安防系統(tǒng)規(guī)范與技術(shù) 5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí)

1、STUDENT FULFILLMENT1第二章第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí) 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí)第四節(jié) 監(jiān)視器基礎(chǔ)知識(shí)第五節(jié) 數(shù)字視頻壓縮基礎(chǔ)知識(shí)STUDENT FULFILLMENT第三節(jié)第三節(jié) 攝像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)攝像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)攝像機(jī)主要傳感部件是CCD和CMOS圖像傳感器。它們的作用是對(duì)監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。CCD和CMOS圖像傳感器的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD和CMOS圖像傳感器芯片上，圖像傳感器根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫(huà)面的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波、放大處理，通過(guò)

2、攝像頭的輸出端子輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號(hào)STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （一）（一）CCD圖像傳感器圖像傳感器CCD電荷耦合器件（Charge Couple Device）是一種金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）集成電路器件。它以電荷作為信號(hào)，基本功能是進(jìn)行電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。CCD圖像傳感器：由CCD電荷耦合器件制成，是固態(tài)圖像傳感器的一種，是在MOS集成電路基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，能進(jìn)行圖像信息光電轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、延時(shí)和按順序傳送。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （一）（一）CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷

3、耦合器件電荷耦合器件CCD電荷耦合器件是按一定規(guī)律排列的MOS電容器組成的陣列。在P型或N型硅襯底上生長(zhǎng)一層很?。s1200A）的二氧化硅，再在二氧化硅薄層上依次沉積金屬或摻雜多晶硅形成電極，稱為柵極。該柵極和P型或N型硅襯底就形成了規(guī)則的MOS電容器陣列。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （一）（一）CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷耦合器件電荷耦合器件每一個(gè)MOS電容器實(shí)際上就是一個(gè)光敏元件。光照射到MOS電容器的P型硅襯底上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電子空穴對(duì)（光生電荷），電子被柵極吸引存儲(chǔ)在陷阱中。入射光強(qiáng)，則光生電荷多，入射光弱，則光生電荷少。無(wú)光照的MO

4、S電容器則無(wú)光生電荷。若停止光照，由于陷阱的作用，電荷在一定時(shí)間內(nèi)也不會(huì)消失，可實(shí)現(xiàn)對(duì)光照的記憶。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （一）（一）CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷耦合器件電荷耦合器件MOS電容器可以被設(shè)計(jì)成線陣或面陣。一維的線陣接收一條光線的照射。二維的面陣接收一個(gè)平面的光線的照射。CCD攝像機(jī)、照相機(jī)使用的是二維的面陣。CCD電荷耦合器件的集成度很高，在一塊硅片上制造了緊密排列的許多MOS電容器光敏元件。線陣的光敏元件數(shù)目從256個(gè)到4096個(gè)或更多。在CCD芯片上同時(shí)集成有掃描電路，能在外加時(shí)鐘脈沖的控制下，產(chǎn)生三相時(shí)序脈沖信號(hào)，

5、由左到右，由上到下將存儲(chǔ)在整個(gè)面陣的光敏元件下面的電荷逐位、逐行地以串行模擬信號(hào)輸出STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （一）（一）CCD圖像傳感器圖像傳感器3CCD圖像傳感器應(yīng)用圖像傳感器應(yīng)用CCD電荷耦合器件單位面積光敏元件位數(shù)很多、一個(gè)光敏元件形成一個(gè)像素，成像分辨率高、信噪比大、動(dòng)態(tài)范圍大，可以在微光下工作。彩色圖像傳感器采用三個(gè)光敏二極管組成一個(gè)像素的方法。被測(cè)景物圖像的每一個(gè)光點(diǎn)由彩色矩陣濾光片分解為紅、綠、藍(lán)三個(gè)光點(diǎn)，分別照射到每一個(gè)像素的三個(gè)光敏二極管上，各自產(chǎn)生的光生電荷分別代表該像素紅、綠、藍(lán)三個(gè)光點(diǎn)的亮度。經(jīng)輸出和傳輸后，可在顯

6、示器上重新組合，顯示出每一個(gè)像素的原始彩色。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （二）（二）CMOS圖像傳感器圖像傳感器1CMOS光電轉(zhuǎn)換器件光電轉(zhuǎn)換器件CMOS圖像傳感器是按一定規(guī)律排列的互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管組成的陣列。CMOS型放大器，如圖以E型NMOS場(chǎng)效應(yīng)管V1作為共源放大管，以E型PMOS場(chǎng)效應(yīng)管V2、V3構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載CMOS型放大器是由NMOS場(chǎng)效應(yīng)管和PMOS場(chǎng)效應(yīng)管組合而成的互補(bǔ)放大電路，CMOS就叫互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體 。 STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （

7、二）（二）CMOS圖像傳感器圖像傳感器1CMOS光電轉(zhuǎn)換器件光電轉(zhuǎn)換器件CMOS型光電變換器件原理。與CMOS型放大器源極相連的P型半導(dǎo)體襯底充當(dāng)光電變換器的感光部分。放大器的柵源電壓uGS=0時(shí)，CMOS型放大器處于關(guān)閉狀態(tài)，即iD=0。P型襯底受光信號(hào)照射產(chǎn)生并積蓄光生電荷，CMOS型光電變換器件同樣有存儲(chǔ)電荷的功能。當(dāng)積蓄過(guò)程結(jié)束，柵源之間加上開(kāi)啟電壓時(shí)，源極通過(guò)漏極負(fù)載電阻對(duì)外接電容充電形成電流即為光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 （二）（二）CMOS圖像傳感器圖像傳感器2CMOS圖像產(chǎn)生原理圖像產(chǎn)生原理利用利用CMOS

8、型光電變換器件可以做成型光電變換器件可以做成CMOS圖像傳感器。圖像傳感器。CMOS線型圖像傳感器由線型圖像傳感器由光敏二極管和光敏二極管和CMOS型放大器陣列以及掃描電路集成在一塊芯片上制成。型放大器陣列以及掃描電路集成在一塊芯片上制成。一個(gè)光敏二極管和一個(gè)一個(gè)光敏二極管和一個(gè)CMOS型放大器組成一個(gè)像素。型放大器組成一個(gè)像素。光敏二極管陣列在受到光照時(shí)，便產(chǎn)生相應(yīng)于入射光量的電荷。光敏二極管陣列在受到光照時(shí)，便產(chǎn)生相應(yīng)于入射光量的電荷。掃描電路以時(shí)時(shí)間間隔輪流給掃描電路以時(shí)時(shí)間間隔輪流給CMOS型放大器陣列的各個(gè)柵極加上電壓，型放大器陣列的各個(gè)柵極加上電壓，CMOS放大器輪流進(jìn)入放大狀態(tài)將

9、光敏二極管陣列的光生電荷放大輸出。放大器輪流進(jìn)入放大狀態(tài)將光敏二極管陣列的光生電荷放大輸出。CMOS面型圖像傳感器則是由光敏二極管和面型圖像傳感器則是由光敏二極管和CMOS放大器放大器組成二維像素矩陣，分設(shè)水平垂直選址掃描電路組成二維像素矩陣，分設(shè)水平垂直選址掃描電路水平與垂直選址掃描電路發(fā)出的掃描脈沖電壓，由左到右，由上到下，水平與垂直選址掃描電路發(fā)出的掃描脈沖電壓，由左到右，由上到下，分別使各個(gè)像素的分別使各個(gè)像素的CMOS型放大器處于放大狀態(tài)。型放大器處于放大狀態(tài)。二維像素矩陣面上各個(gè)像素的光敏二極管光生和積蓄的電荷依次放大輸出二維像素矩陣面上各個(gè)像素的光敏二極管光生和積蓄的電荷依次放大

10、輸出STUDENT FULFILLMENT二、攝像機(jī)的工作原理二、攝像機(jī)的工作原理1黑白黑白CCD攝像機(jī)攝像機(jī)CDS是相關(guān)雙取樣電路（Correlated Double Sampling），CCD每個(gè)像素的輸出波形只在部分時(shí)間是圖像信號(hào)，其余時(shí)間內(nèi)是復(fù)位電平和干擾。采用取樣保持電路取出圖像信號(hào)，直到取樣下一個(gè)像素信號(hào)。驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生CCD傳感器所需的垂直CCD移位寄存器多相時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)信號(hào)，水平CCD讀出寄存器多相時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)信號(hào)等各種脈沖信號(hào)和視頻通道所需的箝位和取樣脈沖。同步信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生行推動(dòng)、場(chǎng)推動(dòng)、復(fù)合消隱、復(fù)合同步等各種電視信號(hào)脈沖。信號(hào)放大處理電路包括AGC放大、校正、白電平限幅

11、、黑電平箝位等電路。疊加電路將經(jīng)過(guò)處理的視頻信號(hào)與復(fù)合同步、復(fù)合消隱信號(hào)疊加成全電視信號(hào)。輸出驅(qū)動(dòng)電路則將全電視信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，適配75電纜。黑白攝像機(jī)還會(huì)有自動(dòng)光圈接口、電源同步接口、外同步接口、亮度控制等附加電路。 CCD傳感器CDS電路信號(hào)放大處理電路疊加電路輸出驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生電路同步信號(hào)產(chǎn)生電路STUDENT FULFILLMENT二、攝像機(jī)的工作原理二、攝像機(jī)的工作原理3單片彩色單片彩色CCD攝像機(jī)攝像機(jī)應(yīng)用電視中所用的彩色攝像機(jī)都是單片式彩色CCD攝像機(jī)。一片CCD傳感器對(duì)三種基色光感光，單片式彩色CCD攝像機(jī)分辨率低，但成本也低。用一個(gè)CCD傳感器產(chǎn)生R、G、B三種顏色的信號(hào)

12、，必須用濾色器將光進(jìn)行分色。單片CCD傳感器輸出的信號(hào)為紅、綠、藍(lán)混合信號(hào)，通過(guò)彩色信號(hào)分離電路才能分解出紅、綠、藍(lán)基色信號(hào)。CCD傳感器的輸出信號(hào)是由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖控制的，與時(shí)鐘脈沖有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，取樣保持電路中用時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖形成的相位與時(shí)鐘脈沖一致的脈沖取樣，分離出相應(yīng)的基色信號(hào)全電視信號(hào)輸出光學(xué)低通濾波透鏡濾色器CCD傳感器GLRBGHG低通彩色分離電路一行延遲彩色編碼器低通低通差分放大處理放大處理放大處理放大STUDENT FULFILLMENT13第二章第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí) 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié) 攝像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第五

13、節(jié) 數(shù)字視頻壓縮基礎(chǔ)知識(shí)STUDENT FULFILLMENT第四節(jié)第四節(jié) 監(jiān)視器基礎(chǔ)知識(shí)監(jiān)視器基礎(chǔ)知識(shí)監(jiān)視器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的圖像顯示設(shè)備。監(jiān)視器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的圖像顯示設(shè)備。與攝像機(jī)相反，它所完成的基本物理變換是電光轉(zhuǎn)換，與攝像機(jī)相反，它所完成的基本物理變換是電光轉(zhuǎn)換，即把圖像信號(hào)還原為與原景物圖像相似的可視圖像。即把圖像信號(hào)還原為與原景物圖像相似的可視圖像。監(jiān)視器與電視接收機(jī)有許多共同之處，主要的差別在于：監(jiān)視器與電視接收機(jī)有許多共同之處，主要的差別在于：監(jiān)視器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡可能逼真地還原圖像，監(jiān)視器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡可能逼真地還原圖像，而電視機(jī)則主要考慮如何滿足人眼的視覺(jué)效果

14、。而電視機(jī)則主要考慮如何滿足人眼的視覺(jué)效果。監(jiān)視器通常還具有監(jiān)視器通常還具有外同步，欠掃描、逆程顯示、外同步，欠掃描、逆程顯示、A-B顯示以及直流恢復(fù)、電纜補(bǔ)償?shù)裙δ?。顯示以及直流恢復(fù)、電纜補(bǔ)償?shù)裙δ?。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器 典型黑白監(jiān)視器的電路原理框圖全電視信號(hào)放大后去調(diào)制顯像管電子束，送同步分離電路分離出復(fù)合同步信號(hào)，再分離出場(chǎng)和行同步信號(hào)，場(chǎng)同步信號(hào)去同步由場(chǎng)振蕩、場(chǎng)激勵(lì)和場(chǎng)輸出組成的場(chǎng)掃描電路行同步信號(hào)變換為AFC去同步由行振蕩，行激勵(lì)和行輸出組成的行掃描電路。K2為同步選擇開(kāi)關(guān)，行、場(chǎng)掃描電路會(huì)被內(nèi)、外同步信號(hào)所同步。K1為75終接電阻開(kāi)關(guān)

15、，單臺(tái)和多臺(tái)監(jiān)視器顯示時(shí)，視頻輸入端接或不接75聚 焦視 放亮 度對(duì) 比 度K1K2外 同 步視 頻 入75 外內(nèi)同 步 分 離AFC視 放 輸 出場(chǎng) 振 蕩行 振 蕩場(chǎng) 激 勵(lì)行 激 勵(lì)場(chǎng) 輸 出行 輸 出高 壓STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器1視頻通道視頻通道視頻通道的功能是把輸入的1Vp-p左右的視頻信號(hào)無(wú)失真地放大，使之能夠送至顯像管的調(diào)制極（視顯像管的調(diào)制方式是陰極或是柵極），去調(diào)制電子束的強(qiáng)度。對(duì)視頻通道電路的主要要求是：足夠的增益，根據(jù)不同的調(diào)制方式要求有3446dB的增益。足夠的帶寬，為能良好地顯示高分辨率攝像機(jī)和高質(zhì)量信號(hào)源的圖像，一般要求有

16、8MHz以上的帶寬，幅度頻率曲線要平坦，以保證良好的相頻特性。非線性失真要小，由于攝像機(jī)已設(shè)置校正電路，因此監(jiān)視器視頻通道電路不進(jìn)行失真處理。要求其非線性失真要盡可能的小。調(diào)節(jié)對(duì)比度時(shí)只改變視頻放大器的增益，不影響放大器的頻率響應(yīng)。有些監(jiān)視器的視頻通道電路還包括DC恢復(fù)功能和電纜高頻補(bǔ)償功能。 STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器2同步分離同步分離同步分離電路的任務(wù)是同步分離電路的任務(wù)是從全電視信號(hào)中將場(chǎng)、行同步信號(hào)與視頻圖像信號(hào)分開(kāi)，從全電視信號(hào)中將場(chǎng)、行同步信號(hào)與視頻圖像信號(hào)分開(kāi)，再根據(jù)場(chǎng)、行同步信號(hào)脈寬不同的特點(diǎn)，再根據(jù)場(chǎng)、行同步信號(hào)脈寬不同的特點(diǎn)，將它們分

17、成場(chǎng)同步脈沖和行同步脈沖，將它們分成場(chǎng)同步脈沖和行同步脈沖，再分別去控制場(chǎng)、行振蕩器。再分別去控制場(chǎng)、行振蕩器。為了增強(qiáng)同步分離電路的抗干擾能力，均設(shè)置干擾脈沖抑制電路。為了增強(qiáng)同步分離電路的抗干擾能力，均設(shè)置干擾脈沖抑制電路。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器3掃描電路掃描電路掃描電路基本功能是向行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈提供鋸齒波電流，使之產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。場(chǎng)掃描電路場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈工作頻率為50Hz，表現(xiàn)為純電阻性。場(chǎng)輸出電路向其提供鋸齒波電壓即可。采用多諧振蕩器或間歇振蕩器產(chǎn)生50Hz鋸齒電壓，經(jīng)推動(dòng)級(jí)，供給場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈。行掃描電路由于行偏轉(zhuǎn)線圈在行頻率（15625Hz）時(shí)呈電

18、感性，必須向其供給脈沖電壓，才能使行偏轉(zhuǎn)線圈中流過(guò)鋸齒電流。行振蕩產(chǎn)生15625Hz的脈沖電壓經(jīng)激勵(lì)電路整形、放大、由輸出級(jí)供給行偏轉(zhuǎn)線圈，行偏轉(zhuǎn)線圈中就會(huì)有鋸齒波電流形成。行輸出級(jí)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，輸出管集電極的電壓波形是逆程脈沖。逆程脈沖經(jīng)高壓變壓器升壓，整流形成顯像管所需的高壓和中壓。同時(shí)這里也將行掃描頻率采樣，反饋至AFC電路。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器4黑白監(jiān)視器的測(cè)試黑白監(jiān)視器的測(cè)試國(guó)家制定了黑白監(jiān)視器通用技術(shù)條件，對(duì)廣播級(jí)和通用型監(jiān)視器規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。測(cè)試項(xiàng)目要求使用專用儀器設(shè)備，一般在廠家批量生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行測(cè)試。這里僅介紹幾項(xiàng)主要的技術(shù)

19、指標(biāo)的測(cè)試方法。監(jiān)視器的測(cè)試在一般自然環(huán)境下進(jìn)行，電視信號(hào)發(fā)生器和具有20MHz帶寬同步示波器是必須具備的儀器。所有項(xiàng)目的測(cè)試都不需要打開(kāi)機(jī)箱或?qū)?nèi)部電路作任何調(diào)整。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器（1）水平分辨率）水平分辨率水平分辨率表示沿水平方向分解圖像細(xì)節(jié)的能力，通常以分辨電視線數(shù)水平分辨率表示沿水平方向分解圖像細(xì)節(jié)的能力，通常以分辨電視線數(shù)表示。表示。進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試要以標(biāo)準(zhǔn)幅度單頻率正弦波信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入信號(hào)，進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試要以標(biāo)準(zhǔn)幅度單頻率正弦波信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入信號(hào)，電視信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為單頻率正弦波信號(hào)，電視信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為單頻率正弦波信號(hào)，用示

20、波器觀察電視信號(hào)發(fā)生器輸出波形如圖用示波器觀察電視信號(hào)發(fā)生器輸出波形如圖2-34（a）所示，）所示，將該信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入信號(hào)，監(jiān)視器屏幕將顯示出垂直條。將該信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入信號(hào)，監(jiān)視器屏幕將顯示出垂直條。逐漸升高正弦信號(hào)的頻率，垂直條逐漸變細(xì)，變多，逐漸升高正弦信號(hào)的頻率，垂直條逐漸變細(xì)，變多，當(dāng)頻率升至恰好不能分辨垂直細(xì)條時(shí)，讀出正弦波頻率，計(jì)算水平分辨率：當(dāng)頻率升至恰好不能分辨垂直細(xì)條時(shí)，讀出正弦波頻率，計(jì)算水平分辨率： M=80ZZ為正弦波的頻率，單位為為正弦波的頻率，單位為MHz。M為水平分辨率，單位為為水平分辨率，單位為T(mén)VL（電視線）（電視線）(a)(b)STUDENT F

21、ULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器（2）亮度鑒別等級(jí)）亮度鑒別等級(jí)亮度鑒別等級(jí)又稱為灰度等級(jí)。亮度鑒別等級(jí)又稱為灰度等級(jí)。是指監(jiān)視器圖像從最黑部分到最白部分之間能夠區(qū)別的亮度等級(jí)是指監(jiān)視器圖像從最黑部分到最白部分之間能夠區(qū)別的亮度等級(jí)它反映了熒光屏亮度變化的范圍，也反映了視頻通道電路的非線性失真。它反映了熒光屏亮度變化的范圍，也反映了視頻通道電路的非線性失真。進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試所需的信號(hào)為十階梯信號(hào)，進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試所需的信號(hào)為十階梯信號(hào)，電視信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為電視信號(hào)發(fā)生器設(shè)置為10階梯信號(hào)，示波器觀察電視信號(hào)發(fā)生器輸出波形階梯信號(hào)，示波器觀察電視信號(hào)發(fā)生器輸出波形將該信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入

22、信號(hào)，將該信號(hào)作為監(jiān)視器的輸入信號(hào)，監(jiān)視器屏幕將顯示由最黑部分到最白部分監(jiān)視器屏幕將顯示由最黑部分到最白部分10個(gè)灰度的豎直條。個(gè)灰度的豎直條。調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)亮度/對(duì)比度旋鈕，使屏幕最亮部分與最黑部分亮度之比為對(duì)比度旋鈕，使屏幕最亮部分與最黑部分亮度之比為25 1、然后觀察圖像可分辨灰度條的級(jí)數(shù)，即為亮度鑒別等級(jí)。然后觀察圖像可分辨灰度條的級(jí)數(shù)，即為亮度鑒別等級(jí)。在實(shí)際測(cè)試時(shí)，可以調(diào)整亮度、對(duì)比度旋鈕，以求最好的測(cè)試效果。在實(shí)際測(cè)試時(shí)，可以調(diào)整亮度、對(duì)比度旋鈕，以求最好的測(cè)試效果。如果說(shuō)水平分辨率是反映監(jiān)視器顯示圖像細(xì)節(jié)的能力，如果說(shuō)水平分辨率是反映監(jiān)視器顯示圖像細(xì)節(jié)的能力，那么灰度等級(jí)則反映了

23、監(jiān)視器顯示圖像背景層次是否豐富。那么灰度等級(jí)則反映了監(jiān)視器顯示圖像背景層次是否豐富。 (a)(b)STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器（3）光柵的幾何失真）光柵的幾何失真是由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的缺陷所造成的，它反映了監(jiān)視器再現(xiàn)圖像的能力。幾何失真一般可分為平行四邊形失真，梯形失真，枕形失真和桶形失真，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)它們規(guī)定了嚴(yán)格的定義和測(cè)試方法，照此進(jìn)行測(cè)量是準(zhǔn)確的。通常人們并不去分別測(cè)試和計(jì)算這些形式的失真，而是采用一種綜合的評(píng)價(jià)，給出一個(gè)監(jiān)視器圖像幾何失真的技術(shù)指標(biāo)。具體測(cè)試方法是，輸入點(diǎn)子或格子信號(hào)，然后用測(cè)試模板（刻有均勻格子的透明薄膜式玻璃）去與之對(duì)比，通過(guò)點(diǎn)子與格子

24、交叉點(diǎn)的偏差量來(lái)計(jì)量幾何失真。 STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器（4）同步范圍）同步范圍是指輸入圖像信號(hào)的同步信號(hào)能夠控制監(jiān)視器掃描電路的頻率范圍。它反映了監(jiān)視器能夠穩(wěn)定地顯示行（場(chǎng)）頻有偏差的圖像信號(hào)的能力，包括保持范圍和引入范圍兩項(xiàng)指標(biāo)，其測(cè)量方法如圖5-21所示。測(cè)量時(shí)，先朝一個(gè)方向逐漸地改變電視信號(hào)發(fā)生器的行（場(chǎng)）頻，使監(jiān)視器失去同步，這一頻率點(diǎn)即為失步點(diǎn)；再由失步點(diǎn)向同步方向逐點(diǎn)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的行（場(chǎng)）頻，每次都將信號(hào)斷開(kāi)，再接入，直到圖像剛能自行同步時(shí)為止，這樣可以得到一高一低兩個(gè)邊界狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率之間的范圍就是行（場(chǎng)）同步的引入范圍。分別

25、向高低兩端改變輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的行（場(chǎng)）頻率，直至出現(xiàn)同步缺陷（圖像出現(xiàn)扭曲或滾動(dòng)）時(shí)為止，這兩邊界狀態(tài)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率之間的范圍就是行（場(chǎng)）同步保持范圍。同步保持范圍表示監(jiān)視器的同步工作范圍，而引入范圍則反映了在輸入信號(hào)切換時(shí)能夠同步鎖定的能力。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器有些測(cè)試需要打開(kāi)機(jī)箱對(duì)視頻通道等電路進(jìn)行測(cè)試，一般不進(jìn)行的。采用一臺(tái)高分辨率的攝像機(jī)作為視頻信號(hào)源，也可以對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行初步測(cè)試，利用攝像機(jī)攝取綜合測(cè)試卡的圖像，用示波器測(cè)試其輸出幅度使之符合標(biāo)準(zhǔn)幅度，調(diào)整圖像大小與掃描光柵重合，即可以通過(guò)觀察屏幕顯示圖像來(lái)評(píng)價(jià)監(jiān)視器的性能，如分辨率（受到攝像

26、機(jī)分辨率的限定）、灰度等，通過(guò)觀察四角圓的形狀，方格的均勻性可以初步計(jì)算幾何失真，調(diào)節(jié)行（場(chǎng)同步旋鈕）可以看出監(jiān)視器的同步能力。主觀目測(cè)不很嚴(yán)格，但利用對(duì)比的方法對(duì)監(jiān)視器的質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)也是很有效和直觀的。如果有一臺(tái)已知質(zhì)量很好的監(jiān)視器，可與它進(jìn)行圖像的主觀比較。在大多數(shù)應(yīng)用電視系統(tǒng)的驗(yàn)收時(shí)這些辦法都是可行的。STUDENT FULFILLMENT二、彩色監(jiān)視器二、彩色監(jiān)視器彩色監(jiān)視器是顯示彩色圖像的視頻設(shè)備，彩色圖像比黑白圖像含有更多的信息量，在應(yīng)用電視系統(tǒng)中日益受到重視，得到了廣泛的應(yīng)用。通常把彩色監(jiān)視器分為廣播型和通用型。廣播型具有良好的圖像還原性和色度還原性，主要應(yīng)用于專業(yè)場(chǎng)合。通用型作為普通彩色攝像機(jī)和家用錄像機(jī)顯示設(shè)備，也用為應(yīng)用電視系統(tǒng)，目前通用型彩色監(jiān)視器主要是具有視頻輸入接口的彩色收監(jiān)兩用機(jī)。三基色原理是彩色電視的基本原理，彩色攝像機(jī)將景物的圖像分解成三個(gè)基色分量信號(hào)，通過(guò)編碼形成一個(gè)全電視信號(hào)。彩色監(jiān)視器將這個(gè)全電視信號(hào)解碼，還原為三個(gè)基色分量信號(hào)，然后將它們混合（相加混色）生成與原景物圖像相似的彩色圖像。STUDENT FULFILLMENT二、彩色監(jiān)視器二、彩色監(jiān)視器1彩色顯像管彩色顯像管彩色顯像管是彩色監(jiān)視器的心臟，它不僅要完成電光轉(zhuǎn)換，還要完成三路基色分量信號(hào)的混合，這就是說(shuō)相加混色是