模擬監(jiān)控系統(tǒng)培訓材料

1、培訓基礎資料目錄鏡頭攝像機系統(tǒng)鏡頭攝像機系統(tǒng)鏡頭型號：型號：FY28V8A描述：描述：富士1/3英寸自動光圈(F=0.95)變焦(2.8-8mm)CS接口鏡頭鏡頭攝象機鏡頭規(guī)格應視攝象機的尺寸而定，兩者需要相對應。如果鏡頭尺寸與攝象機靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設計要求，或者發(fā)生畫面在焦點以外等問題。 鏡頭鏡頭型號：型號：FY28V8A描述：描述：富士1/3英寸自動光圈(F=0.95)變焦(2.8-8mm)CS接口鏡頭鏡頭固定光圈鏡頭手動光圈鏡頭自動光圈鏡頭(分為視頻型和直流型)鏡頭型號：型號：FY28V8A描述：描述：富士1/3英寸自動光圈(F=0.95)變焦(2.8-8mm)CS接口

2、鏡頭鏡頭相對孔徑F相對孔徑,即為了控制通過鏡頭的光通量的大小,在鏡頭的后部均設置了光闌(俗稱光圈). F = f/D式中,F稱為光闌F數(shù), 由于像面照度與光闌F的平方成反比,所以F值越小則相對孔徑越大,到達攝象機靶面的光通量就越大.常見鏡頭所標的F值均指該鏡頭的最小光闌數(shù)(也就是光圈開到最大時的F值),反映了該鏡頭的最大通光特性,因此F值越小則該鏡頭的最大通光性越好鏡頭型號：型號：FY28V8A描述：描述：富士1/3英寸自動光圈(F=0.95)變焦(2.8-8mm)CS接口鏡頭鏡頭焦距fHV物體鏡頭vhCCDDf鏡頭型號：型號：FY28V8A描述：描述：富士1/3英寸自動光圈(F=0.95)變

3、焦(2.8-8mm)CS接口鏡頭鏡頭有C和CS方式，兩者的螺紋均為每1英寸32牙，直徑為1英寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同。 C式安裝座從基準面到焦點的距離為17.562毫米， CS式距焦點距離為12.5毫米。鏡頭我要看10米的東西,需要配多少焦距的鏡頭? 鏡頭攝像機系統(tǒng)攝像機圖像傳感器：隔行轉(zhuǎn)移 CCD1/3 英寸圖像格式有效畫面像素：PAL 模式752 水平 x 582 垂直靈敏度 (3200 K)：有效畫面 (30 IRE) 有效畫面 (50 IRE) 全視頻場景照度*： 0.4lux 0.87 lux 3.5lux圖像傳感器照度：0.06 lux 0.13 lux 0.53 lu

4、x*適于 F/1.2 鏡頭，89% 場景反射率。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機圖像傳感器CCD： Charged Coupled Device 電荷耦合器CMOS：Complementary Metal Oxide

5、Semiconductor 互補金屬氧化物半導體攝像機CCD的尺寸即攝象機靶面。目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在選擇攝像頭時，特別是對攝像角度有比較嚴格要求的時候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。在相同的光學鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。 H(mm) V(mm)1 inch 12.8 9.62/3 inch 8.8 6.61/2 inch 6.4 4.81/3 inch 4.8 3.61/4 inch 3.6 2.7攝像機攝像機CCD種類隔行傳輸式（Interline Transfer）-感光元件產(chǎn)生電信號-電荷轉(zhuǎn)移到并行寄存器-電

6、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)讀出可同時進行v可采用軟件控制的電子快門工作動態(tài)范圍小IT隔行掃描型垂直轉(zhuǎn)換寄存器感光元件(像素) 輸出放大器輸出寄存器攝像機全轉(zhuǎn)（Full Transfer）-綜合Full Frame和Interline Transfer特點，在器件上劃分感光區(qū)和寄存區(qū)-暴光和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移可以同時進行v保證單位像素上的感光面積v保證了拍攝速度FT幀輸出型輸出寄存器 輸出放大器感光區(qū)域存儲區(qū)域CCD種類攝像機監(jiān)控系統(tǒng)常用CCD品牌Sony CCD -中間少了門牙Panasonic CCD -沒有少門牙 -金

7、屬線條比Sharp的粗Sharp CCD -沒有少門牙 -金屬線條比的Panasonic細攝像機圖像傳感器：隔行轉(zhuǎn)移 CCD1/3 英寸圖像格式有效畫面像素：PAL 模式752 水平 x 582 垂直靈敏度 (3200 K)：有效畫面 (30 IRE) 有效畫面 (50 IRE) 全視頻場景照度*： 0.4lux 0.87 lux 3.5lux圖像傳感器照度：0.06 lux 0.13 lux 0.53 lux*適于 F/1.2 鏡頭，89% 場景反射率。攝像機掃描制式根據(jù)各國供電所采用的頻率不同，有PAL制和NTSC制之分。50HZ：PAL制，隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標準為

8、625行，50場。60HZ：NTSC制式，525行，60場（黑白為EIA）。 有效畫面像素攝像機CCD像素是CCD的主要性能指標。簡單的說，所謂的像素，就是CCD上光電感應元件的數(shù)量，一個感光元件經(jīng)過感光，光電信號轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換等步驟以后，在輸出的監(jiān)視器上就形成一個點，我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍，會發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實是由許多色彩相近的小方點所組成，這些小方點就是構(gòu)成影像的最小單位“像素”。像素數(shù)越多則意味著每一個像素單元的面積越小，因而由該 芯片構(gòu)成的攝像機的分辨率也就越高?？傁笏兀?95596（47萬象素）有效象素： 752582（44萬象素）有效象素周圍的其他象素負責另外的工作，如決定“黑

9、色是什么”。很多時候，并不是所有感應器上的象素都能被運用。攝像機圖像傳感器：隔行轉(zhuǎn)移 CCD1/3 英寸圖像格式有效畫面像素：PAL 模式752 水平 x 582 垂直靈敏度 (3200 K)：有效畫面 (30 IRE) 有效畫面 (50 IRE) 全視頻場景照度*： 0.4lux 0.87 lux 3.5lux圖像傳感器照度：0.06 lux 0.13 lux 0.53 lux*適于 F/1.2 鏡頭，89% 場景反射率。攝像機靈敏度照度又稱靈敏度，是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（Lux），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈

10、敏。1Lux大約等于1燭光在1米距離的照度。黑白攝像機的靈敏度大約是0.020.5Lux彩色攝像機多在1Lux以上：普通型：正常工作所需照度13LUX 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 攝像機攝像機最低照度是當被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。測定此參數(shù)時，還應特別注明鏡頭的最大相對孔徑。例如使用F1.2的鏡頭，當被攝景物的光亮度值低到0.04lx時，攝像機輸出的視頻信號幅值為最大幅值的50%，即達到350mv（標準視頻信號最大幅值為700mv），則稱此攝像機的最低照度為0.04lx/（

11、F1.2，50IRE）。被攝景物的光亮度值再低，攝像機輸出的視頻信號的幅值就達不到350mv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。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機水平清晰度分辨率與CCD和鏡頭

12、有關，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。分辨率是衡量攝像機優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，指的是當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器（應比攝像機的分辨率高）上能夠看到最多線數(shù)，當超過這一線數(shù)時，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。攝像機在安防行業(yè)內(nèi)，我們常把攝像機的CCD分辨率稱之為解析度，比如我們常說的高解析度攝像機一般指的是752582象素 的CCD器件，也就是所謂的44萬像素的CCD。而往往對于安防行業(yè)使用的攝像機產(chǎn)品，其水平分辨率標稱為TVL（電視線），這里實際上是在使用

13、水平清晰度指標來衡量攝像機的參數(shù)。因為垂直清晰度（分辨率）由電視制式?jīng)Q定，并不表示攝像機的性能。攝像機標準測試燈光盒分辨率測試卡3m攝像機75歐姆視頻電纜示波器監(jiān)視器攝像機分辨率的測試通常是用攝像機去拍攝分辨率測試卡，并通過波形監(jiān)視器來讀取數(shù)據(jù)的。具體方法如下： 1）將分辨率測試卡置于標準測試燈光盒上，距攝像機 3m遠。攝像機的視頻輸出端接示波器。 2）景物照度設定為2000lx，光源色溫設定為3200K和 5600K。 3）調(diào)節(jié)鏡頭焦距（或選配合適的定焦鏡頭并前后稍稍移 動攝像機）使分辨率卡的圖像充滿監(jiān)視器屏幕，并通 過精確對焦使圖像最清晰。 攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 d

14、B自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機信噪比信噪比是信號電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號S/N來表示。一般攝像機給出的信噪比值均是在AGC（自動增益控制）關閉時的值，因為當AGC接通時，會對小信號進行提升，使得噪聲電平也相應提高。信噪比的典型值為4555db，若為50d

15、b，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機自動增益控制攝像機輸出的視頻信號必須達到電視傳輸規(guī)定的標準電平， 即0.7V。為了能在不同的景物照度條件下

16、都能輸出0.7V的標準視頻信號，必須是放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平自動完成的，實現(xiàn)此功能的電路稱為自動增益控制電路，簡稱AGC電路。攝像機所有攝象機都有一個把來自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大量即增益，將微弱的信號放大到能正常使用，從而使攝像機能在亮度較低的環(huán)境下使用。然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號畸變。這樣需利用攝象機的自動增益控制（AGC）電路去探測視頻信號的電平，適時地開關AGC，從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度，從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。

17、而照度較高時能自動降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。自動增益打開時，信號電壓和噪聲電壓被同時放大，信噪比將會減小。 攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機電子快門這是一個類比于照像機的機械快門功能提出的一個術語，相當于控

18、制CCD圖像傳感受器的感光時間，感光時間越長，電荷積累時間也就越長，輸出信號電流的強度也就越大。在照度較高的地方，感光時間要求短些，否則畫面會偏白。攝像機在照度較低的地方，感光時間要求長些，這樣畫面會積累較多的電荷，從而使圖像變得清晰，即所謂的場積累。CCD攝像機的電子快門還可以有效的防止高速移動物體的拖影現(xiàn)象。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：

19、BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機背光補償通常，攝象機的自動增益控制是通過對整個視場的平均亮度來調(diào)節(jié)增益的，但如果視場中包含一個很亮的背景區(qū)域，而觀察的主體目標處于亮場的包圍中，畫面會顯示一片昏暗，無層次。放大器檢測到的信號平均電平很高，增益的倍數(shù)也隨之減少，無法改進畫面主體目標的明暗度。當背景光補償為開啟時，攝象機僅對整個視場的部份區(qū)域進行檢測，來得到整個視場的平均信號電平，從而確定AGC電路的工作值。由于子區(qū)域的平均電平很低，所以增益也會較高。整個畫面都會更加明亮。攝像機背光補償可以有效補償攝像機

20、在逆光環(huán)境下拍攝時畫面主體黑暗的缺陷。前述的AGC功能可以根據(jù)整個視場視頻信號的平均值（直流分量）調(diào)節(jié)視頻放大器的增益，使得攝像機輸出的視頻信號保持穩(wěn)定。但在某些應用場合，視場中可能包含一個很亮的背景區(qū)域，如逆光環(huán)境下的門窗等，而被觀察的主體則處于亮場的包圍之中，畫面一片昏暗，無層次。此時，由于AGC檢測到的信號平均電平并不低，因此放大器的增益很低，不能改進畫面主體的明暗度。攝像機當引入背光補償功能時，攝像機僅對整個視場的一個子區(qū)域進行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出視頻信號的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫

21、面明朗。此時的背景畫面會更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會大大降低，整個視場的可視性得到改善。攝像機對數(shù)字處理的CCD攝像機來說，將攝象機攝取的一整副畫面平均分成48個（即8*6塊）正方形的小處理區(qū)域，并對每一個小塊的平均亮度進行檢測，如果這些小塊的平均亮度差別過大，則通過先進的算法縮小這些小塊的亮度差，使過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)域出現(xiàn)過載。因此，采用數(shù)字檢測技術，即使是很小的、薄的或是不在畫面中心區(qū)域的景物也能夠清晰地在畫面上呈現(xiàn)出來。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000

22、秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS攝像機白平衡所謂白平衡，就是攝像機對白色物體的還原。上圖中中間的圖像彩色還原是正常的，而右側(cè)的圖像明顯偏藍，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。攝像機光源色溫（）蠟燭2000鎢絲燈2500-3200碳棒燈4000-5500熒光燈4500-6500日光（平均）5400有云天氣下的日光6500-70

23、00陰天的日光12000-18000攝像機從上表可見，不同光線下色溫相差十分懸殊，造成攝像機在不同的光線下彩色還原不同。為解決這個問題，攝像機都具有白平衡校正功能，對不同的色溫進行補償，從而真實地還原拍攝物體的色彩。 攝像機色溫的概念是為了便于進行白光的比較和色度計算而提出的:假定某絕對黑體(全輻射體)既不反射也不透過而是完全吸收各種入射光,則該絕對黑體被加熱時就會輻射出均勻而連續(xù)的光譜,光譜的能量分布只與溫度有關.如果其輻射的光與某一特定光源的光具有相同特性,則此時絕對黑體的溫度就定義為該特定光源的色溫,用絕對溫度單位k來表示.注意色溫并不表示光源本身的實際溫度,而僅僅用來表征其光譜特性.例

24、如,鎢絲燈泡的溫度保持在2800k時所發(fā)出的白光便與溫度保持為2854k的絕對黑體所輻射的白光完全相當,因此稱此白光的色溫為2854k.攝像機在近代照明技術中，按國際規(guī)定有5種主要標準光源（即標準白光），它們是：A光源 相當于鎢絲燈在2800k時發(fā)出的光，色溫 為2854k，偏橙紅色B光源 接近于上午直射的陽光，色溫為4800k。C光源 相當于白天的自然光，色溫為6800k，含 藍色成分較多D光源 相當于白天的平均照明光，色溫為6500k， 這也是彩色電視系統(tǒng)中選用的標準白光E光源 在色度學中采用的假想的等能光譜的白光， 色溫5500k，但這種光源實際上并不存在， 僅僅是為了簡化色度學的計算攝

25、像機白平衡的定義：由于彩色攝象機能夠輸出含有“彩色信息”的視頻信號，因此當用彩色攝象機攝取純白色景物時，應使其輸出的視頻信號中所含有的“彩色信息”恰好能使在監(jiān)視器屏幕上重現(xiàn)的景物顏色為純白色。在理想情況下，CCD攝象機的紅、綠、藍3條光路（或等效光路）得到的光能量是相等的，所以攝象機輸出的紅、綠、藍信號電壓也是相等的，它使標準彩色監(jiān)視器重現(xiàn)出純白色的被攝景物。人們把拍攝白色物體時攝象機輸出的紅、綠、藍三基色信號電壓Ur=Ug=Ub的現(xiàn)象稱為白平衡。攝像機白平衡調(diào)整分為手動白平衡調(diào)整(MWB)和自動白平衡調(diào)整(AWB)，而自動白平衡調(diào)整又分為自動跟蹤白平衡(ATW)和自動白平衡控制(AWC)攝像

26、機自動白平衡是攝像機能夠根據(jù)拍攝的光線條件在一定色溫范圍內(nèi)自動地進行白平衡校正而不需要干預，其能夠自動校正的色溫范圍大約在2500K-7000K之間，超過此范圍，攝像機將無法進行自動校正而造成拍攝畫面色彩失真，此時就應當使用手動白平衡功能進行白平衡的校正。攝像機自動跟蹤白平衡(ATW)此時白平衡設置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為28006000K。這種方式對于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對于景物中很少甚至沒有白色時，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。攝像機自動白平衡控制(AWC)先將攝象機對準諸如白墻、白紙等白色目標，然后將自動方式開關撥

27、到設置位置，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，將設置開關撥回以鎖定該白平衡的設置，此時白平衡設置將保持在攝象機的存儲器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?30010000K，在此期間，即使攝象機斷電也不會丟失該設置。以該方式設置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應用場合。攝像機水平清晰度：540 電視線信噪比：50 dB自動增益控制：最大 21 dB電子快門：自動，1/50 至 1/125000 秒 (CCIR)； 1/60 至 1/150000 秒 (EIA)背光補償：中心窗口加權(quán)白平衡：自動感測 (2500 - 9000 K)連接器：- 視頻輸出：BNC- 視頻/DC 光圈連接器：4 針 EIA-J三腳架固定：頂部和底部，1/4 英寸 20 UNC鏡頭座：C 和 CS鏡頭攝像機系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)遠程訪問：網(wǎng)絡攝像機和視頻編碼器可進行遠程配置和遠程訪問，多個授權(quán)用戶可同時從全球幾乎所有的聯(lián)網(wǎng)位置隨時查看現(xiàn)場視頻和記錄的視頻。這一優(yōu)勢體現(xiàn)在當用戶需要第三方機構(gòu)（如保安公司）訪問視頻時，采用傳統(tǒng)模擬CCTV系統(tǒng)，用戶只能在特定現(xiàn)場位置監(jiān)控和管理視頻，如果沒有視頻編碼器或網(wǎng)絡數(shù)字