網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)培訓(xùn)-基礎(chǔ)篇(大華IPC)

1、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)培訓(xùn)基礎(chǔ)篇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)培訓(xùn)基礎(chǔ)篇大華技術(shù)，讓您的安全更有保障！大華技術(shù)，讓您的安全更有保障！ 12產(chǎn)品的特性產(chǎn)品的特性3內(nèi)容提要內(nèi)容提要4IPC競(jìng)爭(zhēng)分析競(jìng)爭(zhēng)分析5IPC需求分析需求分析產(chǎn)品的原理產(chǎn)品的原理結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(1)l攝像機(jī)：攝像機(jī)： 是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，其結(jié)構(gòu)大致可分為三部分：光學(xué)系統(tǒng)：主要指鏡頭光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：主要指攝像管或影像傳感器件電路系統(tǒng)：主要指視頻處理電路一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(2)l 攝像機(jī)分類攝像機(jī)分類 按攝像機(jī)形狀分：槍機(jī)、球機(jī)、針孔機(jī) 按感光芯片分：CCD攝像機(jī)、CMOS攝像機(jī) 按輸出圖像信號(hào)格式劃分:模擬攝像機(jī)

2、、數(shù)字?jǐn)z像機(jī) 按成像色彩劃分：彩色、黑白 按分辨率劃分：330TVL、420TVL、480TVL、540TVL、Mega pixels 按靈敏度劃分：普通、月光、星光、紅外照明 按感光元件靶面大小劃分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、1/4inch一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(3)l 攝像機(jī)關(guān)鍵部件攝像機(jī)關(guān)鍵部件 鏡頭 濾光片 感光元件 專用圖像處理單元一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(4)l 濾光片濾光片 定義 光學(xué)低通濾波器（OLPF） 功用 濾除紅外線：鍍膜、藍(lán)玻璃 修整光線：石英一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(5)l 感光元件感光元件 CCDCCD：電荷耦合器件：

3、電荷耦合器件(Charge Coupled Device )(Charge Coupled Device )，傳感器中每一行中，傳感器中每一行中每一個(gè)象素的電荷數(shù)據(jù)都會(huì)依次傳送到下一個(gè)象素中，由最底端部分每一個(gè)象素的電荷數(shù)據(jù)都會(huì)依次傳送到下一個(gè)象素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出。輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出。 CMOSCMOS：互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體：互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide (Complementary Metal Oxide Semiconductor )Semiconductor )，傳感器中每個(gè)象素

4、都會(huì)鄰接一個(gè)放大器及，傳感器中每個(gè)象素都會(huì)鄰接一個(gè)放大器及A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(6) CCDCCD與與CMOSCMOS比較比較分辨率分辨率靈敏度靈敏度信噪比信噪比集成度集成度功耗功耗成本成本CCD優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)CMOS優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(7) CCDCCD辨識(shí)辨識(shí)SONY CCDSHARP CCD松下松下 CCD一、產(chǎn)品的原理一、產(chǎn)品的原理(8) 圖像處理單元圖像處理單元n V-Drivern CDS/AGCn TGn DSP二、產(chǎn)品的原理二、產(chǎn)品的原理(9) DSPDS

5、Pn SONYSONY方案：方案： SS-1 SS-1（21632163）: : SS-11 SS-11（3141/23141/2）: : SS-HQ1 SS-HQ1（31723172）: : SS-11X SS-11X（41034103）: :n SHARPSHARP方案：方案：D4D4（3860338603）、）、D5D5n 松下：松下：D5D5（673276673276）n 其它廠家：其它廠家：NextchipNextchip、A-NOVAA-NOVAlCCD尺寸尺寸：即攝像機(jī)靶面，通常有：即攝像機(jī)靶面，通常有2/3、1/2、1/3、1/4等規(guī)格；一般等規(guī)格；一般來(lái)講此值越大越好，感光面

6、積越大成像質(zhì)量越好。來(lái)講此值越大越好，感光面積越大成像質(zhì)量越好。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(1)l像素?cái)?shù)像素?cái)?shù)：CCD是由面陣感光元素組成，每一個(gè)感光元素稱為像素，是由面陣感光元素組成，每一個(gè)感光元素稱為像素，像素越多，圖像越清晰，有的給出了水平及垂直方向的像素?cái)?shù)，如像素越多，圖像越清晰，有的給出了水平及垂直方向的像素?cái)?shù)，如500H582V，有些則給出了前兩者的乘積值，如，有些則給出了前兩者的乘積值，如30萬(wàn)像素。萬(wàn)像素。l分辨率分辨率：通常是指攝像機(jī)的水平分辨率，指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔：通常是指攝像機(jī)的水平分辨率，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)比攝像機(jī)的分辨率

7、高）上能夠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）上能夠看到的最多線數(shù)，當(dāng)超過(guò)這一線數(shù)時(shí)，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一看到的最多線數(shù)，當(dāng)超過(guò)這一線數(shù)時(shí)，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨出黑白相間的線條。片而不再能分辨出黑白相間的線條。p問(wèn)題：為何不以垂直分辨率作為指標(biāo)？問(wèn)題：為何不以垂直分辨率作為指標(biāo)？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(2)垂直清晰度是由一幀圖像的掃描行數(shù)決定的。由于在場(chǎng)消隱期間看不到掃描線，對(duì)于我國(guó)625行50場(chǎng)的掃描制式來(lái)說(shuō)，畫面的有效掃描行數(shù)約為575行；而對(duì)于美國(guó)525行60場(chǎng)的掃描制式來(lái)說(shuō)，畫面的有效掃描行數(shù)約為490行。由于水平掃描線之間是離散的，所

8、以兩條相鄰的水平掃描線之間一定會(huì)丟失部分細(xì)節(jié)（或說(shuō)對(duì)與掃描線相同的黑白水平線攝像時(shí)，掃描線與黑白水平線正好重合的概率不等于一）。一般，約有30%（凱爾系數(shù)）的細(xì)節(jié)會(huì)丟失。所以認(rèn)為，垂直清晰度RV等于有效掃描行數(shù)n乘以經(jīng)驗(yàn)值0.7（70%），即RV = 0.7n 所以，對(duì)625行的掃描制式來(lái)說(shuō)，實(shí)際有效的清晰度為5750.7=402TVL；對(duì)525行的掃描制式來(lái)說(shuō)，其垂直清晰度為4900.7=343TVL。因此垂直清晰度對(duì)同一電視制式來(lái)說(shuō)，基本上是固定的p問(wèn)題：像素和分辨率的關(guān)系？問(wèn)題：像素和分辨率的關(guān)系？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(3)像素是最小的圖像單元，這種最小的圖形的單元能在屏幕上顯示

9、通常是單個(gè)的染色點(diǎn)。像素是由光電傳感器上的光敏元件數(shù)目所決定的，一個(gè)光敏元件就對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，因此像素越大，意味著光敏元件越多，相應(yīng)的成本就越大。分辨率是一個(gè)表示平面圖像精細(xì)程度的概念，通常它是以橫向和縱向點(diǎn)的數(shù)量來(lái)衡量的，表示成水平點(diǎn)數(shù)垂直點(diǎn)數(shù)的形式，在一個(gè)固定的平面內(nèi)，單位長(zhǎng)度內(nèi)像素個(gè)數(shù)（PPI），分辨率越高，意味著可使用的點(diǎn)數(shù)越多，圖像越細(xì)致。像素和分辨率是成正比的，像素越大，分辨率也越高。l最低照度最低照度：是指當(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：是指當(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。一般彩色攝像機(jī)的最低照頻信號(hào)電平低

10、到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。一般彩色攝像機(jī)的最低照度為度為23LUX， 照度的測(cè)定是以在一定的鏡頭光圈系數(shù)為前提，因此，照度的測(cè)定是以在一定的鏡頭光圈系數(shù)為前提，因此，不能只看攝像機(jī)說(shuō)明書中標(biāo)明的最低照度，應(yīng)按攝像機(jī)在同一光圈系數(shù)下不能只看攝像機(jī)說(shuō)明書中標(biāo)明的最低照度，應(yīng)按攝像機(jī)在同一光圈系數(shù)下其照度值的大小。最低照度越小，攝像機(jī)檔次越高。相對(duì)于彩色攝像機(jī)而其照度值的大小。最低照度越小，攝像機(jī)檔次越高。相對(duì)于彩色攝像機(jī)而言，黑白攝像機(jī)由于沒(méi)有色度處理而只對(duì)光線的強(qiáng)弱（亮度）信號(hào)敏感，言，黑白攝像機(jī)由于沒(méi)有色度處理而只對(duì)光線的強(qiáng)弱（亮度）信號(hào)敏感，所以黑白攝像機(jī)的照度比彩色攝像機(jī)照度要低，一般

11、可做到所以黑白攝像機(jī)的照度比彩色攝像機(jī)照度要低，一般可做到0.1LUX在在F1.4時(shí)，至于微光攝像機(jī)則更低。時(shí)，至于微光攝像機(jī)則更低。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(4)二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(5)序號(hào)序號(hào)典型場(chǎng)景典型場(chǎng)景照度值照度值/Lux1晴天晴天310411052陰天陰天310311043日出日出/日落日落51024曙光曙光55月圓月圓310-2310-16星光星光710-4310-37陰暗的晚上陰暗的晚上210-5210-4p問(wèn)題：最低照度是否可作為衡量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)？問(wèn)題：最低照度是否可作為衡量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(6)視頻信號(hào)的標(biāo)稱值為1Vp-p

12、，標(biāo)準(zhǔn)值為0.7Vp-p，最低照度時(shí)的視頻信號(hào)值為1/3到1/2的標(biāo)準(zhǔn)植；而且攝像機(jī)在最低照度時(shí)產(chǎn)生的圖像清晰度，是用電視信號(hào)測(cè)試卡（黑白相間的條紋）進(jìn)行測(cè)式的，與實(shí)際使用當(dāng)中的場(chǎng)景差別很大。因此實(shí)際使用當(dāng)中不能以攝像機(jī)標(biāo)稱的最低照度作為衡量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)。l應(yīng)根據(jù)監(jiān)視目標(biāo)的照度選擇不同靈敏度的攝像機(jī)。監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的10倍。l信噪比信噪比：當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場(chǎng)景時(shí)，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，：當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場(chǎng)景時(shí)，監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快，觀察者不易看出畫面中的干擾噪點(diǎn)；而當(dāng)攝像機(jī)攝取較暗的場(chǎng)景時(shí)，監(jiān)觀察者不易看出畫面中的干擾噪點(diǎn)；而當(dāng)攝像機(jī)攝取較暗的

13、場(chǎng)景時(shí)，監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗，觀察者此時(shí)很容易看到畫面中雪花狀的干視器顯示的畫面就比較昏暗，觀察者此時(shí)很容易看到畫面中雪花狀的干擾噪點(diǎn)。干擾噪點(diǎn)的強(qiáng)弱（也即干擾噪點(diǎn)對(duì)畫面的影響程度）與攝像機(jī)擾噪點(diǎn)。干擾噪點(diǎn)的強(qiáng)弱（也即干擾噪點(diǎn)對(duì)畫面的影響程度）與攝像機(jī)信噪比指標(biāo)的好壞有直接關(guān)系，即攝像機(jī)的信噪比越高，干擾噪點(diǎn)對(duì)畫信噪比指標(biāo)的好壞有直接關(guān)系，即攝像機(jī)的信噪比越高，干擾噪點(diǎn)對(duì)畫面的影響就越小。所謂面的影響就越小。所謂“信噪比信噪比”指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)通常用符號(hào)S/N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，來(lái)表示。由于在一般

14、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)均方信號(hào)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)均方信號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)20，單位用，單位用dB表示。表示。 S/N=20Lg（Vs/Vn）二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(7)p問(wèn)題：典型攝像機(jī)的信噪比值是多少？問(wèn)題：典型攝像機(jī)的信噪比值是多少？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(8)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)AGC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。CCD攝像

15、機(jī)信噪比的典型值一般為45dB55dB。若為若為50dB，則圖像質(zhì)，則圖像質(zhì)量良好，有少量噪聲；若為量良好，有少量噪聲；若為60dB，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。l自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制：AGCAutomatic Gain Control的縮寫。所有攝像的縮寫。所有攝像機(jī)都有一個(gè)將來(lái)自機(jī)都有一個(gè)將來(lái)自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，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。為此，需利用在

16、亮光照的環(huán)境中放大器將過(guò)載，使視頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝攝像像機(jī)的自動(dòng)增益控制（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）電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)關(guān)AGC，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，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)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。獲得清晰的圖像。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(9)p問(wèn)題：自動(dòng)增益控制的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？問(wèn)題：自動(dòng)增益控制的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(10)具有AGC

17、功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會(huì)有所提高，但此時(shí)的噪點(diǎn)也會(huì)比較明顯，這是由于信號(hào)和噪聲被同時(shí)放大的緣故。l背景光補(bǔ)償背景光補(bǔ)償：BLCBackLight Compesation的縮寫，也稱作逆光補(bǔ)的縮寫，也稱作逆光補(bǔ)償或逆光補(bǔ)正，它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫面主體償或逆光補(bǔ)正，它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫面主體黑暗的缺陷。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)子黑暗的缺陷。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（如從第區(qū)域（如從第80行行 200行的中心區(qū)域）進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)求此區(qū)域的平行的中心區(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)確定均信號(hào)

18、電平來(lái)確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，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，從而使監(jiān)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)視器上的主體畫面明朗。此時(shí)的背景畫面會(huì)更加明亮，但其與主體畫視器上的主體畫面明朗。此時(shí)的背景畫面會(huì)更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場(chǎng)的可視性得到改善。面的主觀亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場(chǎng)的可視性得到改善。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(11)p問(wèn)題：?jiǎn)栴}：BLC和和AGC的異同？的異同？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(12)AGC開啟時(shí)，AGC工作點(diǎn)是通過(guò)對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的

19、內(nèi)容作平均來(lái)確定的，但如果視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。 BLC開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來(lái)確定其AGC工作點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。l電子快門電子快門：ESElectronicShutter的縮寫，是對(duì)比照相機(jī)的機(jī)械快的縮寫，是對(duì)比照相機(jī)的機(jī)械快門功能提出一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它相當(dāng)于控制門功能提出一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它相當(dāng)于控制CCD圖像傳感器的感光時(shí)間。由圖像傳感器的感光時(shí)間。由于于CCD感光的實(shí)質(zhì)是信號(hào)電荷的積累，則感光時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)電荷

20、的感光的實(shí)質(zhì)是信號(hào)電荷的積累，則感光時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)電荷的積累時(shí)間就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的幅值也就越大。通過(guò)調(diào)整光生信號(hào)積累時(shí)間就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的幅值也就越大。通過(guò)調(diào)整光生信號(hào)電荷的積累時(shí)間（即調(diào)整時(shí)鐘脈沖的寬度），即可實(shí)現(xiàn)控制電荷的積累時(shí)間（即調(diào)整時(shí)鐘脈沖的寬度），即可實(shí)現(xiàn)控制CCD感光感光時(shí)間的功能。常見的電子快門時(shí)間為時(shí)間的功能。常見的電子快門時(shí)間為1/501/10000s。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(13)l白平衡：白平衡：WBWhite Balance，是彩色攝象機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，它，是彩色攝象機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，它直接影響重現(xiàn)圖像的彩色效果。當(dāng)攝像機(jī)的白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)直接影響

21、重現(xiàn)圖像的彩色效果。當(dāng)攝像機(jī)的白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)圖像就會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會(huì)使原本不帶彩色的景物也著上了顏圖像就會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會(huì)使原本不帶彩色的景物也著上了顏色。色。自動(dòng)白平衡：自動(dòng)白平衡：AWBAutomatic White Balance，在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)，在監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，攝像機(jī)都是長(zhǎng)時(shí)間工作，光源色溫及電路參數(shù)都會(huì)發(fā)生一定的用中，攝像機(jī)都是長(zhǎng)時(shí)間工作，光源色溫及電路參數(shù)都會(huì)發(fā)生一定的變化，因此變化，因此AWB就確保了攝像機(jī)的連續(xù)工作中隨時(shí)校正白平衡。就確保了攝像機(jī)的連續(xù)工作中隨時(shí)校正白平衡。AWB分為連續(xù)白平衡分為連續(xù)白平衡ATW和自動(dòng)控制白平衡和自動(dòng)控制白平衡AWC兩種

22、方式。兩種方式。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(14)連續(xù)白平衡：連續(xù)白平衡：也稱為自動(dòng)跟蹤白平衡（也稱為自動(dòng)跟蹤白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為），是隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為28006000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí)，合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí)，如場(chǎng)景大部分是藍(lán)天白云或夕陽(yáng)等高色溫物體及場(chǎng)景比較昏暗的場(chǎng)合如場(chǎng)景大部

23、分是藍(lán)天白云或夕陽(yáng)等高色溫物體及場(chǎng)景比較昏暗的場(chǎng)合下，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。下，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。自動(dòng)控制白平衡：自動(dòng)控制白平衡：AWCAutomatic White balance Control，需，需要先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻等白色參考目標(biāo)，然后將要先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻等白色參考目標(biāo)，然后將WB設(shè)置改變?yōu)樽栽O(shè)置改變?yōu)樽詣?dòng)方式，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被動(dòng)方式，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，重新執(zhí)行后，重新WB設(shè)置為手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，其范圍為設(shè)置為手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，其范圍為230

24、010000K，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(15)二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(16)l 鏡頭鏡頭的作用是從被攝物體收集光信號(hào)到攝像機(jī)光電傳感器的光敏區(qū)， 鏡頭是由一組透鏡和光闌組成的。 透鏡透鏡 透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，所以也叫會(huì)聚透鏡、正透鏡。常用的凸透鏡有雙凸、平凸、正彎月三類，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用， 所以也叫發(fā)散透鏡、 負(fù)透鏡。雙 凹負(fù) 彎 月平 凹雙 凸平 凸正 彎 月(a)(b)二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(17) 光闌光闌n 能進(jìn)入鏡頭成像的光束， 其大小是由透鏡框和

25、其他金屬框決定的。 往往這樣限制光束還不夠， 還要在鏡頭中設(shè)置一些帶孔的金屬薄片來(lái)限制光束， 稱為光闌。n 光闌的通光孔一般呈圓形， 其中心在透鏡的中心軸上，鏡頭的金屬框也是一種光闌。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(18)l 鏡頭類型鏡頭類型 C-mountC-mount 圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為17.526mm CS-mountCS-mount 圖像傳感器到鏡頭之間的距離應(yīng)為12.5mm c-mount lens+5mm adapter ring后，可以轉(zhuǎn)換成 cs-mount lens17.526 mm成 像 面適 配 器12.5 mm攝 像 機(jī)CS接 口CS接 口 鏡 頭C接 口 鏡

26、 頭二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(19)l鏡頭的分類鏡頭的分類按焦距分按焦距分n標(biāo)準(zhǔn)：水平視場(chǎng)角30度n廣角：水平視場(chǎng)角64度n長(zhǎng)焦：水平視場(chǎng)角15度按調(diào)焦方式分按調(diào)焦方式分n手動(dòng)調(diào)焦n自動(dòng)調(diào)焦按光圈分按光圈分n手動(dòng)光圈n自動(dòng)光圈二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(20)l 鏡頭參數(shù)鏡頭參數(shù) 成像靶面尺寸 焦距 相對(duì)孔徑 視場(chǎng)角二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(21)l 成像靶面尺寸成像靶面尺寸靶面尺寸（inch）1 2/3 1/2 1/3 1/4 對(duì)角線（mm）1611864.5垂直（mm）9.66.64.83.62.7水平（mm）12.78.86.44.83.6一般來(lái)講此值越大越好，感光面積越大成像

27、質(zhì)量越好。一般來(lái)講此值越大越好，感光面積越大成像質(zhì)量越好。適合的才是最好的！適合的才是最好的！二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(22)l 焦距焦距當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭距離，則可根據(jù)下兩式估算所選取配鏡頭的焦當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭距離，則可根據(jù)下兩式估算所選取配鏡頭的焦距：距： f=hD/H （1） f=vD/V （2） 式中，式中，D為鏡頭中心到被攝物體的距離；為鏡頭中心到被攝物體的距離；H和和V分別為被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸；分別為被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸；v為靶面成像的高度；為靶面成像的高度；h為靶面成像的水平寬度。為靶面成像的水平寬度。 焦距決定了特定距離所

28、能看到的水平區(qū)域大小焦距決定了特定距離所能看到的水平區(qū)域大小 ： 焦距越長(zhǎng)，所能看到的區(qū)域越狹窄焦距越長(zhǎng)，所能看到的區(qū)域越狹窄eg: 當(dāng)選用當(dāng)選用1/2鏡頭時(shí)，圖像尺寸為鏡頭時(shí)，圖像尺寸為v=4.8mm，h=6.4mm。若鏡頭至景物距離若鏡頭至景物距離D=3.5m，景物的實(shí)際高度為，景物的實(shí)際高度為V=2.5m將以上參數(shù)代入公式將以上參數(shù)代入公式(1)中，可得中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故選用故選用6mm定焦鏡頭即可。定焦鏡頭即可。二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(23)序號(hào)序號(hào)角度（）角度（）焦距焦距/mm距離距離/m精確距離精確距離/m1952.810462704.01

29、58103486.02010124368.024121452512.027142061716.03020l鏡頭的角度數(shù)與焦距、距離的關(guān)系鏡頭的角度數(shù)與焦距、距離的關(guān)系: :二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(24)l 相對(duì)孔徑相對(duì)孔徑 為了控制通過(guò)鏡頭的光通量大小，在鏡頭的后部均設(shè)置了光闌（俗稱光圈）。假定光闌的有效孔徑為d，由于光線折射的關(guān)系，鏡頭實(shí)際的有效孔徑為D，D與焦距f之比定義為相對(duì)孔徑A，即 A=D/f A=D/f 一般習(xí)慣上用相對(duì)孔徑的倒數(shù)來(lái)表示鏡頭光圈的大小，用F表示，即： F=f/D F=f/D 完整的F值：F1， F1.4， F2， F2.8， F4， F5.6， F8， F11

30、， F16， F22， F32， F44， F64 F值越小，光闌越大，到達(dá)攝像機(jī)靶面的光通量就越大。 問(wèn)題：為什么從問(wèn)題：為什么從F1到到F1.4，光通量減少了一半？，光通量減少了一半？二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(25)二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(26)l 視場(chǎng)角視場(chǎng)角 鏡頭有一個(gè)確定的視野，鏡頭對(duì)這個(gè)視野的高度和寬度的張角稱為視場(chǎng)角。視 場(chǎng)角與鏡頭的焦距f及攝像機(jī)靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有 關(guān)，鏡頭的水平視場(chǎng)角Ah及垂直視場(chǎng)角Av可分別由下式來(lái)計(jì)算，即 Ah=2arctg（h/2f） Av=2arctg（v/2f） 由以上兩式可知，鏡頭的焦距f越短，其視場(chǎng)角越大h成 像

31、 面fh后 截 距鏡 頭二、產(chǎn)品的特性二、產(chǎn)品的特性(27)l 在選擇鏡頭時(shí)，要注意以下因素：在選擇鏡頭時(shí)，要注意以下因素： 1、監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的大?。焊鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)，選用廣角、標(biāo)準(zhǔn)等鏡頭 2、被攝物體的高度 3、 物距 4、 焦距：根據(jù)物體的距離、大小測(cè)算出鏡頭焦距長(zhǎng)度 5、CCD靶面尺寸 ：根據(jù)ccd靶面選用相符合的鏡頭 6、照明光的照度：物理環(huán)境的光照條件，是否逆光,紅外光補(bǔ)償？ 7、傳感器的靈敏度： 監(jiān)視目標(biāo)的最低環(huán)境照度應(yīng)高于攝像機(jī)最低照度的10倍 8、分辯率：靶面越小，對(duì)鏡頭分辯率要求越高 9、鏡頭接口：C or CS 10、光圈驅(qū)動(dòng)方式： VIDEO or DV,驅(qū)動(dòng)電壓（6v or 9v1

32、2v）三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析（1）l網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集及處理設(shè)備，主要完成原始視頻的采集和壓縮，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖说拇鎯?chǔ)和管理設(shè)備。它結(jié)合了傳統(tǒng)攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)視頻的技術(shù)，除具備一般的攝像機(jī)圖像捕捉功能外，還能讓用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視、儲(chǔ)存以及對(duì)采集到的圖像信息做出分析和采取相關(guān)的措施。 一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、音視頻壓縮控制器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、外部報(bào)警、控制接口等部份組成。l 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)：1 1、與基于、與基于PCPC的攝像機(jī)比較的攝像機(jī)比較 三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析（2）三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分

33、析（競(jìng)爭(zhēng)分析（3） 真正的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)真正的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)基于基于PC的攝像機(jī)（如的攝像機(jī)（如USB攝像頭）攝像頭）靈活性靈活性 網(wǎng)絡(luò)連接。 支持PC的攝像機(jī)必需距PC 3米之內(nèi)(10英尺)。功能功能 內(nèi)置全部功能。 需要三種部件: Web攝像頭、PC和PC軟件。安裝安裝 設(shè)置好IP地址即可運(yùn)行。 需要安裝驅(qū)動(dòng)、相關(guān)軟件等。易用性易用性 內(nèi)嵌GUI，可通過(guò)IE訪問(wèn)。 需要PC等相關(guān)知識(shí) 。穩(wěn)定性穩(wěn)定性 嵌入式，穩(wěn)定可靠。 與PC的穩(wěn)定性密切相關(guān)。圖像圖像 專業(yè)圖像傳感器，優(yōu)化的壓縮算法。 低檔圖像傳感器，簡(jiǎn)單的壓縮算法。成本成本 只需網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的成本。 攝像機(jī)、PC和PC軟件的總成本。三、三、IPC

34、競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析（4） 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)：2、與基于模擬攝像機(jī)系統(tǒng)的比較、與基于模擬攝像機(jī)系統(tǒng)的比較三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析（5） 基于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的系統(tǒng) 基于模擬攝像機(jī)的系統(tǒng)基于模擬攝像機(jī)的系統(tǒng)安裝安裝連接到網(wǎng)絡(luò)，并分配IP地址。一條標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線可同時(shí)傳輸多路圖像。一根電纜一次只能為一臺(tái)攝像機(jī)傳輸視頻信號(hào)，并連接到多路復(fù)用器。易用性易用性內(nèi)嵌GUI，可通過(guò)IE訪問(wèn)和配置管理。為安全起見，存儲(chǔ)硬盤可安裝在遠(yuǎn)程位置。不能單獨(dú)訪問(wèn)和配置管理； 因傳輸線的限制通常硬盤錄像機(jī)必須放置在攝像機(jī)附近，這可能會(huì)使未授權(quán)的人獲取或破壞錄像。圖像圖像通常采用逐行圖像傳

35、感器，內(nèi)部數(shù)字化，圖像數(shù)字化轉(zhuǎn)換損耗小。存在攝像機(jī)本身、線纜傳輸、硬盤錄像機(jī)數(shù)字化轉(zhuǎn)換等圖像質(zhì)量損耗。擴(kuò)展性擴(kuò)展性您可輕松地將更多的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)添加到系統(tǒng)當(dāng)中。擴(kuò)展工作非常困難，每個(gè)模擬攝像機(jī)都需要有專用的電纜。成本成本設(shè)備整個(gè)成本、工程施工費(fèi)用及后期維護(hù)成本較低。設(shè)備整個(gè)成本、工程施工費(fèi)用及后期維護(hù)成本較高。三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析（6） 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)n 可采用逐行掃描方式，提供更清晰的圖像畫面；n 支持POE技術(shù)，有效節(jié)約成本，提高系統(tǒng)可靠性；n 支持百萬(wàn)象素分辨率n 將智能集成到前端n 內(nèi)部集成PTZ控制和輸入/輸出接口n 集成音頻n 安全通信n 基于靈活性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基礎(chǔ)設(shè)施n 真正的數(shù)字化解決方案n 更低的總體成本三、三、IPC競(jìng)爭(zhēng)分析（競(jìng)爭(zhēng)分析