根據(jù)集成方式 線(xiàn)陣線(xiàn)陣(工業(yè)檢測(cè)用工業(yè)檢測(cè)用) 面陣面陣 二、根據(jù)制式二、根據(jù)制式 PAL(彩色彩色), NTSC(彩色彩色)

4、三、根據(jù)色別三、根據(jù)色別 可分為彩色、黑白（單色）可分為彩色、黑白（單色）四、根據(jù)分辨率四、根據(jù)分辨率 高解高解(約約38萬(wàn)像素萬(wàn)像素, 480TVL-中心水平中心水平) 普解普解(約約30萬(wàn)像素萬(wàn)像素, 330TVL-水平中心水平中心-普通電視機(jī)的分辯率普通電視機(jī)的分辯率) 低解低解(目前不生產(chǎn)目前不生產(chǎn)) 五、根據(jù)靈敏度五、根據(jù)靈敏度 超低照度（超低照度（0.01Lux) 低照度（低照度（0.1Lux） 普通照度（普通照度（1Lux） 六、根據(jù)特殊用途六、根據(jù)特殊用途 微光微光CCD 紅外紅外CCD X光光CCD 10Honeywell - SecurityCCD傳感器傳感器(尺寸尺寸)

5、CCD的尺寸即攝象機(jī)靶面。目前采用的芯片大多數(shù)為的尺寸即攝象機(jī)靶面。目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和和1/4”。在選。在選擇攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，擇攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大靶面的大小，小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。H(mm) V(mm) H(mm) V(mm)1 inch 12.8 9.62/3 inch 8.8 6.61/2 inch 6.4 4.81

6、/3 inch 4.8 3.61/4 inch 3.6 2.711Honeywell - SecurityCCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖CCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖12Honeywell - SecurityCCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖CCD-就像是人的眼睛，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)，靠的就是上頭的感光點(diǎn)，每一個(gè)感光點(diǎn)就像一顆太陽(yáng)能電池，被光照射到后會(huì)產(chǎn)生電能，依照光的強(qiáng)度不同，會(huì)產(chǎn)生不同大小的電能。V-Driver（垂直驅(qū)動(dòng)）-CCD里頭每一點(diǎn)被光照射到都會(huì)產(chǎn)生電能，那么如何取出來(lái)？就是靠這顆V-DRIVER，它會(huì)產(chǎn)生不同的脈波，把CCD每點(diǎn)的訊號(hào)“擠”出來(lái)。CDS/AGC（雙取樣與自動(dòng)增益電路）-CCD擠出來(lái)的

7、訊號(hào),在這顆晶片內(nèi)做”修整”,送進(jìn)D.S.P 到以上階段,記住!全都是模擬訊號(hào) D.S.P： Digital Signal Processor；數(shù)字信號(hào)處理器-DSP里頭包含了一顆 Decoder (A/D Converter，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，先把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再經(jīng)過(guò)一大堆的運(yùn)算（顏色、亮度、白平衡等），然后再把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)（Encoder，也是包在DSP里頭），輸出給接收器。CCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖13Honeywell - Security 隔行傳輸式： Interline Transfer 全轉(zhuǎn)：Full TransferCCD種類(lèi)CCD的種類(lèi)的種類(lèi)14Hon

8、eywell - SecurityCCD種類(lèi)隔行傳輸式（Interline Transfer）-感光元件產(chǎn)生電信號(hào)-電荷轉(zhuǎn)移到并行寄存器-電荷從并行寄存器轉(zhuǎn)移到串行寄存器-串行寄存器將電信號(hào)轉(zhuǎn)到模擬寄存器-放大、數(shù)摸轉(zhuǎn)換、數(shù)字信息v快速-暴光和數(shù)據(jù)讀出可同時(shí)進(jìn)行v可采用軟件控制的電子快門(mén)工作動(dòng)態(tài)范圍小CCD的種類(lèi)的種類(lèi)IT隔行掃描型隔行掃描型垂直轉(zhuǎn)換寄存器垂直轉(zhuǎn)換寄存器感光元件感光元件( (像素像素) ) 輸出放大器輸出放大器輸出寄存器輸出寄存器15Honeywell - SecurityCCD種類(lèi)全轉(zhuǎn)（Full Transfer）-綜合Full Frame和Interline Transfe

9、r特點(diǎn)，在器件上劃分感光區(qū)和寄存區(qū)-暴光和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以同時(shí)進(jìn)行v保證單位像素上的感光面積v保證了拍攝速度CCD種類(lèi)種類(lèi)FT幀輸出型幀輸出型輸出寄存器輸出寄存器 輸出放大器輸出放大器感光區(qū)域感光區(qū)域存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)區(qū)域16Honeywell - Security監(jiān)控系統(tǒng)常用CCD品牌 Sony CCD -中間少了門(mén)牙 Panasonic CCD -沒(méi)有少門(mén)牙 -金屬線(xiàn)條比Sharp的粗 Sharp CCD -沒(méi)有少門(mén)牙 -金屬線(xiàn)條比的Panasonic細(xì)細(xì)常用的常用的CCD17Honeywell - SecuritySony CCD的歷史沿革的歷史沿革TotalAreaLiner7092939190

10、8988878685949596979899 0001002生產(chǎn)數(shù)量03 04電荷耦合器件（Charge Coupled Device）Started todevelop CCDHAD SensorSuper HAD CCDExwave HAD CCD2004年年SuperExwave CCDSony的的CCD18Honeywell - Security Sony CCD普通CCD超級(jí)CCDSony的的CCDSuper CCD Super CCD 圖像傳感器圖像傳感器八角形的光電二極管和蜂窩狀的像素排列大大改善了每個(gè)像素單元中的光電二極八角形的光電二極管和蜂窩狀的像素排列大大改善了每個(gè)像素單元

11、中的光電二極管的空間有效性。對(duì)比同樣數(shù)量像素的傳統(tǒng)管的空間有效性。對(duì)比同樣數(shù)量像素的傳統(tǒng)CCDCCD而言，它有更高的靈敏度、更高的而言，它有更高的靈敏度、更高的信號(hào)噪聲比和更廣泛的動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)噪聲比和更廣泛的動(dòng)態(tài)范圍。19Honeywell - SecurityCCD技術(shù)技術(shù)Sony的的CCD20Honeywell - SecurityCCD傳感器傳感器(SUPER HAD)Super HAD CCDSuper HAD CCD是是SONYSONY公司開(kāi)發(fā)的一種公司開(kāi)發(fā)的一種CCDCCD。HAD(HOLE-ACCUMULATION HAD(HOLE-ACCUMULATION DIODE) DIO

12、DE)傳感器是在傳感器是在N N型基板，型基板，P P型，型，N+2N+2極體的表面上，加上正孔蓄積層，這極體的表面上，加上正孔蓄積層，這 是是SONYSONY獨(dú)特的構(gòu)造。由于設(shè)計(jì)了這層正孔蓄積層，可以使感測(cè)器表面常有獨(dú)特的構(gòu)造。由于設(shè)計(jì)了這層正孔蓄積層，可以使感測(cè)器表面常有 的暗電流問(wèn)題獲得解決。另外，在的暗電流問(wèn)題獲得解決。另外，在N N型基板上設(shè)計(jì)電子可通過(guò)的垂直型隧道型基板上設(shè)計(jì)電子可通過(guò)的垂直型隧道 使得開(kāi)口率提高，換句換說(shuō)，也提高了感度。在使得開(kāi)口率提高，換句換說(shuō)，也提高了感度。在8080年代初期，索尼將其領(lǐng)年代初期，索尼將其領(lǐng) 先使用在先使用在INTERLINEINTERLINE

13、方式的可變速電子快門(mén)產(chǎn)品中，即使在拍攝移動(dòng)快速的方式的可變速電子快門(mén)產(chǎn)品中，即使在拍攝移動(dòng)快速的 物體也可獲得清晰的圖象。物體也可獲得清晰的圖象。進(jìn)入進(jìn)入9090年代后期以來(lái)，年代后期以來(lái)，CCDCCD的單位面積也越來(lái)越小，的單位面積也越來(lái)越小，19891989年開(kāi)發(fā)的微小鏡片年開(kāi)發(fā)的微小鏡片 技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法再提升感亮度，如果將技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法再提升感亮度，如果將CCDCCD組件內(nèi)部放大器的放大倍率提升組件內(nèi)部放大器的放大倍率提升 將會(huì)使雜訊也被提高，畫(huà)質(zhì)會(huì)受到明顯的影響。索尼在將會(huì)使雜訊也被提高，畫(huà)質(zhì)會(huì)受到明顯的影響。索尼在CCDCCD技術(shù)的研發(fā)上又技術(shù)的研發(fā)上又 更進(jìn)一步，將以前使用微小鏡片

14、的技術(shù)改良，提升光利用率，開(kāi)發(fā)將鏡片更進(jìn)一步，將以前使用微小鏡片的技術(shù)改良，提升光利用率，開(kāi)發(fā)將鏡片 的形狀最優(yōu)化技術(shù)，即索尼的形狀最優(yōu)化技術(shù)，即索尼 SUPER HAD CCDSUPER HAD CCD技術(shù)。基本上是以提升光利用技術(shù)。基本上是以提升光利用 效率來(lái)提升感亮度的設(shè)計(jì)，這也為目前的效率來(lái)提升感亮度的設(shè)計(jì)，這也為目前的CCDCCD基本技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。基本技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。21Honeywell - SecurityExwave HADExwave HAD波長(zhǎng) nm相對(duì)感光度 前代CCD和Exwave HAD光譜感光度比較CCD與與CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹22Honeywell - Se

15、curityCCD傳感器傳感器(EXVIEW HAD CCD)比可視光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線(xiàn)光，會(huì)在半導(dǎo)體硅芯片內(nèi)做光電變換?？墒侵廉?dāng)比可視光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線(xiàn)光，會(huì)在半導(dǎo)體硅芯片內(nèi)做光電變換。可是至當(dāng)前為止，前為止，CCD無(wú)法將這些光電變換后的電荷，以有效的方法收集到感測(cè)器內(nèi)無(wú)法將這些光電變換后的電荷，以有效的方法收集到感測(cè)器內(nèi)。為此，索尼在。為此，索尼在1999年新開(kāi)發(fā)的年新開(kāi)發(fā)的“EXVIEW HAD CCD”技術(shù)就可以將以前技術(shù)就可以將以前未未能有效利用的近紅外線(xiàn)光，有效轉(zhuǎn)換成為映像資料而用。使得可視光范圍擴(kuò)能有效利用的近紅外線(xiàn)光，有效轉(zhuǎn)換成為映像資料而用。使得可視光范圍擴(kuò)充到紅外線(xiàn)，讓感亮度

16、能大幅提高。利用充到紅外線(xiàn)，讓感亮度能大幅提高。利用“EXVIEW HAD CCD”組件時(shí)，在組件時(shí)，在黑暗的環(huán)境下也可得到高亮度的照片。而且之前在硅晶板深層中做的光電變黑暗的環(huán)境下也可得到高亮度的照片。而且之前在硅晶板深層中做的光電變換時(shí)，會(huì)漏出到垂直換時(shí)，會(huì)漏出到垂直CCD部分的部分的SMEAR成分，也可被收集到傳感器內(nèi)成分，也可被收集到傳感器內(nèi)所以影響畫(huà)質(zhì)的雜訊也會(huì)大幅降低。所以影響畫(huà)質(zhì)的雜訊也會(huì)大幅降低。 23Honeywell - SecurityExwave HADExwave HADExview HAD Exview HAD CCD傳感器-比可視光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線(xiàn)光，會(huì)在半導(dǎo)體硅

17、芯片內(nèi)做光電變換，“EXVIEW HAD CCD”技術(shù)就能有效利用的近紅外線(xiàn)光，有效轉(zhuǎn)換成為映像資料。紅外線(xiàn)讓感亮度能大幅提高，在黑暗的環(huán)境下也可得到高亮度的照片。24Honeywell - Security超級(jí)超級(jí) Exwave CCDCCD與與CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹25Honeywell - SecurityCMOS 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor） -核心元件：感光二極管（Photodiode） -同一像點(diǎn)當(dāng)中包含放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（一個(gè)感光二極管和三顆晶體管） -開(kāi)口率底（開(kāi)口率：有效感光區(qū)與整個(gè)感光元

18、件面積比值） -靈敏度底、噪聲明顯 -數(shù)模轉(zhuǎn)換無(wú)法保證嚴(yán)格一致CCD與與CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹26Honeywell - SecurityCMOS與CCD的區(qū)別CCD與與CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹27Honeywell - SecurityCCD傳感器傳感器(與與CMOS傳感器的區(qū)別傳感器的區(qū)別) CCD圖象傳感器通常需要圖象傳感器通常需要3組以上的高壓電源組以上的高壓電源,而而CMOS傳感器只要與傳感器只要與 CMOS邏輯相同的單一低壓電源邏輯相同的單一低壓電源(5V或或3.3V)即可即可.因此因此,其制造成本、消其制造成本、消 耗功率以及尺寸大小等都比耗功率以及尺寸大小等都比CCD有優(yōu)勢(shì)，

19、特別是功率及尺寸大小對(duì)便攜有優(yōu)勢(shì)，特別是功率及尺寸大小對(duì)便攜 型終端產(chǎn)品（例如型終端產(chǎn)品（例如PDA、數(shù)字相機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦）來(lái)說(shuō)十分、數(shù)字相機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦）來(lái)說(shuō)十分 重要重要 CMOS圖象傳感器的生產(chǎn)工藝可以在現(xiàn)有圖象傳感器的生產(chǎn)工藝可以在現(xiàn)有CMOS邏輯器件或是邏輯器件或是DRAM存存 器件的生產(chǎn)線(xiàn)基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)，因而生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，系統(tǒng)成本更低，還器件的生產(chǎn)線(xiàn)基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)，因而生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，系統(tǒng)成本更低，還 可以方便地將時(shí)序控制與圖象處理等功能模塊集成于一體，因而很容易可以方便地將時(shí)序控制與圖象處理等功能模塊集成于一體，因而很容易 制成單片攝象機(jī)（傳感器和周邊電路都集成

20、在同一個(gè)芯片上）制成單片攝象機(jī)（傳感器和周邊電路都集成在同一個(gè)芯片上） CCD圖象傳感器的電荷傳送路徑一致，且使用同一個(gè)信號(hào)放大器，因而圖象傳感器的電荷傳送路徑一致，且使用同一個(gè)信號(hào)放大器，因而 畫(huà)面的整體均勻度、信噪比和靈敏度等指標(biāo)均較高。而畫(huà)面的整體均勻度、信噪比和靈敏度等指標(biāo)均較高。而CMOS圖象傳感圖象傳感 器則通常會(huì)因構(gòu)成象素的光敏二極管的漏電流及信號(hào)放大器等所產(chǎn)生的器則通常會(huì)因構(gòu)成象素的光敏二極管的漏電流及信號(hào)放大器等所產(chǎn)生的 雜波過(guò)大而影響到輸出信號(hào)的信噪比和靈敏度雜波過(guò)大而影響到輸出信號(hào)的信噪比和靈敏度28Honeywell - SecurityCMOS與CCD的區(qū)別CCD與與

21、CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹29Honeywell - SecurityCCD與CMOS的區(qū)別靈敏度靈敏度 分辨率分辨率 噪聲噪聲 功耗功耗 成本成本反應(yīng)速度反應(yīng)速度CCDCCD高高高高小小大大高高慢慢CMOSCMOS低低低低大大小小低低快快CCD與與CMOS簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹名詞解釋31Honeywell - SecurityCCD像素像素 CCD像素是像素是CCD的主要性能指標(biāo)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，所謂的像的主要性能指標(biāo)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，所謂的像 素，就是素，就是CCD上光電感應(yīng)元件的數(shù)量，一個(gè)感光元件經(jīng)上光電感應(yīng)元件的數(shù)量，一個(gè)感光元件經(jīng) 過(guò)感光，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，過(guò)感光，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換等步驟以后，在輸

22、出的轉(zhuǎn)換等步驟以后，在輸出的 監(jiān)視器上就形成一個(gè)點(diǎn)，我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍，會(huì)監(jiān)視器上就形成一個(gè)點(diǎn)，我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍，會(huì) 發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組 成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素像素”。像。像素素 數(shù)越多則意味著每一個(gè)像素單元的面積越小，因而由該數(shù)越多則意味著每一個(gè)像素單元的面積越小，因而由該 芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。 總象素：總象素：795596（47萬(wàn)象素）萬(wàn)象素） 有效象素：有效象素： 752582（44萬(wàn)象素）有效象素

23、周?chē)钠渌f(wàn)象素）有效象素周?chē)钠渌笏刎?fù)責(zé)另外的工作，如決定象素負(fù)責(zé)另外的工作，如決定“黑色是什么黑色是什么”。很多時(shí)。很多時(shí)候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)用。候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)用。32Honeywell - Security分辨率分辨率 分辨率是用電視線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)分辨率是用電視線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)TV LINES）來(lái)表示的。彩色）來(lái)表示的。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在攝象機(jī)的典型分辨率是在320到到500電視線(xiàn)之間，主要有電視線(xiàn)之間，主要有330線(xiàn)、線(xiàn)、380線(xiàn)、線(xiàn)、420線(xiàn)、線(xiàn)、460線(xiàn)、線(xiàn)、500線(xiàn)等不同檔次。線(xiàn)等不同檔次。 分辨率與分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通

24、道的頻帶和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為度為80線(xiàn)。線(xiàn)。 頻帶越寬，圖像越清晰，線(xiàn)數(shù)值相對(duì)越大。頻帶越寬，圖像越清晰，線(xiàn)數(shù)值相對(duì)越大。 分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，指的是當(dāng)攝像分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔排列的黑白相間條紋時(shí)，在監(jiān)視器（應(yīng)比機(jī)攝取等間隔排列的黑白相間條紋時(shí)，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到最多線(xiàn)數(shù)，當(dāng)超過(guò)這一攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到最多線(xiàn)數(shù)，當(dāng)超過(guò)這一線(xiàn)數(shù)時(shí)，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨線(xiàn)數(shù)時(shí)，屏幕上就只能

25、看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨出黑白相間的線(xiàn)條。出黑白相間的線(xiàn)條。33Honeywell - Security水平清晰度（電視線(xiàn)）水平清晰度（電視線(xiàn)）計(jì)算機(jī)領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)領(lǐng)域： 在計(jì)算機(jī)行業(yè)中經(jīng)常使用組成圖像的象素的多少來(lái)表示分辨率：在計(jì)算機(jī)行業(yè)中經(jīng)常使用組成圖像的象素的多少來(lái)表示分辨率： 水平象素?cái)?shù)水平象素?cái)?shù)垂直象素?cái)?shù)。比如：垂直象素?cái)?shù)。比如： VGA：640480SVGA：800600XGA：1024768視頻領(lǐng)域：視頻領(lǐng)域： 在視頻領(lǐng)域，我們的習(xí)慣表示方法則不同，更習(xí)慣使用在視頻領(lǐng)域，我們的習(xí)慣表示方法則不同，更習(xí)慣使用“每圖像高度每圖像高度”的象素的象素多少來(lái)表示水平清晰度，并稱(chēng)之為多少來(lái)

26、表示水平清晰度，并稱(chēng)之為“電視線(xiàn)電視線(xiàn)”。水平清晰度（電視線(xiàn)）的定義：在和屏幕高度相等的水平方向上可以顯示的水平清晰度（電視線(xiàn)）的定義：在和屏幕高度相等的水平方向上可以顯示的象素。在這種定義下，得到的清晰度就叫做象素。在這種定義下，得到的清晰度就叫做“電視線(xiàn)電視線(xiàn)”。 34Honeywell - SecurityCCD攝像機(jī)的分辨率攝像機(jī)的分辨率CCD攝像機(jī)包含了信號(hào)源和處理電路兩部分。攝像機(jī)包含了信號(hào)源和處理電路兩部分。在安防行業(yè)內(nèi)，我們常把攝像機(jī)的在安防行業(yè)內(nèi)，我們常把攝像機(jī)的CCD分辨率稱(chēng)之為解析度，比如分辨率稱(chēng)之為解析度，比如我們常說(shuō)的高解析度攝像機(jī)一般指的是我們常說(shuō)的高解析度攝像機(jī)一

27、般指的是752582象素象素 的的CCD器件，器件，也就是所謂的也就是所謂的44萬(wàn)像素的萬(wàn)像素的CCD。而往往對(duì)于安防行業(yè)使用的攝像機(jī)產(chǎn)品，其水平分辨率標(biāo)稱(chēng)為而往往對(duì)于安防行業(yè)使用的攝像機(jī)產(chǎn)品，其水平分辨率標(biāo)稱(chēng)為T(mén)VL（電視線(xiàn)），這里實(shí)際上是在使用水平清晰度指標(biāo)來(lái)衡量（電視線(xiàn)），這里實(shí)際上是在使用水平清晰度指標(biāo)來(lái)衡量攝像機(jī)的參數(shù)。因?yàn)榇怪鼻逦龋ǚ直媛剩┯呻娨曋剖經(jīng)Q定，并不攝像機(jī)的參數(shù)。因?yàn)榇怪鼻逦龋ǚ直媛剩┯呻娨曋剖經(jīng)Q定，并不表示攝像機(jī)的性能。表示攝像機(jī)的性能。我們往往使用專(zhuān)門(mén)的測(cè)試卡來(lái)測(cè)試攝像機(jī)的極限分辨率。但這是不我們往往使用專(zhuān)門(mén)的測(cè)試卡來(lái)測(cè)試攝像機(jī)的極限分辨率。但這是不客觀(guān)和不科學(xué)的

28、?？陀^(guān)和不科學(xué)的。35Honeywell - Security分辨率（測(cè)試方法）分辨率（測(cè)試方法） 分辨率的測(cè)試通常是用攝像機(jī)去拍攝分辨率測(cè)試卡，并通過(guò)波形監(jiān)分辨率的測(cè)試通常是用攝像機(jī)去拍攝分辨率測(cè)試卡，并通過(guò)波形監(jiān)視器來(lái)讀取數(shù)據(jù)的。具體方法如下：視器來(lái)讀取數(shù)據(jù)的。具體方法如下： 1）將分辨率測(cè)試卡置于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試燈光盒上，距攝像機(jī)）將分辨率測(cè)試卡置于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試燈光盒上，距攝像機(jī) 3m遠(yuǎn)。攝像機(jī)的視頻輸出端接示波器。遠(yuǎn)。攝像機(jī)的視頻輸出端接示波器。 2）景物照度設(shè)定為）景物照度設(shè)定為2000lx，光源色溫設(shè)定為，光源色溫設(shè)定為3200K和和 5600K。 3）調(diào)節(jié)鏡頭焦距（或選配合適的定焦鏡頭并前后

29、稍稍移）調(diào)節(jié)鏡頭焦距（或選配合適的定焦鏡頭并前后稍稍移 動(dòng)攝像機(jī)）使分辨率卡的圖像充滿(mǎn)監(jiān)視器屏幕，并通動(dòng)攝像機(jī)）使分辨率卡的圖像充滿(mǎn)監(jiān)視器屏幕，并通 過(guò)精確對(duì)焦使圖像最清晰。過(guò)精確對(duì)焦使圖像最清晰。 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試燈光盒標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試燈光盒分辨率測(cè)試卡分辨率測(cè)試卡3m攝像機(jī)攝像機(jī)75歐姆視頻電纜歐姆視頻電纜示波器示波器監(jiān)視器監(jiān)視器36Honeywell - Security分辨率（分辨率測(cè)試卡）分辨率（分辨率測(cè)試卡）中心水平分辨中心水平分辨率率中心垂直分辨中心垂直分辨率率37Honeywell - Security高線(xiàn)數(shù)攝像機(jī)的發(fā)展高線(xiàn)數(shù)攝像機(jī)的發(fā)展CCD攝像機(jī)的分辨率除了與鏡頭的分辨率有關(guān)外，還和攝像機(jī)

30、的分辨率除了與鏡頭的分辨率有關(guān)外，還和視頻信號(hào)帶寬（視頻信號(hào)帶寬（6MHz）、圖像傳感器的像素?cái)?shù)）、圖像傳感器的像素?cái)?shù) 以及以及CCD的時(shí)鐘頻率和采樣頻率等等很多參數(shù)有關(guān)。的時(shí)鐘頻率和采樣頻率等等很多參數(shù)有關(guān)。我們可以使用像素?cái)?shù)更多的我們可以使用像素?cái)?shù)更多的CCD器件來(lái)獲得更高的分辨器件來(lái)獲得更高的分辨率。率。當(dāng)然，有的國(guó)外廠(chǎng)商可以提供處理帶寬達(dá)到當(dāng)然，有的國(guó)外廠(chǎng)商可以提供處理帶寬達(dá)到7Mhz以上的以上的高效帶通濾波器，可以提升攝像機(jī)的水平分辨率達(dá)到高效帶通濾波器，可以提升攝像機(jī)的水平分辨率達(dá)到520線(xiàn)以上。線(xiàn)以上。38Honeywell - SecurityCCD攝像機(jī)的水平分辨率采用電視線(xiàn)

31、作為單位，這里實(shí)攝像機(jī)的水平分辨率采用電視線(xiàn)作為單位，這里實(shí)際上指的是水平清晰度。而且指的是該款攝像機(jī)在識(shí)別際上指的是水平清晰度。而且指的是該款攝像機(jī)在識(shí)別黑白視頻信號(hào)時(shí)候的能力。黑白視頻信號(hào)時(shí)候的能力。攝像機(jī)的分辨率由很多因素決定，比如鏡頭的分辨率、攝像機(jī)的分辨率由很多因素決定，比如鏡頭的分辨率、信號(hào)帶寬、信號(hào)帶寬、CCD像素?cái)?shù)等等。像素?cái)?shù)等等。一定要記住電視線(xiàn)的概念，它和圖象上水平有多少個(gè)像一定要記住電視線(xiàn)的概念，它和圖象上水平有多少個(gè)像素?cái)?shù)是有區(qū)別的。素?cái)?shù)是有區(qū)別的。使用同一款有效像素為使用同一款有效像素為752582 CCD的兩臺(tái)不同廠(chǎng)家的的兩臺(tái)不同廠(chǎng)家的攝像機(jī)，攝像機(jī)，470線(xiàn)是計(jì)算

32、得出的數(shù)據(jù)，線(xiàn)是計(jì)算得出的數(shù)據(jù)，480線(xiàn)是由經(jīng)驗(yàn)而來(lái)線(xiàn)是由經(jīng)驗(yàn)而來(lái)的數(shù)據(jù)，這并不能說(shuō)明兩款攝像機(jī)的顯像質(zhì)量有區(qū)別。的數(shù)據(jù)，這并不能說(shuō)明兩款攝像機(jī)的顯像質(zhì)量有區(qū)別。分辨率的誤區(qū)分辨率的誤區(qū)39Honeywell - Security最小照度最小照度 照度又稱(chēng)靈敏度，是照度又稱(chēng)靈敏度，是CCD對(duì)環(huán)境光線(xiàn)的敏感程度，或者對(duì)環(huán)境光線(xiàn)的敏感程度，或者說(shuō)是說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線(xiàn)。正常成像時(shí)所需要的最暗光線(xiàn)。 照度的單位是勒克斯（照度的單位是勒克斯（Lux），數(shù)值越小，表示需要的光），數(shù)值越小，表示需要的光線(xiàn)越少，攝像頭也越靈敏。線(xiàn)越少，攝像頭也越靈敏。 照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，單位是每

33、平方米的流照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，單位是每平方米的流明數(shù)，明數(shù)，1Lux大約等于大約等于1燭光在燭光在1米距離的照度米距離的照度1Lux=1Lm/m2（Lm是光通量的單位）。是光通量的單位）。 黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.020.5Lux(勒克斯勒克斯)，彩色，彩色攝像機(jī)多在攝像機(jī)多在1Lux以上。攝像的靈敏度與鏡頭以上。攝像的靈敏度與鏡頭F值有關(guān)，值有關(guān)，0.97Lux/F0.75=2.5Lux/F1.2=3.4Lux/F1.6 普通型：正常工作所需照度普通型：正常工作所需照度13LUX 月光型：正常工作所需照度月光型：正常工作所需照度 0.1LUX左右左右 星

34、光型：正常工作所需照度星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下以下 40Honeywell - Security最低照度（最低照度（IRE）41Honeywell - Security最低照度（最低照度定義）最低照度（最低照度定義） 最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。測(cè)定此參數(shù)時(shí)，還應(yīng)特信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。測(cè)定此參數(shù)時(shí)，還應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對(duì)孔徑。例如使用別注明鏡頭的最大相對(duì)孔徑。例如使用F1.2的鏡頭，當(dāng)被攝景物的光的鏡頭，當(dāng)被攝景物的光亮度

35、值低到亮度值低到0.04lx時(shí)，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值為最大幅值的時(shí)，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值為最大幅值的50%，即達(dá)到即達(dá)到350mv（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅值為（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅值為700mv），則稱(chēng)此攝像機(jī)的），則稱(chēng)此攝像機(jī)的最低照度為最低照度為0.04lx/（F1.2，50IRE）。被攝景物的光亮度值再低，攝像）。被攝景物的光亮度值再低，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不到機(jī)輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不到350mv了，反映在監(jiān)視器的屏幕上了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。 目前，由于市場(chǎng)的規(guī)范尚不統(tǒng)一，有些照度指標(biāo)很低的

36、攝像機(jī)的低照目前，由于市場(chǎng)的規(guī)范尚不統(tǒng)一，有些照度指標(biāo)很低的攝像機(jī)的低照度特性可能還不如照度指標(biāo)稍高一些的攝像機(jī)的低照度特性好。其原度特性可能還不如照度指標(biāo)稍高一些的攝像機(jī)的低照度特性好。其原因就是在測(cè)定低照度指標(biāo)時(shí)，使用的標(biāo)準(zhǔn)不同、使用的鏡頭孔徑也不因就是在測(cè)定低照度指標(biāo)時(shí)，使用的標(biāo)準(zhǔn)不同、使用的鏡頭孔徑也不同。仍以前述例子為例，如果將攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值降為最大同。仍以前述例子為例，如果將攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值降為最大幅值的幅值的30%（即（即210mv）為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量）為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量 ，則被攝景物的光亮度值還，則被攝景物的光亮度值還可以再低，如可以再低，如0.03lx，若再進(jìn)一步將

37、光學(xué)鏡頭換為，若再進(jìn)一步將光學(xué)鏡頭換為F1.0的鏡頭，則由于的鏡頭，則由于光通量的增加，被攝景物的光亮度值還可再進(jìn)一步降低，如光通量的增加，被攝景物的光亮度值還可再進(jìn)一步降低，如0.02lx 。42Honeywell - Security掃描制式掃描制式 根據(jù)各國(guó)供電所采用的頻率不同，有根據(jù)各國(guó)供電所采用的頻率不同，有PAL制和制和NTSC制之制之分。分。 50HZ：PAL制，隔行掃描（制，隔行掃描（PAL）制式（黑白為）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為，標(biāo)準(zhǔn)為625行，行，50場(chǎng)。場(chǎng)。 60HZ：NTSC制式，制式，525行，行，60場(chǎng)（黑白為場(chǎng)（黑白為EIA）。）。 43Honeywell

38、- Security攝象機(jī)電源攝象機(jī)電源交流有交流有220V、110V、24V，直流有直流有 12V 、 9V。44Honeywell - Security信噪比信噪比 信噪比是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)信噪比是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)S/N來(lái)表示。來(lái)表示。 由于在一般情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常由于在一般情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對(duì)均方信大，因此實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對(duì)均方信號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘以系為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)數(shù)20，即，

39、即S/N=20log（均方信號(hào)電壓（均方信號(hào)電壓/均方噪聲電壓），單均方噪聲電壓），單位用位用DB來(lái)表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在來(lái)表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC（自動(dòng)增益控制）關(guān)閉時(shí)的值，因?yàn)楫?dāng)（自動(dòng)增益控制）關(guān)閉時(shí)的值，因?yàn)楫?dāng)AGC接通時(shí)，會(huì)對(duì)接通時(shí)，會(huì)對(duì)小信號(hào)進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。小信號(hào)進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。 信噪比的典型值為信噪比的典型值為4555db，若為，若為50db，則圖像有少量，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。出現(xiàn)噪聲。45Honeywell -

40、Security視頻輸出視頻輸出1Vp-p、75，采用采用BNC接頭。接頭。46Honeywell - Security同步方式同步方式對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種：對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種： 內(nèi)同步內(nèi)同步利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來(lái)完成操作。來(lái)完成操作。 外同步外同步利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝象機(jī)的外同步輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。到攝象機(jī)的外同步輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。 電源同步電源同步也稱(chēng)之為線(xiàn)性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)也稱(chēng)之為線(xiàn)性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)的

41、交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線(xiàn)同的交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線(xiàn)同步。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，選到此項(xiàng)步。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，選到此項(xiàng)，就可消除交流電源的干擾。，就可消除交流電源的干擾。47Honeywell - Security自動(dòng)增益控制（自動(dòng)增益控制（AGC） 攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平， 即即0.7V。為了能在不同的景物照度條件下都能輸出。為了能在不同的景物照度條件下都能輸出0.7V的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，必須是放大器的增益能夠在較大的范圍

42、內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)必須是放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的通常都是通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱(chēng)為自動(dòng)增益控制電路，簡(jiǎn)稱(chēng)電路稱(chēng)為自動(dòng)增益控制電路，簡(jiǎn)稱(chēng)AGC電路。電路。 所有攝象機(jī)都有一個(gè)把來(lái)自所有攝象機(jī)都有一個(gè)把來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，將微弱的信號(hào)放大到能正常使用，從而放大器，其放大量即增益，將微弱的信號(hào)放大到能正常使用，從而使攝像機(jī)能在亮度較低的環(huán)境下使用。然而在亮光照的環(huán)境中放大使攝像機(jī)能在亮度較低的環(huán)境下使用。

43、然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。這樣需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。這樣需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開(kāi)關(guān)）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開(kāi)關(guān)AGC，從而使攝象，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像。靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像。 而照度較高而照度較高時(shí)能自動(dòng)降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。時(shí)能自動(dòng)降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。 自動(dòng)增益打開(kāi)時(shí)，信號(hào)

44、電壓和噪聲電壓被同時(shí)放大，信噪比將會(huì)減自動(dòng)增益打開(kāi)時(shí)，信號(hào)電壓和噪聲電壓被同時(shí)放大，信噪比將會(huì)減小。小。 48Honeywell - Security背光補(bǔ)償（背光補(bǔ)償（BLC） 通常，攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的平均亮通常，攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的平均亮度來(lái)調(diào)節(jié)增益的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域度來(lái)調(diào)節(jié)增益的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，而觀(guān)察的主體目標(biāo)處于亮場(chǎng)的包圍中，畫(huà)面會(huì)顯示一片，而觀(guān)察的主體目標(biāo)處于亮場(chǎng)的包圍中，畫(huà)面會(huì)顯示一片昏暗，無(wú)層次。放大器檢測(cè)到的信號(hào)平均電平很高，增益昏暗，無(wú)層次。放大器檢測(cè)到的信號(hào)平均電平很高，增益的倍數(shù)也隨之減少，無(wú)

45、法改進(jìn)畫(huà)面主體目標(biāo)的明暗度。的倍數(shù)也隨之減少，無(wú)法改進(jìn)畫(huà)面主體目標(biāo)的明暗度。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開(kāi)啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的部份區(qū)域當(dāng)背景光補(bǔ)償為開(kāi)啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的部份區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)得到整個(gè)視場(chǎng)的平均信號(hào)電平，從而確定進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)得到整個(gè)視場(chǎng)的平均信號(hào)電平，從而確定AGC電路的工作值。由于子區(qū)域的平均電平很低，所以增電路的工作值。由于子區(qū)域的平均電平很低，所以增益也會(huì)較高。整個(gè)畫(huà)面都會(huì)更加明亮。益也會(huì)較高。整個(gè)畫(huà)面都會(huì)更加明亮。49Honeywell - Security背光補(bǔ)償（背光補(bǔ)償（BLC） 背光補(bǔ)償可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫(huà)面主體黑暗的缺陷。背光補(bǔ)償可以有效補(bǔ)償攝

46、像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫(huà)面主體黑暗的缺陷。前述的前述的AGC功能可以根據(jù)整個(gè)視場(chǎng)視頻信號(hào)的平均值（直流分量）調(diào)節(jié)視功能可以根據(jù)整個(gè)視場(chǎng)視頻信號(hào)的平均值（直流分量）調(diào)節(jié)視頻放大器的增益，使得攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)保持穩(wěn)定。但在某些應(yīng)用場(chǎng)頻放大器的增益，使得攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)保持穩(wěn)定。但在某些應(yīng)用場(chǎng)合，視場(chǎng)中可能包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，如逆光環(huán)境下的門(mén)窗等，而被合，視場(chǎng)中可能包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，如逆光環(huán)境下的門(mén)窗等，而被觀(guān)察的主體則處于亮場(chǎng)的包圍之中，畫(huà)面一片昏暗，無(wú)層次。此時(shí)，由于觀(guān)察的主體則處于亮場(chǎng)的包圍之中，畫(huà)面一片昏暗，無(wú)層次。此時(shí)，由于AGC檢測(cè)到的信號(hào)平均電平并不低，因此放大器的增

47、益很低，不能改進(jìn)畫(huà)檢測(cè)到的信號(hào)平均電平并不低，因此放大器的增益很低，不能改進(jìn)畫(huà)面主體的明暗度。面主體的明暗度。 當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，通當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來(lái)確定過(guò)求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來(lái)確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，電平很低，AGC放大器會(huì)有較高的增益，使輸出視頻信號(hào)的幅值提高，從放大器會(huì)有較高的增益，使輸出視頻信號(hào)的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫(huà)面明朗。此時(shí)的背景畫(huà)面會(huì)更加明亮，但其與主體而使監(jiān)視器上的主體畫(huà)面明朗。此時(shí)的背景畫(huà)面會(huì)

48、更加明亮，但其與主體畫(huà)面的主觀(guān)亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場(chǎng)的可視性得到改善。畫(huà)面的主觀(guān)亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場(chǎng)的可視性得到改善。 對(duì)數(shù)字處理的對(duì)數(shù)字處理的CCD攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，將攝象機(jī)攝取的一整副畫(huà)面平均分成攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，將攝象機(jī)攝取的一整副畫(huà)面平均分成48個(gè)（即個(gè)（即8*6塊）正方形的小處理區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)小塊的平均亮度進(jìn)行檢塊）正方形的小處理區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)小塊的平均亮度進(jìn)行檢測(cè)，如果這些小塊的平均亮度差別過(guò)大，則通過(guò)先進(jìn)的算法縮小這些小塊測(cè)，如果這些小塊的平均亮度差別過(guò)大，則通過(guò)先進(jìn)的算法縮小這些小塊的亮度差，使過(guò)暗的景物能夠較為清晰的重現(xiàn)而又不至于使圖象亮部區(qū)域的亮度差，使過(guò)暗的景物能夠較為

49、清晰的重現(xiàn)而又不至于使圖象亮部區(qū)域出現(xiàn)過(guò)載。因此，采用數(shù)字檢測(cè)技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫(huà)面出現(xiàn)過(guò)載。因此，采用數(shù)字檢測(cè)技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫(huà)面中心區(qū)域的景物也能夠清晰地在畫(huà)面上呈現(xiàn)出來(lái)。中心區(qū)域的景物也能夠清晰地在畫(huà)面上呈現(xiàn)出來(lái)。50Honeywell - Security電子快門(mén)（電子快門(mén)（SHUTTER） 這是一個(gè)類(lèi)比于照像機(jī)的機(jī)械快門(mén)功能提出的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，這是一個(gè)類(lèi)比于照像機(jī)的機(jī)械快門(mén)功能提出的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，相當(dāng)于控制相當(dāng)于控制CCD圖像傳感受器的感光時(shí)間，感光時(shí)間越長(zhǎng)圖像傳感受器的感光時(shí)間，感光時(shí)間越長(zhǎng)，電荷積累時(shí)間也就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的強(qiáng)度也就越大，電荷積累時(shí)間也就越

50、長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的強(qiáng)度也就越大。 在照度較高的地方，感光時(shí)間要求短些，否則畫(huà)面會(huì)偏白在照度較高的地方，感光時(shí)間要求短些，否則畫(huà)面會(huì)偏白。 在照度較低的地方，感光時(shí)間要求長(zhǎng)些，這樣畫(huà)面會(huì)積累在照度較低的地方，感光時(shí)間要求長(zhǎng)些，這樣畫(huà)面會(huì)積累較多的電荷，從而使圖像變得清晰，即所謂的場(chǎng)積累。較多的電荷，從而使圖像變得清晰，即所謂的場(chǎng)積累。 CCD攝像機(jī)的電子快門(mén)還可以有效的防止高速移動(dòng)物體的攝像機(jī)的電子快門(mén)還可以有效的防止高速移動(dòng)物體的拖影現(xiàn)象。拖影現(xiàn)象。51Honeywell - Security寬動(dòng)態(tài)（寬動(dòng)態(tài)（Wide Dynamic Range) 目的：當(dāng)攝象機(jī)攝取寬動(dòng)態(tài)范圍的場(chǎng)景時(shí)，畫(huà)面上可

51、能目的：當(dāng)攝象機(jī)攝取寬動(dòng)態(tài)范圍的場(chǎng)景時(shí)，畫(huà)面上可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)明亮區(qū)域及灰暗區(qū)域，而監(jiān)視器往往不能有會(huì)同時(shí)出現(xiàn)明亮區(qū)域及灰暗區(qū)域，而監(jiān)視器往往不能有效地照顧到這兩個(gè)區(qū)域。如明亮區(qū)域顯示合適時(shí)，灰暗效地照顧到這兩個(gè)區(qū)域。如明亮區(qū)域顯示合適時(shí)，灰暗區(qū)域則可能過(guò)于黑暗，反之，當(dāng)灰暗區(qū)域顯示合適時(shí)，區(qū)域則可能過(guò)于黑暗，反之，當(dāng)灰暗區(qū)域顯示合適時(shí)，明亮區(qū)域則可能亮得過(guò)載。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)可以有效縮小寬明亮區(qū)域則可能亮得過(guò)載。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)可以有效縮小寬動(dòng)態(tài)范圍圖象的亮暗差別，使兩個(gè)區(qū)域的圖象同時(shí)在監(jiān)動(dòng)態(tài)范圍圖象的亮暗差別，使兩個(gè)區(qū)域的圖象同時(shí)在監(jiān)視器屏幕上清晰的顯示出來(lái)。視器屏幕上清晰的顯示出來(lái)。 攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍

52、通常是指畫(huà)面最亮部分和畫(huà)面最暗部攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍通常是指畫(huà)面最亮部分和畫(huà)面最暗部分的比率，也稱(chēng)為圖象的最大對(duì)比度。通常分的比率，也稱(chēng)為圖象的最大對(duì)比度。通常CCD傳感器傳感器可以獲得的最大對(duì)比度強(qiáng)度約可以獲得的最大對(duì)比度強(qiáng)度約1：1000（即（即60dB），），10110-110-210-3102103104105106lx照度照度120dB60dB52Honeywell - Security寬動(dòng)態(tài)（寬動(dòng)態(tài)（Wide Dynamic Range)技術(shù)技術(shù) 超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速CCD圖象傳感器圖象傳感器，它能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)攝取的場(chǎng)景分別進(jìn)行長(zhǎng)、短不

53、同，它能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)攝取的場(chǎng)景分別進(jìn)行長(zhǎng)、短不同時(shí)間的暴光，即以標(biāo)準(zhǔn)快門(mén)速度讀出并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（時(shí)間的暴光，即以標(biāo)準(zhǔn)快門(mén)速度讀出并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（長(zhǎng)時(shí)間暴光，背光環(huán)境下圖象的主體因得到充分暴光而長(zhǎng)時(shí)間暴光，背光環(huán)境下圖象的主體因得到充分暴光而比較清晰），而以較快的快門(mén)速度讀出和傳輸高亮度信比較清晰），而以較快的快門(mén)速度讀出和傳輸高亮度信號(hào)（短時(shí)間暴光，只有高亮度的背景才能呈現(xiàn)比較清晰號(hào)（短時(shí)間暴光，只有高亮度的背景才能呈現(xiàn)比較清晰的圖象）。而后長(zhǎng)、短時(shí)間暴光信號(hào)在專(zhuān)用的圖象處理的圖象）。而后長(zhǎng)、短時(shí)間暴光信號(hào)在專(zhuān)用的圖象處理集成電路中進(jìn)行信號(hào)分離及時(shí)間周期變換并適當(dāng)合成。集成電路中進(jìn)行信號(hào)分離

54、及時(shí)間周期變換并適當(dāng)合成。CCD傳感器傳感器CDSA/DCDSA/D DSPD/A視頻輸出視頻輸出微處理器微處理器長(zhǎng)時(shí)間暴光信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間暴光信號(hào)短時(shí)間暴光信號(hào)短時(shí)間暴光信號(hào)53Honeywell - Security白平衡白平衡 所謂白平衡，就是攝像機(jī)對(duì)白色物體的還原。所謂白平衡，就是攝像機(jī)對(duì)白色物體的還原。上圖中中間的圖像彩色還原是正常的，而右側(cè)的圖像明上圖中中間的圖像彩色還原是正常的，而右側(cè)的圖像明顯偏藍(lán)，左側(cè)圖像則偏紅，因此左側(cè)及右側(cè)的圖像都為顯偏藍(lán)，左側(cè)圖像則偏紅，因此左側(cè)及右側(cè)的圖像都為白平衡不正常的圖像。白平衡不正常的圖像。54Honeywell - Security色溫色溫光源色溫

55、（）光源色溫（） 蠟燭蠟燭2000 鎢絲燈鎢絲燈2500-3200 碳棒燈碳棒燈4000-5500 熒光燈熒光燈4500-6500 日光（平均）日光（平均）5400 有云天氣下的日光有云天氣下的日光6500-7000 陰天的日光陰天的日光12000-18000 從上表可見(jiàn)，不同光線(xiàn)下色溫相差十分懸殊，造成攝像機(jī)從上表可見(jiàn)，不同光線(xiàn)下色溫相差十分懸殊，造成攝像機(jī)在不同的光線(xiàn)下彩色還原不同。為解決這個(gè)問(wèn)題，攝像機(jī)在不同的光線(xiàn)下彩色還原不同。為解決這個(gè)問(wèn)題，攝像機(jī)都具有白平衡校正功能，對(duì)不同的色溫進(jìn)行補(bǔ)償，從而真都具有白平衡校正功能，對(duì)不同的色溫進(jìn)行補(bǔ)償，從而真實(shí)地還原拍攝物體的色彩。實(shí)地還原拍攝物

56、體的色彩。 55Honeywell - Security白平衡（色溫）白平衡（色溫） 色溫不是攝象機(jī)自身的參數(shù)色溫不是攝象機(jī)自身的參數(shù),而是色度學(xué)中的物理量而是色度學(xué)中的物理量,但它但它 卻是一個(gè)與攝象機(jī)的白平衡調(diào)整效果密切相關(guān)的參數(shù)卻是一個(gè)與攝象機(jī)的白平衡調(diào)整效果密切相關(guān)的參數(shù) 色溫的概念是為了便于進(jìn)行白光的比較和色度計(jì)算而提出色溫的概念是為了便于進(jìn)行白光的比較和色度計(jì)算而提出的的:假定某絕對(duì)黑體假定某絕對(duì)黑體(全輻射體全輻射體)既不反射也不透過(guò)而是完全既不反射也不透過(guò)而是完全吸收各種入射光吸收各種入射光,則該絕對(duì)黑體被加熱時(shí)就會(huì)輻射出均勻而則該絕對(duì)黑體被加熱時(shí)就會(huì)輻射出均勻而連續(xù)的光譜連續(xù)

57、的光譜,光譜的能量分布只與溫度有關(guān)光譜的能量分布只與溫度有關(guān).如果其輻射的光如果其輻射的光與某一特定光源的光具有相同特性與某一特定光源的光具有相同特性,則此時(shí)絕對(duì)黑體的溫度則此時(shí)絕對(duì)黑體的溫度就定義為該特定光源的色溫就定義為該特定光源的色溫,用絕對(duì)溫度單位用絕對(duì)溫度單位k來(lái)表示來(lái)表示.注意注意色溫并不表示光源本身的實(shí)際溫度色溫并不表示光源本身的實(shí)際溫度,而僅僅用來(lái)表征其光譜而僅僅用來(lái)表征其光譜特性特性.例如例如,鎢絲燈泡的溫度保持在鎢絲燈泡的溫度保持在2800k時(shí)所發(fā)出的白光便時(shí)所發(fā)出的白光便與溫度保持為與溫度保持為2854k的絕對(duì)黑體所輻射的白光完全相當(dāng)?shù)慕^對(duì)黑體所輻射的白光完全相當(dāng),因因此

58、稱(chēng)此白光的色溫為此稱(chēng)此白光的色溫為2854k.56Honeywell - Security白平衡（色溫）白平衡（色溫）由上可見(jiàn)，借助由上可見(jiàn)，借助“光光-電電”及及“電電-光光”轉(zhuǎn)換技術(shù)的電視系統(tǒng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)的電視系統(tǒng)能否高否高度逼真地傳輸彩色圖象，與光源的選用或者攝象機(jī)適應(yīng)光源度逼真地傳輸彩色圖象，與光源的選用或者攝象機(jī)適應(yīng)光源的能力有著密切的關(guān)系。在近代照明技術(shù)中，按國(guó)際規(guī)定有的能力有著密切的關(guān)系。在近代照明技術(shù)中，按國(guó)際規(guī)定有5種主要標(biāo)準(zhǔn)光源（即標(biāo)準(zhǔn)白光），它們是種主要標(biāo)準(zhǔn)光源（即標(biāo)準(zhǔn)白光），它們是A光源光源 相當(dāng)于鎢絲燈在相當(dāng)于鎢絲燈在2800k時(shí)發(fā)出的光，色溫為時(shí)發(fā)出的光，色溫為285

59、4k， 偏橙紅色偏橙紅色B光源光源 接近于上午直射的陽(yáng)光，色溫為接近于上午直射的陽(yáng)光，色溫為4800k。C光源光源 相當(dāng)于白天的自然光，色溫為相當(dāng)于白天的自然光，色溫為6800k，含藍(lán)色成分較，含藍(lán)色成分較 多多D光源光源 相當(dāng)于白天的平均照明光，色溫為相當(dāng)于白天的平均照明光，色溫為6500k，這也是彩，這也是彩 色電視系統(tǒng)中選用的標(biāo)準(zhǔn)白光色電視系統(tǒng)中選用的標(biāo)準(zhǔn)白光E光源光源 在色度學(xué)中采用的假想的等能光譜的白光，色溫在色度學(xué)中采用的假想的等能光譜的白光，色溫 5500k，但這種光源實(shí)際上并不存在，僅僅是為了簡(jiǎn)，但這種光源實(shí)際上并不存在，僅僅是為了簡(jiǎn) 化色度學(xué)的計(jì)算化色度學(xué)的計(jì)算57Honey

60、well - Security白平衡（色溫）白平衡（色溫）由上可見(jiàn)，雖然五種光源都是白光，但他們的色溫卻相差很由上可見(jiàn)，雖然五種光源都是白光，但他們的色溫卻相差很大。人眼雖可以自然適應(yīng)不同的色溫，但在某些特殊的場(chǎng)合大。人眼雖可以自然適應(yīng)不同的色溫，但在某些特殊的場(chǎng)合卻也很難調(diào)節(jié)。例如，在同一房間內(nèi)同時(shí)開(kāi)啟白熾燈及日光卻也很難調(diào)節(jié)。例如，在同一房間內(nèi)同時(shí)開(kāi)啟白熾燈及日光燈照明，則人眼會(huì)感覺(jué)被白熾燈照射的白色墻壁偏紅，而被燈照明，則人眼會(huì)感覺(jué)被白熾燈照射的白色墻壁偏紅，而被日光燈照射的白色墻壁偏藍(lán)。由此不難想象，彩色攝象機(jī)在日光燈照射的白色墻壁偏藍(lán)。由此不難想象，彩色攝象機(jī)在不同的環(huán)境色溫下，也應(yīng)