監(jiān)控?cái)z像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

監(jiān)控?cái)z像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

監(jiān)控系統(tǒng)常用設(shè)備介紹：

①云臺(tái)

云臺(tái)就是兩個(gè)交流電組成的安裝平臺(tái)，可以水平和垂直的運(yùn)動(dòng)。我們所說的

云臺(tái)區(qū)別于照相器材中的云臺(tái)，照相器材的云臺(tái)一般來說只是一個(gè)三腳架，只能

通過手來調(diào)節(jié)方位；而監(jiān)控系統(tǒng)所說的云臺(tái)是通過控制系統(tǒng)在遠(yuǎn)端可以控制其轉(zhuǎn)

動(dòng)方向的。云臺(tái)有多種類型：按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型，主要區(qū)別是室

外型密封性能好，防水、防塵，負(fù)載大。按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝，即云臺(tái)

是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。按外形分為普通型和球型，球型云臺(tái)是

把云臺(tái)安置在一個(gè)半球形、球形防護(hù)罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、

美觀、快速。在挑選云臺(tái)時(shí)要考慮安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負(fù)載大小,

也要考慮性能價(jià)格比和外型是否美觀。

②支架

如果攝像機(jī)只是固定監(jiān)控某個(gè)位置不需要轉(zhuǎn)動(dòng)，那么只用攝像機(jī)支架就可以

滿足要求了。普通攝像機(jī)支架安裝簡單，價(jià)格低廉，而且種類繁多。普通支架

有短的、長的、直的、彎的，根據(jù)不同的要求選擇不同的型號(hào)。室外支架主要考

慮負(fù)載能力是否合乎要求，再有就是安裝位置，因?yàn)閺膶?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，很多室

外攝像機(jī)安裝位置特殊，有的安裝在電線桿上，有的立于塔吊上，有的安裝在鐵

架上……由于種種原因，現(xiàn)有的支架可能難以滿足要求，需要另外加工或改進(jìn)，

這里就不再多說了。

③防護(hù)罩

防護(hù)罩也是監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的設(shè)備之一，主要分為室內(nèi)和室外兩種。室內(nèi)

防護(hù)罩主要區(qū)別是體積大小，外形是否美觀，表面處理是否合格。功能主要是防

塵、防破壞。室外防護(hù)罩密封性能一定要好，保證雨水不能進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)部侵

蝕攝像機(jī)。有的室外防護(hù)罩還帶有排風(fēng)扇、加熱板、雨刮器，可以更好的保護(hù)設(shè)

備。當(dāng)天氣太熱時(shí)，排風(fēng)扇自動(dòng)工作；太冷時(shí)加熱板自動(dòng)工作；當(dāng)防護(hù)罩玻璃上

有雨水時(shí)，可以通過控制系統(tǒng)啟動(dòng)雨刮器。挑選防護(hù)罩時(shí)先看整體結(jié)構(gòu)，安裝

孔越少越利于防水，再看內(nèi)部線路是否便于聯(lián)接，最后還要考慮外觀、重量、安

裝座等等。

④監(jiān)視器

監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出，有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過來的圖

像。監(jiān)視器分彩色、黑白兩，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用

的是14英寸。監(jiān)視器也有分辨率，同攝像機(jī)一樣用線數(shù)表示，實(shí)際使用時(shí)一般

要求監(jiān)視器線數(shù)要與攝像機(jī)匹配。另外，有些監(jiān)視器還有音頻輸入、S-video輸

入、RGB分量輸入等，除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外，其余功能大部分用于圖

像處理工作，在此不作介紹。

⑤視頻放大器

當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時(shí)，最好采用線徑較粗的視頻線，同時(shí)可以在線路內(nèi)

增加視頻放大器增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。視頻放大器可以增強(qiáng)視頻的

亮度、色度和同步信號(hào)，但線路內(nèi)干擾信號(hào)也會(huì)被放大，另外，回路中不能串接

太多視頻放大器，否則會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致圖像失真。

⑥視頻分配器

一路視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器或錄像機(jī)，若想一臺(tái)攝像機(jī)的圖像送給多個(gè)管

理者看，最好選擇視頻分配器。因?yàn)椴⒙?lián)視頻信號(hào)衰減較大，送給多個(gè)輸出設(shè)備

后由于阻抗不匹配等原因，圖像會(huì)嚴(yán)重失真，線路也不穩(wěn)定。視頻分配器除了

阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號(hào)可以同時(shí)送給多個(gè)輸出設(shè)備而不受影響。

⑦視頻切換器

多路視頻信號(hào)要送到同一處監(jiān)控，可以一路視頻對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器，但監(jiān)視器

占地大，價(jià)格貴，如果不要求時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺(tái)切換器，把

攝像機(jī)輸出信號(hào)接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入

端分為2、4、6、8、12、16路，輸出端分為單路和雙路，而且還可以同步切換

音頻（視型號(hào)而定）。切換器有手動(dòng)切換、自動(dòng)切換兩種工作方式，手動(dòng)方式是

想看哪一路就把開關(guān)撥到哪一路；自動(dòng)方式是讓預(yù)設(shè)的視頻按順序延時(shí)切換，切

換時(shí)間通過一個(gè)旋鈕可以調(diào)節(jié),一般在1秒到35秒之間。切換器的價(jià)格便宜（一

般只有三五百元），聯(lián)接簡單，操作方便，但在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只能看輸入中的一

個(gè)圖像。要在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)觀看多個(gè)攝像機(jī)圖像，就需要用畫面分割器。

⑧畫面分割器

畫面分割器有四分割、九分割、十六分割幾種，可以在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯

示4、9、16個(gè)攝像機(jī)的圖像，也可以送到錄像機(jī)上記錄。四分割是最常用的

設(shè)備之一，其性能價(jià)格比也較好，圖像的質(zhì)量和連續(xù)性可以滿足大部分要求。九

分割和十六分割價(jià)格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續(xù)性都會(huì)下降，錄

像效果不好。另外還有六分割、八分割、雙四分割設(shè)備，但圖像比率、清晰度、

連續(xù)性并不理想，市場使用率更小。大部分分割器除了可以同時(shí)顯示圖像外，

也可以顯示單幅畫面，可以疊加時(shí)間和字符，設(shè)置自動(dòng)切換，聯(lián)接報(bào)警器材。

⑨錄像機(jī)

監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的記錄設(shè)備是民用錄像機(jī)和長延時(shí)錄像機(jī)，因其操作簡單

易學(xué)，錄像帶也容易保存和購買。與家用錄像機(jī)不同，延時(shí)錄像機(jī)可以長時(shí)間

工作，可以錄制24小時(shí)（用普通VHS錄像帶）甚至上百小時(shí)的圖像，可以聯(lián)

接報(bào)警器材，收到報(bào)警信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)錄像，可以疊加時(shí)間日期，可以編制錄像機(jī)

自動(dòng)錄像程序，選擇錄像速度，錄像帶到頭后是自動(dòng)停止還是倒帶重錄......延

時(shí)錄像機(jī)的性能雖然出眾，但價(jià)格不菲，而且目前分辨率不是很高，在延時(shí)錄像

時(shí)圖像也會(huì)丟失一部分，回放的圖像是一頓一頓跳躍的。

初學(xué)者園地之弱電系統(tǒng)與應(yīng)用電視（一）

第一章弱電系統(tǒng)與應(yīng)用電視系統(tǒng)

所謂弱電是針對(duì)電力、照明用電相對(duì)而言的。通常情況下，把電力、照

明用的電能稱為強(qiáng)電；而把傳播信號(hào)、進(jìn)行信息交換的電能稱為弱電。強(qiáng)電的處

理對(duì)象是能源（電力），其特點(diǎn)是電壓高、電流大、功耗大、頻率低，主要考慮

的問題是減小損耗、提高效率；弱點(diǎn)的處理對(duì)象主要是信息，即信息的傳送與控

制，其特點(diǎn)是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問題是信息傳送的

效果，如保真度、速度、廣度和可靠性等。

第一節(jié)、弱電系統(tǒng)的內(nèi)容與分類

一、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)也稱火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防控制

系統(tǒng)，是通過安裝在現(xiàn)場的各種火災(zāi)探測器對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生火災(zāi)警情

產(chǎn)生報(bào)警并聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的滅火、疏散、廣播等設(shè)備，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。

二、通信系統(tǒng)

隨著信息時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通

信技術(shù)的高度發(fā)展對(duì)建筑物內(nèi)的信息系統(tǒng)的建設(shè)祈禱了很大的推動(dòng)作用，真正實(shí)

現(xiàn)建筑物自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（0A）以及住宅自動(dòng)

化（HA）,而獨(dú)立系統(tǒng)之間必然要通過各種方式（如局域網(wǎng)）連接起來，共享所

積累的數(shù)據(jù)資源，轉(zhuǎn)送和處理數(shù)據(jù)，并由通信系統(tǒng)與外界公用通信網(wǎng)連接，形成

綜合通信系統(tǒng)。

三、電纜電視和衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

電纜電視和衛(wèi)星電視接收的應(yīng)用和推廣是為了解決大城市高層建筑或

電視信號(hào)覆蓋區(qū)外的邊遠(yuǎn)地區(qū)因電視信號(hào)反射或評(píng)比嚴(yán)重而影響電視信號(hào)良好

接收問題和豐富節(jié)目內(nèi)容而設(shè)置的。

電纜電視系統(tǒng)（CableTelevision）,縮寫CATV,是由早期的功用天線電

視系統(tǒng)（CommunityAntennaTelevision）發(fā)展而來，開始時(shí)是以共用一組接收天

線的系統(tǒng)傳送，后來發(fā)展到以閉路形式或以有線傳輸方法傳送各種電視信號(hào)，尤

其是擴(kuò)寬到衛(wèi)星直播電視節(jié)目的接收、微波中繼、錄像和攝像、自辦節(jié)目等，使

CATV系統(tǒng)合成信息社會(huì)綜合信息網(wǎng)的組成部分。

電纜電視系統(tǒng)也是屬于應(yīng)用電視系統(tǒng)，但是由于與當(dāng)前使用的以監(jiān)視控

制為目的的電視監(jiān)控系統(tǒng)從傳輸?shù)男盘?hào)方式到應(yīng)用范圍都有很大的差別，因此現(xiàn)

在已經(jīng)單獨(dú)作為一個(gè)弱電系統(tǒng)出現(xiàn)。

四、擴(kuò)音與音響系統(tǒng)

擴(kuò)音與音響系統(tǒng)基本上有三種類型：一是公共廣播（PA）,屬于有線廣

播系統(tǒng)，包括背景音樂和緊急廣播功能；二是廳堂擴(kuò)音系統(tǒng)；三是專用的會(huì)議系

統(tǒng)

五、安全防范系統(tǒng)

安全防范系統(tǒng)的全稱為公共安全防范系統(tǒng)，是以保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)安全、信

息與通訊安全，達(dá)到損失預(yù)防與犯罪預(yù)防目的。

㈠防盜報(bào)警系統(tǒng)

防盜報(bào)警系統(tǒng)是通過安裝在防護(hù)現(xiàn)場的各種入侵探測器對(duì)所保護(hù)的區(qū)

域進(jìn)行人員活動(dòng)的探測（入侵），一旦發(fā)現(xiàn)有入侵行為將產(chǎn)生報(bào)警信息，以達(dá)到

防盜的目的。

㈡電視監(jiān)控系統(tǒng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)是以圖像監(jiān)視為手段，對(duì)現(xiàn)場圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與錄像。

監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)可以讓保安人員直觀地掌握現(xiàn)場情況，并能夠通過錄像回放進(jìn)行分

析。電視監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用電視系統(tǒng)的重要組成部分，也是安防系統(tǒng)的重要組成部

分。當(dāng)前電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)與防盜報(bào)警系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合到一-起，形成一個(gè)更為可

靠的監(jiān)控系統(tǒng)。

㈢出入口控制系統(tǒng)

出入口控制系統(tǒng)又稱門禁系統(tǒng)，其功能是控制人員的出入，還能控制人

員在防范區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)。在防范區(qū)域內(nèi)，必須使用各類卡片、密碼或通過生物識(shí)

別技術(shù)經(jīng)控制裝置識(shí)別確認(rèn)，才能通過。停車場管理系統(tǒng)實(shí)際上也屬于出入口控

制系統(tǒng)。

㈣樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)

樓宇保安對(duì)講系統(tǒng)為訪客與室內(nèi)人員提供雙向通話或可視通話、遙控開

鎖以及報(bào)警功能。

㈤電子巡更系統(tǒng)

在大型樓宇或場院中，出入口很多，來往人員復(fù)雜，必須有專人巡邏，

較為重要的地點(diǎn)應(yīng)設(shè)巡更站，定期進(jìn)行巡邏。電子巡更系統(tǒng)是保安人員在規(guī)定的

巡邏路線上，在指定的時(shí)間和地點(diǎn)向中心控制室發(fā)回信號(hào)以示正常。

六、建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)（BA）

建筑物設(shè)備自控系統(tǒng)（BuildingAutomationSystem-----BAS）主要是建

筑物的變配電設(shè)備、應(yīng)急備用電源設(shè)備、蓄水池、不停電源設(shè)備等監(jiān)視、測量和

照明設(shè)備的監(jiān)控；給排水系統(tǒng)的給排水設(shè)備、飲水設(shè)備及污水處理設(shè)備等運(yùn)行、

工況的監(jiān)視、測量與控制；空調(diào)系統(tǒng)的次熱源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備及環(huán)境

檢測設(shè)備等運(yùn)行工況的監(jiān)視、測量與控制；熱力系統(tǒng)的熱源設(shè)備等運(yùn)行工況的監(jiān)

視；以及對(duì)電梯、自動(dòng)扶柳設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視。通過BAS實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)機(jī)

電設(shè)備的控制與管理，節(jié)約能源和人力資源，提供午夜管理水平，創(chuàng)造更舒適、

安全的環(huán)境。

初學(xué)者園地之鏡頭（一）

第二節(jié)、鏡頭

攝像機(jī)鏡頭的作用是把被觀察目標(biāo)的光像呈現(xiàn)在攝像機(jī)的靶面上，也稱

光學(xué)成像。將各種不同形狀、不同介質(zhì)（塑料、玻璃或晶體）的光學(xué)零件（反射

鏡、透射鏡、棱鏡）按一定方式組合起來，使得光線經(jīng)過這些光學(xué)零件的透射或

反射以后，按照人們的需要改變光線的傳輸方向而被接收器件接收，即完成了物

體的光學(xué)成像過程。

光學(xué)鏡頭應(yīng)滿足成像清晰、透光率強(qiáng)、像面照度分布均勻、圖像畸變小、

光圈可調(diào)等要求。

-?般來說每個(gè)鏡頭都由多組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合而成。

間距和鏡片曲率、透光系數(shù)等指標(biāo)的選擇決定了該鏡頭的焦距。

一、鏡頭分類

攝像機(jī)鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類。

常用鏡頭又分為定焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)光圈）和變焦鏡頭（自動(dòng)和手動(dòng)

光圈）。

特殊鏡頭是根據(jù)特殊工作環(huán)境而專門設(shè)計(jì)的，一般有廣角鏡頭、針孔鏡頭等。

鏡頭

隨著我國智能建筑行業(yè)的發(fā)展，安保技術(shù)在智能建筑中的地位與作用也與日

俱增。閉路監(jiān)控電視（簡稱CCTV）系統(tǒng)作為一種安保技術(shù)，在星級(jí)賓館、涉外辦

公樓、銀行、政府機(jī)關(guān)等場所越來越發(fā)揮著它的重要作用，包括現(xiàn)在的智能小區(qū)

亦將CCTV系統(tǒng)作為安保及物業(yè)管理的一個(gè)重要手段。為了讓CCTV技術(shù)在智

能建筑中發(fā)揮更好的作用，在每項(xiàng)閉路電視監(jiān)控工程中，如何正確選擇攝像機(jī)鏡

頭，對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與技術(shù)性能都是十分重要的。

鏡頭的分類

根據(jù)民用建筑的應(yīng)用場合鏡頭的種類大致可分為：

(1)廣角鏡頭：視角在90度以上，一般用于電梯轎箱內(nèi)、大廳等小視距

大視角場所；

(2)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角在30度左右，一般用于走道及小區(qū)周界等場所；

(3)長焦鏡頭：視角在20度以內(nèi)，焦距的范圍從兒十毫米到上百毫米，用

于遠(yuǎn)距離監(jiān)視

(4)變焦鏡頭：鏡頭的焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，用于景深大，視

角范圍廣的區(qū)域；

(5)針孔鏡頭：用于隱蔽監(jiān)控。

鏡頭焦距的確定

在選擇鏡頭時(shí)，有以下五個(gè)因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn)：

(1)監(jiān)控現(xiàn)場的大?。?/p>

(2)被攝物體的大??；

(3)物距；

(4)焦距；

(5)CCD靶面尺寸。

前4點(diǎn)可由現(xiàn)場測量并通過計(jì)算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如

下：

u1/3"CCDF=4.8xL/W或F=3.6xL/H

u1/2"CCDF=6.4xL/W或F=4.8xL/H

其中，W為被攝物體的寬度；H為被攝物體的高度；L為鏡頭到被攝物體間

的距離；F為鏡頭焦距。

那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢？

為了從1/3"與1/2"CCD攝像機(jī)中獲取同樣的視角，1/3"CCD攝像機(jī)鏡頭焦

距必須縮短；相反如果在1/3"CCD與1/2"CCD攝像機(jī)中采用相同焦距的鏡頭，

情況又如何呢？1/3”CCD攝像機(jī)視角將比1/2"CCD攝像機(jī)明顯地減小，同時(shí)1/3"

CCD攝像機(jī)的圖像在監(jiān)視器上將比1/2"CCD的圖像放大，產(chǎn)生了使用長焦距鏡

頭的效果。

另外我們在選擇鏡頭時(shí)還要注意這樣一個(gè)原則：即小尺寸靶面的CCD可使

用大尺寸靶面CCD攝像機(jī)的鏡頭，反之則不行。原因是：如1/2"CCD攝像機(jī)采

用1/3”鏡頭，則進(jìn)光量會(huì)變小，色彩會(huì)變差，甚至圖像也會(huì)缺損；反之，則進(jìn)光

量會(huì)變大，色彩會(huì)變好，圖像效果肯定會(huì)變好。當(dāng)然，綜合各種因素，攝像機(jī)最

好還是選擇與其相匹配的鏡頭。

手動(dòng)光圈及自動(dòng)光圈的選擇

鏡頭光圈分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。以往由于攝像機(jī)的使用在室外或其它特殊場合

等緣故，所以較多選用自動(dòng)光圈鏡頭。在目前的監(jiān)控工程中，由于智能建筑大量

使用CCTV系統(tǒng)，室內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)占較高的比例。而許多工程商在做工程設(shè)備報(bào)價(jià)

時(shí)，也同樣喜歡采用自動(dòng)光圈鏡頭。雖然自動(dòng)光圈鏡頭對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)

性較強(qiáng)，但其價(jià)格也明顯高于相同焦距的手動(dòng)定焦鏡頭。而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機(jī)

都有電子快門，室內(nèi)的光源也較為穩(wěn)定，因此，智能建筑項(xiàng)目中大量采用自動(dòng)光

圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現(xiàn)在市場上用的自動(dòng)光圈鏡頭分為二大類：

a.電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭；b.視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭。

電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為DC12V或

DC24V電源來驅(qū)動(dòng)鏡頭中的馬達(dá)，另兩根控制線通過鏡頭內(nèi)的光感應(yīng)點(diǎn)感應(yīng)外

部光嫄的照度來控制光圈的大??；視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭則是通過三根線來控制

鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號(hào)來起動(dòng)光圈，并控制光圈大小，另二根為

DC12V或DC24V電源線驅(qū)動(dòng)電機(jī)馬達(dá)。目前市場上大多黑白或彩色攝像機(jī)雖然

有自動(dòng)光圈鏡頭接口，但除了少數(shù)可以兼容二種鏡頭以外，大多數(shù)攝像機(jī)不能兼

容，只能使用電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭或視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭。如果在使用中當(dāng)

一些攝像機(jī)損壞時(shí)，新購入的攝像機(jī)就有與原來的自動(dòng)光圈鏡頭是否兼容的問

題。但當(dāng)工程中的監(jiān)控點(diǎn)在室外時(shí)，采用帶自動(dòng)光圈的鏡頭是必要的，因?yàn)槭彝?/p>

的光線的動(dòng)態(tài)范圍變化較大，夏日陽光下環(huán)境照度達(dá)50000Lx—100000Lx；夜間

路燈時(shí)僅為lOLx,變化幅度相當(dāng)大。在這種情況下攝像機(jī)無論是否具有自動(dòng)調(diào)

整靈敏度功能即通過攝像機(jī)本身的電子快門已不可能適應(yīng)這么寬的照度范圍，也

就無法達(dá)到控制圖像效果的作用。

在電視監(jiān)控系統(tǒng)中如何根據(jù)現(xiàn)場被監(jiān)視環(huán)境，正確選用攝像機(jī)鏡頭是非

常重要的，因?yàn)樗苯佑绊懙较到y(tǒng)組成后在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視面

畫的效果能否滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求（就畫面范圍或圖像細(xì)節(jié)而言），所以正確的選

用攝像機(jī)鏡頭可以使系統(tǒng)得到最優(yōu)化設(shè)計(jì)并可獲得良好的監(jiān)視效果。

攝像機(jī)鏡頭就光圈而言可分為手動(dòng)光圈鏡頭及自動(dòng)光圈鏡頭兩種，就焦

距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。

下面就以使用環(huán)境的不同談如何正確選用攝像機(jī)鏡頭。

1、手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的選用

手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的選用取決于使用環(huán)境的照度是否恒定。

對(duì)于在環(huán)境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內(nèi)、封閉走廊里、無陽光直射的

房間內(nèi)，均可選用手動(dòng)光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調(diào)試中根據(jù)環(huán)境的實(shí)際照度,

一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。

對(duì)于環(huán)境照度處于經(jīng)常變化的情況，如隨日照時(shí)間而照度變化較大的門廳、

窗口及大堂內(nèi)等，均需選用自動(dòng)光圈鏡頭（必須配以帶有自動(dòng)光圈鏡頭插座的攝

像機(jī)），這樣便可以實(shí)現(xiàn)畫面亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，獲得良好的較為恒定亮度的監(jiān)視

畫面。

對(duì)于自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號(hào)又可分為DC及VIDEO控制兩種，即直流電

壓控制及視頻信號(hào)控制。這在自動(dòng)光圈鏡頭的類型選用上，攝像機(jī)自動(dòng)光圈鏡頭

插座的連接方式上，以及選擇自動(dòng)光圈鏡頭的驅(qū)動(dòng)方式開關(guān)上，三者注意協(xié)調(diào)配

合好即可。

2、定焦、變焦鏡頭的選用

定焦、變焦鏡頭的選用取決于被監(jiān)視場景范圍的大小，以及所要求被監(jiān)視場

景畫面的清晰程度。

鏡頭規(guī)格（鏡頭規(guī)格一般分為1/3"、1/2"和2/3"等）一定的情況下，鏡頭焦距

與鏡頭視場角的關(guān)系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越?。ㄒ妶D1所示）；

在鏡頭焦距一定的情況下，鏡頭規(guī)格與鏡頭視場角的關(guān)系為：鏡頭規(guī)格越大，其

鏡頭的視場角也越大。所以由以上關(guān)系可知：在鏡頭物距一定的情況下，隨著鏡

頭焦距的變大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景的畫面范圍就越小，但

畫面細(xì)節(jié)越來越清晰；而隨著鏡頭規(guī)格的增大，在系統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被

監(jiān)視場景的畫面范圍就增大，但其畫面細(xì)節(jié)越來越模糊。在鏡頭規(guī)格及鏡頭焦距

一定的前提下，CS型接口鏡頭的視場角將大于C型接口鏡頭的視場角。

鏡頭視場角可分為圖像水平視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水平視場角

大于圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一般是指鏡頭的圖像水平視場角。

在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中如電梯轎箱內(nèi)，狹小房間均應(yīng)采用短焦距廣角或超廣角定

焦鏡頭，如選用鏡頭規(guī)格為1/2”,CS型接口，鏡頭焦距為3.6mm或2.6mm鏡頭，

這些鏡頭視場角均不小于99?；?27。，這對(duì)于攝像機(jī)在狹小空間里一般標(biāo)高為

2.5m左右時(shí)，其鏡頭的視場角范圍足以覆蓋整個(gè)近距離狹小被監(jiān)視空間。也可

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選用手動(dòng)變焦鏡頭如日產(chǎn)ComputarT2Z2814CS-2鏡頭，這

種鏡頭為1/3"CS型接口手動(dòng)光圈鏡頭，其焦距2倍可調(diào)（手動(dòng)調(diào)焦）。調(diào)焦范圍為

2.8?6.0mm,視場角變化范圍為96。?47.2。，這種鏡頭非常適合在狹小的被監(jiān)視

環(huán)境中使用，在使用時(shí)可方便地根據(jù)實(shí)際需要，靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)視場景的“點(diǎn)”

或“面”的監(jiān)視效果。

對(duì)于一般變焦（倍）鏡頭而言，由于其最小焦距通常為6.0mm左右，故其變焦

（倍）鏡頭的最大視場角為45。左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監(jiān)視環(huán)境中，

其監(jiān)視死角必然增大，雖然可通過對(duì)前端云臺(tái)進(jìn)行操作控制，以減少這種監(jiān)視死

角，但這樣必將會(huì)增加系統(tǒng)的工程造價(jià)（系統(tǒng)需增加前端解碼器、云臺(tái)、防護(hù)罩

等），以及系統(tǒng)操控的復(fù)雜性，所以在這種環(huán)境中，不宜采用變焦（倍）鏡頭。

在開闊的被監(jiān)視環(huán)境中，首先應(yīng)根據(jù)被監(jiān)視環(huán)境的開闊程度，用戶要求在系

統(tǒng)末端監(jiān)視器上所看到的被監(jiān)視場景畫面的清晰程度，以及被監(jiān)視場景的中心點(diǎn)

到攝像機(jī)鏡頭之間的直線距離為參考依據(jù)，在直線距離一定且滿足覆蓋整個(gè)被監(jiān)

視場景畫面的前提下，應(yīng)盡量考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統(tǒng)末端監(jiān)視器

上獲得一幅具有較清晰細(xì)節(jié)的被監(jiān)視場景畫面。在這種環(huán)境中也可考慮選用變焦

（倍）鏡頭（電動(dòng)三可變鏡頭），這可根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求以及系統(tǒng)的性能價(jià)格比決

定，在選用時(shí)也應(yīng)考慮兩點(diǎn)：（1）在調(diào)節(jié)至最短焦距時(shí)（看全景）應(yīng)能滿足覆蓋主要

被監(jiān)視場景畫面的要求；（2）在調(diào)節(jié)至最長焦距時(shí)（看細(xì)節(jié)）應(yīng)能滿足觀察被監(jiān)視場

景畫面細(xì)節(jié)的要求。通常情況下，在室內(nèi)的倉庫、車間、廠房等環(huán)境中一般選用

6倍或者10倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫區(qū)、碼頭、廣場、車站等環(huán)境

中，可根據(jù)實(shí)際要求選用10倍、16倍或20倍鏡頭即可（一般情況下，鏡頭倍數(shù)

越大，價(jià)格越高，可在綜合考慮系統(tǒng)造價(jià)允許的前提下，適當(dāng)選用高倍數(shù)變焦鏡

頭）。

3、正確選用鏡頭焦距的理論計(jì)算

攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數(shù)，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機(jī)

規(guī)格大小而變化（其變化關(guān)系如前所述），覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計(jì)

算：

（l）f^u?D/U

（2）iD/H

f：鏡頭焦距、U：景物實(shí)際高度、H：景物實(shí)際寬度、D：鏡頭至景物實(shí)測

距離、u：圖像高度、h：圖像寬度

舉例說明：

當(dāng)選用1/2"鏡頭時(shí)，圖像尺寸為u=4.8mm,h=6.4mm。鏡頭至景物距離

D=3500mm,景物的實(shí)際高度為U=2500mm（景物的實(shí)際寬度可由下式算出

H=1.333*U,這種關(guān)系由攝像機(jī)取景器CCD片決定）。

將以上參數(shù)代入公式（1）中，可得已4.8?3500/2500=6.72mm,故選用6mm定

焦鏡頭即可。

攝像部分一般安裝在現(xiàn)場，它包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)。

它的作用是對(duì)監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

一、像機(jī)分為彩色和黑白兩種，i般黑白攝像機(jī)要比彩色的靈敏度高，

比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動(dòng)，可

采用黑白攝像機(jī)；如果要分辨被攝像物體的細(xì)節(jié)，比如分辨衣服和景物的顏色，

則采用彩色的比較好。

攝像機(jī)的規(guī)格可分為1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安裝方式有固定和帶云

臺(tái)二種。

二、鏡頭

常用的鏡頭種類包括：手動(dòng)/自動(dòng)光圈定焦鏡頭和自動(dòng)光圈變焦鏡頭兩

種。

定焦鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下：

手動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大，如室內(nèi)。

自動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大，如室外。

廣角鏡頭：監(jiān)視的角度較寬，距離較近。

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：監(jiān)視的角度和距離適中。

變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動(dòng)變焦

和電動(dòng)變焦（電動(dòng)光圈和自動(dòng)光圈）兩種。

變焦鏡頭在規(guī)則上可以劃分為：1/3〃、1/2"和1〃等。

選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規(guī)格不應(yīng)小于攝像機(jī)的規(guī)格，也就是

說1/2〃的鏡頭可以與1/3〃的攝像機(jī)一起使用，但是1/3〃的鏡頭就不能夠在

1/2〃的攝像機(jī)上使用。

二、鏡頭參數(shù)

㈠相對(duì)孔徑

光圈的主要作用是通過控制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。

光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機(jī)輸出信號(hào)強(qiáng)度越大，信噪比越高。

若光圈的實(shí)際孔徑為W，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D比

實(shí)際孔徑大，光圈的相對(duì)孔徑等于有效孔徑與鏡頭焦距之比，即：A=D/f,f為

鏡頭的焦距。

㈡光圈系數(shù)

通常將表征鏡頭光圈大小的參數(shù)定義成光圈系數(shù)，用F表示。光圈系

數(shù)為鏡頭光圈相對(duì)孔徑的倒數(shù)。F值的規(guī)律是后一個(gè)值正好是前一個(gè)數(shù)值的也

倍，這是由于成像面中心亮度與（1/F）2成正比。F值越小相應(yīng)靈敏度越大。常

用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個(gè)等級(jí)。

㈢視場角

我們常用視場角來表征觀察景物的范圍。所謂視場角是指在視場角內(nèi)的

景物可全部落入成像尺寸內(nèi)，而視場角以外的景物將不被攝取。因此，鏡頭的視

場角與攝像機(jī)的靶面及鏡頭的焦距有關(guān)。

根據(jù)兒何原理可以得到視場角的計(jì)算公式如下：

0）H=2tg-l（h/2f）wV=2tg-l（v/2f）

式中3H為水平視場角，3V為垂直視場角，f為鏡頭的焦距，h為攝像

機(jī)靶面的水平寬度，V為攝像機(jī)靶面的垂直高度。具體數(shù)值可參閱攝像機(jī)一節(jié)。

當(dāng)成像尺寸確定后，焦距越短，視場角越大。因此可將鏡頭分為長角鏡

頭（視場角小于45。）、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（視場角為45。?50。）、廣角鏡頭（視場角大于

50。）、超廣角鏡頭（視場角接近180。）、魚眼鏡頭（視場角大于180。）等。

另外，我們還可以得到如下公式以計(jì)算其中任一未知項(xiàng)數(shù)據(jù)。

f7v=D/Vf7h=D/H

其中：f—鏡頭焦距；D——鏡頭至景物距離；

h——靶面寬度；H——靶面高度。

三、鏡頭接口

鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指從鏡頭

安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.526mm,而CS型接口的鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)

距離為12.5mm。因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機(jī)時(shí)需要加裝一個(gè)5mm厚

的接圈。

四、鏡頭的發(fā)展

鏡頭是影響圖像品質(zhì)的重要關(guān)鍵，如果鏡頭品質(zhì)不佳，自然難拍攝出清

晰的畫面，傳統(tǒng)的攝像機(jī)鏡頭所采用的鏡片，可以通稱為球面鏡頭，這是以鏡頭

內(nèi)鏡片的表面曲線為球面形狀來命名的。顧名思義，非球面鏡頭就是采用了不同

于球面曲線的技術(shù)，也就是鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高

次曲線，這將依據(jù)設(shè)計(jì)功能上的不同而會(huì)有不同形狀的曲線，因此統(tǒng)稱為非球面

鏡頭。

傳統(tǒng)球面鏡頭為了校正相差、色差、球差、彗差、畸變、相散等問題，

必須采用多片鏡片來校正，這使得鏡頭的體積變的較大，由于每個(gè)鏡片多少會(huì)有

精度上的誤差，因此要達(dá)到理想值并不容易，非球面鏡頭由于在設(shè)計(jì)時(shí)便已經(jīng)考

量到校正的因素，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、

色彩還原更為準(zhǔn)確，鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也可以縮小。

以往非球面鏡頭多應(yīng)用在儀器、機(jī)械加工設(shè)備上，但隨著加工技術(shù)的提

升，使得品質(zhì)、效能提升，因此應(yīng)用越來越廣。目前非球面鏡頭除了具備高清晰

度，錄制的圖像能夠當(dāng)作法律證據(jù)外，新推出的非球面鏡頭還具備變倍高、物距

短、光圈大的特性，變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離攝像

的場合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，使得應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。而在CCTV

應(yīng)用領(lǐng)域中也推出了非球面鏡頭，可以使用于一些如銀行這類對(duì)于攝像品質(zhì)要求

較高的場所。

初學(xué)者園地之鏡頭（二）

五、CCTV中的特殊鏡頭

在特殊的CCTV安全鏡頭族群中，值得一提的品種包括光纖鏡頭、管

道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、自動(dòng)聚焦鏡頭、安定鏡頭和長程鏡頭。

這些鏡頭各有所長，可以實(shí)現(xiàn)普通鏡頭所無法完成的特殊功能。

㈠光纖鏡頭和管道鏡頭

設(shè)計(jì)難度較大的監(jiān)控系統(tǒng)中往往需要使用粘連光纖束鏡頭。與通常用于

視頻信號(hào)傳輸?shù)膯文９饫w和多模光纖不同，這種光纖束是由上千根單獨(dú)的玻璃光

纖粘連在一起組成的。它可以將物鏡得到的光學(xué)圖像傳輸?shù)绞畮桌迕椎綆酌走h(yuǎn)的

地方。中繼鏡頭從光纖束處理到圖像后，再將其傳送到攝像機(jī)的傳感器上。通過

光纖鏡頭取得的畫面，其質(zhì)量不如通過普通鏡頭取得的畫面好。因此，這種鏡頭

只能用在普通鏡頭無法解決問題的場合。光纖鏡頭分為剛性和柔性兩種。

高分辨率（450線）的粘連光纖束中有幾萬根玻璃纖維，光學(xué)圖像就是

通過這些纖維從一端傳輸?shù)搅硪欢?，每根光纖在光纖束兩端的兒何陣列中所處的

位置完全相同。完整的“光纖鏡頭”除了包括這個(gè)光纖束外，還需要在前面加裝成

像用的物鏡，在后端加裝傳遞圖像用的中繼鏡頭（以便圖像會(huì)聚到傳感器上）。

光纖鏡頭通常用于穿過厚墻對(duì)隔壁房間的監(jiān)視，有時(shí)也用在必須將攝像

機(jī)與鏡頭分開一端距離的場合。

另一種常用的長距離采光鏡頭是管道（borescope）鏡頭。管道鏡頭由直

徑為0.04?0.5英寸、長6?30英寸的通光管、桿狀鏡頭和多聯(lián)式中繼鏡頭共同

組成。中間的鏡頭用于將物鏡形成的光學(xué)圖像傳送給后面的鏡頭，進(jìn)而傳送到攝

像機(jī)傳感器上。單桿鏡頭使用的是獨(dú)特的GRIN（gradedindex,漸變折射率）玻

璃桿，光學(xué)圖像在通過它之間能夠重新聚焦。由于桿和鏡頭的直徑都很小，只有

少量的光線能透入攝像機(jī)內(nèi)部，因此這種系統(tǒng)的光學(xué)速度較慢，通常為f/11和

030。這一特性使得管道鏡頭只能與光線充足的場景和高靈敏度的攝像機(jī)配用。

因?yàn)楣艿犁R頭中使用的都是玻璃透鏡，它的圖像質(zhì)量比光纖鏡頭要好一些。

㈡分像鏡頭

能夠?qū)蓚€(gè)單獨(dú)場景同時(shí)成像的同一攝像機(jī)上的鏡頭稱作分像鏡頭或

雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個(gè)分開的透鏡或雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個(gè)分開的

透鏡獲取兩個(gè)場景的圖像后，再將其投射到攝像機(jī)的傳感器上，其中的兩個(gè)透鏡

焦距可能相同，也可能不同；可能朝向同一方向，也可能朝向不同的方向。

分像鏡頭的轉(zhuǎn)接器可以起到同樣的作用。除了用于連接攝像機(jī)的接口

外，轉(zhuǎn)接器上還有兩個(gè)C型接口或CS接口，可以連接兩個(gè)普通鏡頭，從而實(shí)現(xiàn)

“一機(jī)兩景根據(jù)雙焦鏡頭設(shè)計(jì)的不同，最后得到的雙景圖像可以是左右分割的,

也可以是上下分割的。所以定焦鏡頭、變焦鏡頭、針孔鏡頭或其它鏡頭，只要其

接口是C型或CS型的，就都可以用到這種轉(zhuǎn)換器上。側(cè)鏡位置安裝的可調(diào)式反

射鏡可以改變鏡頭觀察的方向。在側(cè)鏡旁邊再加裝一只反射鏡，就可以讓兩中鏡

頭對(duì)準(zhǔn)同一場景。在這種情況下，如果前鏡使用廣角鏡頭（6.5mm）,側(cè)鏡使用

狹角鏡頭（75mm）,就構(gòu)成一個(gè)雙焦鏡頭，與之相連的攝像機(jī)可以同時(shí)看到同一

場景的J,一角和狹角的圖像。在左右分割時(shí)，每個(gè)鏡頭的水平視場都變?yōu)檎Ｇ闆r

下的1/2（每個(gè)鏡頭只能使用傳感器的一半寬度）。將分像鏡頭旋轉(zhuǎn)90。，可以得

到上下分割的圖像。雙焦鏡頭在監(jiān)視器上形成的圖像是倒轉(zhuǎn)的，因此需要將攝像

機(jī)倒轉(zhuǎn)過來安裝。

三向光學(xué)分像鏡頭可以同時(shí)觀察三個(gè)不同的場景。三分鏡頭主要用于觀

察丁字型走廊，但是也可以作其它用途。使用三分鏡頭，可以同時(shí)觀察三個(gè)不同

的場景（放大倍數(shù)可以相同，也可以不同），而這三個(gè)場景是顯示在同一監(jiān)視器

上。這樣，我們就節(jié)省了兩只攝像機(jī)、兩臺(tái)監(jiān)視器和一只畫面分割器。每個(gè)場景

占據(jù)在監(jiān)視器屏幕的1/3面積。鏡頭上的可調(diào)光學(xué)器件允許分別調(diào)節(jié)三個(gè)物鏡的

仰角，以適用長短不同的走廊需要（長走廊鏡頭接近水平，短走廊需要鏡頭略微

沖下）。與雙分鏡頭一樣，攝像機(jī)也要倒轉(zhuǎn)安裝。

㈢拐角鏡頭

拐角鏡頭使得攝像機(jī)可以做貼墻式的安裝，即攝像機(jī)與軸線與墻面相平

行。

在墻壁后面的空間比較有限的場合，像柜員機(jī)、天花板或升降機(jī)內(nèi)，拐

角鏡頭將會(huì)是一個(gè)很好的解決方案。拐角光學(xué)鏡頭使得2.6mm鏡頭的軸線變得

與攝像機(jī)的軸線相垂直，因?yàn)?.6mm鏡頭的視場可以達(dá)到110。，所以使用反光

鏡來解決這個(gè)問題將是不可能的。因?yàn)槠矫娣瓷溏R無法將全部場景反射到攝像機(jī)

鏡頭上。這種黑邊（vignitting）現(xiàn)象將使得我們無法在監(jiān)視器上看到場景的部分

邊緣。

拐角轉(zhuǎn)接器可以套接所有焦距的鏡頭，但鏡頭必須帶有C型或CS型的

接口。

㈣中繼鏡頭

中繼鏡頭用來將鏡頭或粘連光纖束聚焦的光學(xué)圖像傳送到攝像機(jī)傳感

器上。

這種鏡頭必須與其它物鏡一起使用，其自身不能成像。在與光纖鏡頭配用時(shí),

它將光纖束輸出端上面的圖像投射到傳感器上。與分像鏡頭或拐角鏡頭配用時(shí)，

它也可以將雙景圖像或改向的圖像投射到傳感器上。中繼鏡頭可以被看作是一個(gè)

沒有放大倍數(shù)的附加鏡頭，在與普通鏡頭配用時(shí)，它的主要作用是使得鏡頭和傳

感器之間的距離適當(dāng)增大。

㈤自動(dòng)聚焦鏡頭

自動(dòng)聚焦鏡頭在安全方面的應(yīng)用相當(dāng)有限，這是因?yàn)樗膬r(jià)格比普通的

手動(dòng)調(diào)焦鏡頭要昂貴。自動(dòng)聚焦鏡頭主要用于便攜式家用攝錄機(jī)。這種機(jī)器所使

用的鏡頭都是變焦鏡頭。

自動(dòng)聚焦技術(shù)共有三種：主動(dòng)紅外測距、超聲波定位和固態(tài)三角測量。

主動(dòng)紅外自動(dòng)聚焦使用的是三角測量原理。鏡頭中有一個(gè)發(fā)光二極管，

可以向變焦鏡頭場景中心區(qū)域發(fā)射一小束紅外線。接收透鏡將反射回來的紅外光

投射到鏡頭旁的兩個(gè)硅探頭上。鏡頭內(nèi)的微處理器電路再根據(jù)鏡頭聚焦環(huán)的物理

位置和CCD傳感器上得來的數(shù)據(jù)計(jì)算出目標(biāo)與攝像機(jī)之間的距離。之后，微處

理器電路會(huì)控制變焦鏡頭上的電動(dòng)聚焦環(huán)，使中心目標(biāo)清晰地聚焦在傳感器上。

自動(dòng)聚焦鏡頭不能適用于所有的工作場合。如果目標(biāo)不反射紅外光，或

目標(biāo)將所有紅外光都反射到了其它方向，從而致使攝像機(jī)接收不到回光，或目標(biāo)

超出了系統(tǒng)的工作范圍，都將無法觸發(fā)系統(tǒng)的自動(dòng)聚焦功能。

因安定鏡頭

在安全系統(tǒng)中，當(dāng)鏡頭和攝像機(jī)在觀察場景時(shí)晃動(dòng)或震動(dòng)時(shí)，就需要使

用安定鏡頭。安定鏡頭廣泛應(yīng)用在手提式攝錄機(jī)、車載攝像機(jī)、空中平臺(tái)攝像機(jī)

和船載攝像機(jī)系統(tǒng)中。安定鏡頭可以抵消攝像機(jī)因風(fēng)吹而引起的嚴(yán)重晃動(dòng)。這種

鏡頭系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有活動(dòng)光學(xué)器件，并通過這種器件的反向移動(dòng)來抵消攝像機(jī)和場

景之間相對(duì)移動(dòng)。

第一步

拿出支架，準(zhǔn)備好工具和零件：漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等必

要工具；按事先確定的安裝位置，檢查好漲塞和自攻螺絲的大小型號(hào)，試一試支

架螺絲和攝像機(jī)底座的螺口是否合適，預(yù)埋的管線接口是否處理好，測試電纜是

否暢通，就緒后進(jìn)入安裝程序。

第二步

拿出攝像機(jī)，按照事先確定的攝像機(jī)鏡頭型號(hào)和規(guī)格，仔細(xì)裝上鏡頭

（紅外一體式攝像機(jī)不需安裝鏡頭），注意不要用手碰鏡頭和CCD（圖中標(biāo)注部

分），確認(rèn)固定牢固后，接通電源，連通主機(jī)或現(xiàn)場使用監(jiān)視器、小型電視機(jī)等

調(diào)整好光圈焦距。

第三步

拿出支架、漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等工具，按照事先確定的

位置，裝好支架。檢查牢固后，將攝像機(jī)按照約定的方向裝上；

第四步

如果需要安裝護(hù)罩，在第二步后，直接從這里開始安裝護(hù)罩。1、打

開護(hù)罩上蓋板和后擋板；2、抽出固定金屬片，將攝像機(jī)固定好；3、將電源適配

器裝入護(hù)罩內(nèi)；4、復(fù)位上蓋板和后擋板，理順電纜，固定好，裝到支架上。

第五步

把焊接好的視頻電纜BNC插頭插入視頻電纜的插座內(nèi)，確認(rèn)固定牢固。

第六步

將電源適配器的電源輸出插頭插入監(jiān)控?cái)z像機(jī)的電源插口，并確認(rèn)牢

固度。

第七步

把電纜的另一頭接入控制主機(jī)或監(jiān)視器（電視機(jī)），確保牢固。

第八步

接通監(jiān)控主機(jī)和攝像機(jī)電源，通過監(jiān)視器調(diào)整攝像機(jī)角度到預(yù)定范圍

監(jiān)控?cái)z像機(jī)的使用常識(shí)

攝像機(jī)是獲取監(jiān)視現(xiàn)場圖像的前端設(shè)備，它以面陣CCD圖像傳感器為核

心部件，外加同步信號(hào)產(chǎn)生電路、視頻信號(hào)處理電路及電源等。近年來，新型低

成本MOS圖像傳感器有了較快速的發(fā)展，基于MOS圖像傳感器的攝像機(jī)已開

始被應(yīng)用于對(duì)圖像質(zhì)量要求不高的可視電話或會(huì)議電視系統(tǒng)中。由于MOS圖像

傳感器的分辨率和低照度等到主要指標(biāo)暫時(shí)還比不上CCD圖像傳感器，因此，

在監(jiān)控系統(tǒng)中使用攝像機(jī)仍為CCD攝像機(jī)。

攝像機(jī)具有黑白和彩色之分，由于黑白攝像機(jī)具有高分辨率、低照度等

優(yōu)點(diǎn)，特別是它可以在紅外光照下成像，因此在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，黑白CCD攝

像機(jī)仍具有較高的市場占有率。順便指出，在列出的閉路電視監(jiān)控器材清單中的

攝像機(jī)通常都是不帶鏡頭的（一體化攝像機(jī)除外），因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)

監(jiān)控現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境及用戶要求，為攝像機(jī)配合適的鏡頭

攝像機(jī)的使用很簡單，通常只要正確安裝鏡頭、連通信號(hào)電纜，接通電

源即可工作。但在實(shí)際使用中，如果不能正確地安裝鏡頭并調(diào)整攝像機(jī)及鏡頭的

狀態(tài)，則可能達(dá)不到預(yù)期使用效果。應(yīng)注意鏡頭與攝像機(jī)的接口，是C型接口

還是CS型接口（這一點(diǎn)要切記，否則用C型鏡頭直接往CS接口攝像機(jī)上旋入

時(shí)極有可能損壞攝像機(jī)的CCD芯片）。

安裝鏡頭時(shí)，首先去掉攝像機(jī)及鏡頭的保護(hù)蓋，然后將鏡頭輕輕旋入攝像機(jī)

的鏡頭接口并使之到位。對(duì)于自動(dòng)光圈鏡頭，還應(yīng)將鏡頭的控制線連接到攝像機(jī)

的自動(dòng)光圈接口上，對(duì)于電動(dòng)兩可變鏡頭或三可變鏡頭，只要旋轉(zhuǎn)鏡頭到位，則

暫時(shí)不需校正其平衡狀態(tài)（只有在后焦聚調(diào)整完畢后才需要最后校正其平衡狀

態(tài)）。

調(diào)整鏡頭光圈與對(duì)焦關(guān)閉攝像機(jī)上電子快門及逆光補(bǔ)償?shù)乳_關(guān)，將

攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)欲監(jiān)視的場景，調(diào)整鏡頭的光圈與對(duì)焦環(huán)，使監(jiān)視器上的圖像最佳。

如果是在光照度變化比較大的場合使用攝像機(jī)，最好配接自動(dòng)光圈鏡頭并作攝像

機(jī)的電子快門開關(guān)置于OFF。如果選用了手動(dòng)光圈則應(yīng)將攝像機(jī)的電子快門開關(guān)

置于ON,并在應(yīng)用現(xiàn)場最為明亮（環(huán)境光照度最大）時(shí)，將鏡頭光圈盡可能開

大并仍使圖像為最佳（不能使圖像過于發(fā)白而過載），鏡頭即調(diào)整完畢。裝好防

護(hù)罩并上好支架即可

在以上調(diào)整過程中，若不注意在光線明亮?xí)r將鏡頭的光圈盡可能開大，

而是關(guān)得比較小，則攝像機(jī)的電子快門會(huì)自動(dòng)調(diào)在低速上，因此仍可以在監(jiān)視器

上形成較好的圖像；但當(dāng)光線變暗時(shí)，由于鏡頭的光圈比較小，而電子快門也已

經(jīng)處于最慢（l/50s）了，此時(shí)的成像就可能是昏暗一片了。

初學(xué)者園地之?dāng)z象機(jī)（一）

第二章前端部分的主要設(shè)備

第一節(jié)、攝像機(jī)

攝像機(jī)的發(fā)展速度很快，從攝像管到CCD元件，以其構(gòu)成的CCD攝像

機(jī)具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗震動(dòng)和撞擊等特點(diǎn)，同時(shí)清晰度、

照度、可靠性等指標(biāo)大大提高而被廣泛應(yīng)用。CCD是ChargeCoupledDevice（電

荷耦合器件）的縮寫，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、

畸變小、體積小、壽命長、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。

被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累

相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)濾波、

放大處理后，形成視頻信號(hào)輸出。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端

便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。

一、CCD攝像機(jī)的分類

㈠按照成像色彩劃分

CCD攝像機(jī)按成像色彩劃分為彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)兩種。除色度

處理方面不同外，其它原理基本一致。主要有光學(xué)系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、信號(hào)處

理系統(tǒng)組成。其中光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是攝像機(jī)的核心。

自然圖像通過光學(xué)鏡頭成像于攝像機(jī)的光靶面上，彩色攝像機(jī)的光學(xué)系

統(tǒng)中使用相干分色棱鏡或特殊條狀濾色鏡將光信號(hào)分成紅、綠、藍(lán)三色光信號(hào)，

光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過攝像管或CCD元件利用電視掃描方法把光圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成隨

時(shí)間變化的視頻電信號(hào)，再經(jīng)放大、處理、編碼而成為全電視信號(hào)。

㈡按照分辨率劃分

按照分辨率劃分為25萬像素左右，對(duì)應(yīng)彩色330線/黑白400線的低檔

型；25萬至38萬像素之間，對(duì)應(yīng)彩色420線/黑白500線的中檔型；38萬像素

以上，對(duì)應(yīng)彩色大于或等于460線黑白570線以上的高檔型。

㈢按照攝像機(jī)靈敏度劃分

按照靈敏度可分為最低照度1至31ux的普通型；0.1lux左右的月光型；

0.01lux以下的星光型以及原則上可以為OLux,采用紅外光源成像的紅外照明型。

㈣按照CCD靶面尺寸劃分

攝像機(jī)攝像器件（CCD）的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4

英寸等。其中以1/3英寸和1/2英寸最為常見。

CCD尺寸水平(mm)垂直（mm）對(duì)角線（mm）

1英寸12.79.616

2/3英寸8.86.611

1/2英寸6.44.88

1/3英寸4.83.66

1/4英寸3.62.44

1/5英寸的CCD攝像機(jī)正待開發(fā)之中，將來也會(huì)在市場上占有一定比

例。一般來說，大的CCD芯片，其相應(yīng)的象索面積也較大，接收所攝光的面積

增大，必然使象素輸出電荷增多，靈敏度上升，在弱光條件下具有較好的拍攝能

力，容易使攝像機(jī)整體質(zhì)量提高，圖像細(xì)部明顯細(xì)膩?zhàn)匀?。而光學(xué)系統(tǒng)聚焦影像

時(shí)的焦平面越小，則成像過程中丟失的細(xì)節(jié)就越多，得到的影像放大后細(xì)部過渡

就可能有突變的現(xiàn)象，顯得不自然。另外小尺寸CCD擁有更多的象素和更高的

分辨率也會(huì)導(dǎo)致單個(gè)像素的感光面積縮小，有曝光不足的可能。單個(gè)像素的面積

越小，其感光性能越低，信噪比越低，動(dòng)態(tài)范圍越窄。每個(gè)象素上的信息趨于與

在它附近的象素的信息混合（在電子學(xué)上這個(gè)概念叫做色度亮度干擾）。

二、CCD傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢

CCD是攝像機(jī)的核心器件，因此其性能高低將直接影響攝像機(jī)的品質(zhì),

并且CCD的發(fā)展是攝像機(jī)更新?lián)Q代的基礎(chǔ)。

CCD傳感器有兩種，第--種是特殊CCD傳感器，如紅外CCD芯片（紅

外焦平面陣列器件）、高靈敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等，另外還

有大靶面如2048x2048、4096x4096可見光CCD傳感器、寬光譜范圍（紫外光

一可見光一近紅外光-3-5|im中紅外光-8-14um遠(yuǎn)紅外光）焦平面陣列傳感器

等。目前已有商業(yè)化產(chǎn)品，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。第二種是通用型或消費(fèi)型

CCD傳感器，在許多方面都有較大地進(jìn)展，總的方向是提高CCD攝像機(jī)的綜合

性能。

㈠CCD傳感器的像面尺寸向集成化、輕量化方向的發(fā)展。

由于制造CCD傳感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5

英寸的硅片上光刻出更多的CCD傳感器芯片；由于光刻機(jī)的進(jìn)步，所以在仍保

持具有很高靈敏度的特性下，CCD傳感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英

寸、1/5英寸的方向發(fā)展。在1993年，1/2英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的5%;1/4

英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的10%；1/3英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的85%。

在1997年，在總產(chǎn)量比1993年增加200%以上的情況下，1/2英寸的CCD傳感

器仍有很大發(fā)展，已占總產(chǎn)量的15%（1/2英寸由于靶面較大仍有許多場合需要,

尤其在科研領(lǐng)域中）；1/4英寸的CCD傳感占總產(chǎn)量的60%。也就是說，1/2英

寸較大靶面尺寸CCD傳感器仍有很大增長。1/4英寸的CCD傳感器的產(chǎn)量比1/3

英寸的CCD傳感器來說，占總產(chǎn)量的比例在減少。

(二)CCD傳感器向高素?cái)?shù)、多制式發(fā)展

各種CCD傳感器的像面尺寸在減少，但其像素?cái)?shù)在增加，已由早期的

512(H)x596(V)向795(H)x596(V)發(fā)展，甚至出現(xiàn)超過百萬像素的CCD

傳感器。為提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已從通常的隔行掃描向逐行掃

描格式發(fā)展。

㈢降低CCD傳感器的工作電壓、減少功耗

在初期研制的CCD攝像機(jī)有+24V、+22V,+17V和+5V等，目前通用

的為+12V。為配合PC攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸?shù)膽?yīng)用，逐步以+12V和+5V兩種

工作電壓為主。

⑷提高CCD攝像機(jī)的制造效率

為了降低CCD攝像機(jī)的制造成本，實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化生產(chǎn)，制造廠家追

求緊密性結(jié)構(gòu)，致力于CCD攝像機(jī)的小型化，即由DipOnBoard(DOB)過錫

板工藝改進(jìn)為ChipOnBoard(COB)板上連接IC芯片的貼片方式。到目前為止,

已實(shí)現(xiàn)多層板的MultiChipModule(MCM)多芯片集成模組化制造技術(shù)。

㈤CCD攝像機(jī)的數(shù)字化

在制造CCD攝像機(jī)時(shí)，從以往的Analog模擬系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)DSP數(shù)字

化處理，可以借助電子計(jì)算機(jī)和專門軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD攝像機(jī)，特別是對(duì)彩

色CCD攝像機(jī)的各種參數(shù)的量化調(diào)整，可以確保CCD攝像機(jī)性能指標(biāo)的優(yōu)化一

致性以及在特殊使用條件下的參數(shù)量化修改。

三、CCD攝像機(jī)的技術(shù)性能、特點(diǎn)及進(jìn)展

HHyper-D高動(dòng)態(tài)范圍CCD攝像機(jī)

CCD攝像機(jī)是一種用來模擬人眼的光電探測器。但是人眼在觀察目標(biāo)

時(shí)，可以看清目標(biāo)的最低照度為ILux,當(dāng)目標(biāo)照度達(dá)到3xlO5Lux時(shí)，即為人眼

動(dòng)態(tài)范圍，這種攝像機(jī)被稱為Hyper-DCCD攝像機(jī)。

㈡從模擬AnalogCCD攝像機(jī)向DSP數(shù)字處理CCD攝像機(jī)方向的發(fā)展

采用DSP技術(shù)，可以使CCD攝像機(jī)在數(shù)字檢測和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)上能夠

有效實(shí)現(xiàn)智能化逆光背景補(bǔ)償；能夠自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件下檢測

和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來再現(xiàn)原始的景物色彩。

㈢電腦攝像機(jī)(PCcamera)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(NetworkCamera)

由于計(jì)算機(jī)的進(jìn)步和發(fā)展，可通過計(jì)算機(jī)主板上的USB接口通用串行

總線和IEEE1394高速串行綜合數(shù)據(jù)傳輸接口以及PCMCIA來輸入。USB接口

的傳輸速率是12Mbps,IEEE1394接口的傳輸速率是100-400Mbps。隨著國際信

息高速公路的實(shí)施，對(duì)于CCD攝像機(jī)作為系統(tǒng)的前端圖像傳感器正向著適合網(wǎng)

絡(luò)用戶的方向發(fā)展。CCD攝像機(jī)不僅需具有高分辨率的圖像質(zhì)量，而且還需具

有小巧、使用簡便、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。當(dāng)前人們關(guān)注的ConsumerCCD攝像機(jī)在

不久的將來會(huì)普及到千家萬戶。

㈣逐行掃描(ProgressiveScan)方式CCD攝像機(jī)

ProgressiveScanCCD攝像機(jī)即逐行掃描CCD,是相對(duì)通用的隔行掃描

CCD攝像機(jī)而言的。CCD攝像機(jī)的垂直分辨率一般僅能達(dá)到350TV線，這是由

于使用2場，每場以311條線掃描，以2：1隔行掃描，對(duì)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)會(huì)由于奇

場和偶場合為一幀，使用兩個(gè)瞬間狀態(tài)的信息被平滑了，分辨率會(huì)不降。而用

PC逐行掃描方式攝像機(jī)拍攝的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是在同瞬間將兩場圖像同時(shí)采集成為

一幀圖像，達(dá)到提高垂直分辨率的作用。綜上所述，到21世紀(jì)，世界將進(jìn)入信

息時(shí)代，數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化、通訊、電視融為一體的網(wǎng)絡(luò)化即將成為現(xiàn)實(shí)，讓人

們?nèi)ッ鎸?duì)、去學(xué)習(xí)、去研究。從整個(gè)系統(tǒng)來講，CCD攝像機(jī)是核心的元件之一,

但由于我國CCD攝像機(jī)制造技術(shù)和CCD傳感器生產(chǎn)線正處于發(fā)展和不斷完善的

階段，因此，目前我國CCD產(chǎn)業(yè)亟待發(fā)展，才能適應(yīng)市場的需求。隨著我國經(jīng)

濟(jì)的高速增長，信息產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，CCD攝像機(jī)的市場會(huì)越來越大，應(yīng)用

的領(lǐng)域?qū)⑸钊氲矫恳粋€(gè)相關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域，將給人們帶來新的概念。

四、CCD攝像機(jī)常見性能和主要性能指標(biāo)

現(xiàn)在攝像機(jī)的功能很多，如自動(dòng)白平衡調(diào)整、自動(dòng)增益調(diào)整、電子快門、

逆光補(bǔ)償、多種同步方式、Y/C分離輸出等等。但考察攝像機(jī)檔次的最主要指標(biāo)

是水平清晰度、最低照度(靈敏度)和信噪比。

㈠清晰度

清晰度數(shù)是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，它指的是當(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)的分辨率高)上能夠看到的

最多線數(shù)。當(dāng)超過這一線數(shù)時(shí)，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑

白相間的線條。

工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在380?460線之間，廣播級(jí)攝像機(jī)的分

辨率則可達(dá)到700線左右。清晰度是由攝像器件像素多少?zèng)Q定的，顯然攝像器件

的像素越多，得到的圖像越清晰，反之也然。清晰度越高，說明攝像機(jī)檔次越高,

反之越低。

㈡最低照度

最低照度是最低照度是當(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。一般彩色攝像機(jī)的最低

照度為2?3LUX,照度的測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)而言，黑白攝像機(jī)由

于沒有色度處理而只對(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，一般可做到0.1LUX在F1.4時(shí)，至于微光攝像機(jī)則更低。

有關(guān)光圈系數(shù)的知識(shí)請參閱鏡頭一節(jié)。

視頻信號(hào)的標(biāo)稱值為IVp-p,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。所以攝像機(jī)在最低照度時(shí)的圖像，決不會(huì)“如同白晝

一樣”。另外，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)測試卡進(jìn)

行測式的，其黑白相間的條紋,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。

而我們在現(xiàn)場觀察時(shí)有時(shí)不具備這樣的條件，比如：樹葉和草地的反射率很低，

反差很小，就不易獲得清晰圖像。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)場環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)。

㈢信噪比

信噪比也是攝像機(jī)的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場景時(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)畫面

的影響就越小。

所謂“信噪比”指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)S/N來

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

10為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)20,單位用dB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)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

像機(jī)信噪比的典型值一般為45dB~55dBo測量信噪比參數(shù)時(shí)，應(yīng)使用視頻雜波測

量儀直接連接于攝像機(jī)的視頻輸出端子上。

㈣自動(dòng)增益控制（AGC）

AGC------AutomaticGainControl的縮寫。所有攝象機(jī)都有一個(gè)將來自

CCD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，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視

頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測視頻信號(hào)

的電平，適時(shí)地開關(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，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

獲得清晰的圖像。具有AGC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。

㈤背景光補(bǔ)償（BLC）

BLC------BackLightCompesation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)畫面主體黑暗的缺陷。

通常，攝象機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過對(duì)整個(gè)視場的內(nèi)容作平均來確定的，但

如果視場中包含一個(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。

當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域（如從第

80行?200行的中心區(qū)域）進(jìn)行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來確定AGC

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)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)視場的可視性得到改

善。