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华鹏高清科技公司,闭路监控培训资料,电视监控概述,cctv电视监控系统提供给管理者及保安是一个直观的现场图像，而通常人们的信息80%来自于视觉。保安能及时了解到场区内各处的安全情况，及时采取措施。管理者能及时了解各设备目前的状态及运作情况及各区工作人员的工作情况。这些设备的管理运作起积极的意义。,典型的电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。电视监控系统由摄像机部分（有时还有麦克）、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备或部件。,一、 摄像部分 摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。由于摄像部分是系统的最前端，并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，摄像部分是系统的原始信号源。因此，摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。,从系统噪声计算理论的角度来讲，影响系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出（在这里即为摄像机的图像信号输出）信号信噪比的情况。所以，认真选择和处理摄像部分是至关重要的。如果摄像机输出的图像信号经过传输部分、控制部分之后到达监视器上，那么到达监视器上的图像信号信噪比将下降，这是由于传输及控制部分的线路、放大器、切换器、等又引入了噪声的缘故。 除了上述的有关讨论之外，对于摄像部分来说，在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。这些也将在后面的有关章节中讨论。,二、 传输部分 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。但是，由于某些系统中除图像外，还要传输声音信号，同时，由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以我们这里所讲的传输部分，通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。 如前所述，传输部分主要传输的内容是图像信号。因此重点研究图像信号的传输方式及传输中有关问题是非常重要的。对图像信号的传输，重点要求是在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图像信号（从摄像机输出的图像信号）的清晰度和灰度等级没有明显下降等等。这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面有良好的性能。 在传输方式上，目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。,三、 控制部分 控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控制台（有些系统还设有副控制台）组成。总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。在上述的各部分中，对图像质量影响最大的是放大与与分配、较正与补偿、图像信号的切换三部分。在某些摄像机距离控制中心很近、或对整个系统指标要求不高的情况下，在总控制台中往往不设较正与补偿部分。但对某些距离较远，或由于传输方式的要求等原因，校正与补偿是非常重要的。因为图像信号经过传输之后，往往其幅频特性（由于不同频率成分到达总控制台时，衰减是不同的，因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同，此称为幅频特性）、相频特性（不同频率的图像信号通过传输部分后产生的相移不同，此称为相频特性）无法绝对保证指标的要求，所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的校正与补偿。,经过校正与补偿的图像信号，再经过分配和放大，进入视频切换部分，然后送到监视器上。总控制台的另一个重要方面是能对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行遥控，以完成对被监视的场所全面、详细的监视或跟踪监视。总控制台上设有的录像机，可以随时把发生情况的被监视场所的图像记录下来，以便事后备查或作为重要依据。目前，有些控制台上高设有一台或两台“长延时录像机”，这种录像机可用一盘60分钟带长的录像带记录长达几天时间的图像信号，这样就可以对某些非常重要的被监视场所的图像连续记录，而不必使用大量的录像带。还有的总控制台上设有“多画面分割器”，如四画面、九画面、十六画面等等。也就是说，通过这个设备，可以在一台监视器上同时显示出四个、九个、十六个摄像机送来的各个被监视场所的画面，并用一台常规录像机或长延时录像机进行记录。上述这些功能的设置，要根据系统的要求而定，不一定都采用。,目前生产的总控制台，在控制功能上，控制摄像机的台数上往往都做成积木式的。可以根据要求进行组合。另外，在总控制台上还设有时间及地址的字符发生器，通过这个装置可以把年、月、日、时、分、秒都显示出来，并把被监视场所的地址、名称显示出来。在录像机上可以记录，这样对以后的备查提供了方便。 总控制台对摄像机及其辅助设备（如镜头、云台、防护罩等）的控制一般采用总线方式，把控制信号送给各摄像机附近的“终端解码箱”，在终端解码箱上将总控制台送来的编码控制信号解出，成为控制动作的命令信号，再去控制摄像机及其辅助设备的各种动作（如镜头的变倍、云台的转动等）。在某些摄像机距离控制中心很近的情况下，为节省开支，也可采用由控制台直接送出控制动作的命令信号即“开、关”信号。总之，根据系统构成的情况及要求，可以综合考虑，以完成对总控制台的设计要求或订购要求。,四、 显示部分 显示部分一般由几台或多台监视器（或带视频输入的普通电视机）组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。在电视监视系统中，特别是在由多台摄像机组成的电视监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是几台摄像机的图像信号用一台监视器轮流切换显示。这样做一是可以节省设备，减少空间的占用；二是没有必要一一对应显示。因为被监视场所的情况不可能同时发生意外情况，所以平时只要隔一定的时间（比如几秒、十几秒或几十秒）显示一下即可。当某个被监视的场所发生情况时，可以通过切换器将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控制台对其遥控跟踪记录。所以，在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视器的数量。,目前，常用的摄像机对监视器的比例数为四比一，即四台摄像机对应一台监视轮流显示，当摄像机的台数很多时，再采用八比一或十六比一的设置方案。另外，由于 “画面分割器”的应用，在有些摄像机台数很多的系统中，用画面分割器把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上，也就是在一台较大屏幕的监视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面，每个画面显示一个摄像机送来的画面。这样可以大大节省监视器，并且操作人员观看起来也比较方便。但是，这种方案不宜在一台监视器上同时显示太多的分割画面，否则会使某些细节难以看清楚，影响监控的效果。个人认为，四分割或九分割较为合适。,为了节省开支，对于非特殊要求的电视监控系统，监视器可采用有视频输入端子的普通电视机，而不必采用造价较高的专用监视器。监视器（或电视机）的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之间的，如果采用了“画面分割器”，可选用较大屏幕的监视器。 放置监视器的位置应适合操作者观看的距离、角度和高度。一般是在总控制台的后方，设置专用的监视架子，把监视器摆放在架子上。 监视器的选择，应满足系统总的功能和总的技术指标的要求，特别是应满足长时间连续工作的要求。,监控类型：,一： 模拟监控 二： 数字监控,模拟监控：,前端为传统摄像机,中心控制为矩阵、画面处理器、分割器、长延时录像机等模拟信号（电路）处理设备。 特点是：操作直观灵活、简单，操作人员不需太多专业知识，系统稳定。,数字监控：,是将原来的模拟信号采用数 字编码压缩技术，并且通过计算 机对其信号进行处理。 特点：信息化、网络化、智能化,监控产品在用途上分类,一、摄像设备,1、摄像机 2、镜头,二、传输设备,有网络发送器、光端机、双绞线传输器、光纤收发器、无线发射系统等,三、处理设备,画面分割器、视频分配器、视频切换器等,四、控制设备,矩阵主机（键盘）、云台、解码器、码转换器、云镜控制器等,五、录像设备,1、磁带式长延时录像机 2、硬盘录像机：pc式插卡硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机,六、监视设备,1、监视器 2、显示器,七、其它设备,护罩、支架、电源、拾音器等,闭路电视监控基本组成 我们可以通过下面这个图片说明一下,前端部分主要有：,半球摄像机、枪式摄像机、高速球、匀速球、网络摄像机、护罩、支架等等。,摄像机工作原理,摄像机是一种把景物光像转变为电信号的装置。其结构大致可分为三部分： 光学系统（主要指镜头） 光电转换系统（主要指摄像管或固体摄像器件） 电路系统（主要指视频处理电路）。 如下图：,光学系统,主要部件是光学镜头，它由透镜系统组合而成。这个透镜系统包含着许多片凸凹不同的透镜，其中凸透镜的中比边缘厚，因而经透镜边缘部分的光线比中央部分的光线会发生更多的折射。,光电转换系统,当被摄对象经过光学系统透镜 的折射在光电转换系统的摄像管或固体摄像器件的成像面上形成“焦点”光电转换系统中的光敏原件会把“焦点” 外的光学图像转变成携带电荷的电信号。,电路系统,进一步将电信号放大，形成符合特定技术要求的信号，并从摄像机中输出。,光电转换系统详解：,在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或ccd（charge coupled device）即电荷耦合器件。摄像头的主要传感部件是ccd，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，ccd是电耦合器件（charge couple device）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化。,ccd的工作原理：被摄物体反射光线， 传播到镜头，经镜头聚焦到ccd芯片上，ccd 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电， 产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放 大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准 的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用 的录像机、vcd机、家用摄像机的视频输出是 一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。,ccd彩色摄像机的 技术指标,2、ccd尺寸 亦即摄象机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。,目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，ccd靶面的大小，ccd与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。,1英寸靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。 2/3英寸靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。 1/2英寸靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。 1/3英寸靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。,3、电源,110v ac（ntsc制式多属此类）， 220v ac， 24v ac。 12v dc或9v dc（微型摄象机多属此类）。,4、扫描制式,pal制、 ntsc制。 中国采用隔行扫描（pal）制式（黑白为ccir），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。 另外，日本为ntsc制式，525行，60场。,5、信噪比,所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号s/n来表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20，即式（2-3）的单位用db表示。例如：52db、50db等,6、照度,也称为灵敏度。是ccd对环境光线的敏感程度，或者说是ccd正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（lux），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件，23lux属一般照度。低于1lux属低照度，月光级：0.01lux,星光级：0.001lux、黄昏：0.1lux,7、水平分辨率,彩色摄象机的典型分辨率是在320到600电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、520线、570线等不同档次。 分辨率是用电视线（简称线tv lines）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330600线之间。分辨率与ccd和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1mhz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。,8、视频输出,多为1vp-p、75，均采用bnc接头。,9、镜头安装方式,有c和cs方式， 二者间不同之处在于感光距离不同。,ccd摄像机的分类,依成像色彩划分 (1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。 (2)黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机,依摄像机分辨率划分 (1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。 (2)影像像素在25万38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型。 (3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率在600线以上的为高档型。,依摄像机灵敏度划分 (1)普通型：正常工作所需照度为131ux (2)月光型：正常工作所需照度为0.1lux左右 (3)星光型：正常工作所需照度为0.01lux以下 (4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。,依摄像元件的ccd靶面的大小划分 (1) l in靶面尺寸为宽12.7mmx高9.6mm,对角线16mm (2)2/3 in靶面尺寸为宽8.8mmx高6.6mm,对角线11mm (3)1/2 in靶面尺寸为宽6.4mmx高4.8mm,对角线8mm (4)1/3 in靶面尺寸为宽4.8mmx高3.6mm,对角线6mm (5)1/4 in靶面尺寸为宽3.2mmx高2.4mm,对角线4mm (6)1/5 in正在开发之中，尚未推出正式产品,摄像机的几个主要参数,信噪比 就是摄像机抵抗影像干扰的能力，信噪比越大约好。目前主流摄像机的信噪比是52db，最大的可以到60db,超宽动态 超宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。 具有280:1的超宽动态范围，比传统摄像机只具有的3:1动态范围超出了90倍。自然光线排列成从120,000lux到星光夜里的0.00035lux。当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100lux，而外面风景的照度可能是10,000lux，对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度，然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。这是一个自从摄像机被发明以来就一直长期存在的缺陷。,背光补偿 背光补偿提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光。 一个不具有背光补偿的普通摄像机，当一个主要目标后面的非常亮的背景或一个点光源是不可避免的，摄像机将取得所有近来光线的平均值并决定曝光的等级，这并不是一个好的方法，因为当快门速度增加的时候，光圈会被关闭导致主要目标变得太黑而不被看见。为了克服这个问题，一种称为背光补偿的方法通过加权的区域理论被广泛使用在多数摄像机上。影像首先被分割成7块或6个区域（两个区域是重复的），每个区域都可以独立加权计算曝光等级，例如中间部分就可以加到其余区块的9倍，因此一个在画面中间位置的目标可以被看得非常清晰，因为曝光主要是参照中间区域的光线等级进行计算。,然而有一个非常大的缺陷，如果主要目标从中闲移动到画面的上下左右位置，目标会变得非常黑，因为现在它不被区别开来已经不被加权。 解决上面问题的唯一方法就是智能化摄像机，当主要目标移动时相应的加权区域立刻随之移动，这个技术称为超级背光补偿。数字讯号处理器首先将影像分割成320x240( 76,800 )个极微小的区域，每个区域都在不停地扫描寻找主要目标和过度曝光的像素，这些过度曝光的点将首先从计算方案中移除，剩下的灰度等级区域将用来计算曝光的等级。人工智能增强搜索主要目标并给以适当的加权等级以更深层调整到完美的曝光等级。 用户会惊奇地发现数字讯号处理器是如此的快，不管主要目标移动到画面中的任意位置，曝光等级总是能直接跟进并取得清晰的影像。,无色滚动 白热灯泡能提供稳定的光线，而日光灯的光线由于交流电的强度和色彩以8.3ms的速度在变换而波动。传统摄像机计算出白平衡需要100150ms(0.10.15)，比交流电慢了8.5ms，因此永远不能赶上。对当前影像通过8次循环周期才能清楚地产生色滚动。现在的摄像机配有20百万次超快数字讯号处理器，比传统数字讯号处理器快了200倍，可以仅仅使用3ms就计算出白平衡，因此可以做到完全没有色滚动现象。,ccd彩色摄象机的 可调整功能,1、同步方式的选择,a、对单台摄象机而言，主要的同步方式有下列三种： 内同步利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。 外同步利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。 电源同步也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄象机和电源零线同步。,b、对于多摄象机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄象机输出时，不会造成画面失真，但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中的不同相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有： 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄象机的“相位调节”电位器，因摄象机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围0360度。,2、自动增益控制,所有摄象机都有一个将来自 ccd的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（agc）电路去探测视频信号的电平，适时地开关agc，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。,3、背景光补偿,通常，摄象机的agc工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的agc工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时，摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其agc工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。,4、电子快门,在ccd摄象机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄象机ccd的累积时间，当电子快门关闭时，对ntsc摄象机，其ccd累积时间为1/60秒；对于pal摄象机，则为1/50秒。当摄象机的电子快门打开时，对于ntsc摄象机，其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围；对于pal型摄象机，其电子快门则以311步覆盖从1/50秒1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允许的时间内，聚焦在ccd上的光减少，结果将降低摄象机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应，这将大大地增加摄象机的动态分辨率。,5、白平衡,白平衡只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。,a、自动白平衡,连续方式此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为28006000k。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。,按钮方式先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到设置位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为230010000k，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。,b、手动白平衡,开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄象机还有将白平衡固定在3200k（白炽灯水平）和5500k（日光水平）等档次命令。,6、色彩调整,对于大多数应用而言，是不需要对摄象机作色彩调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩,dsp摄象机,在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理（dsp，digital signal processor）摄象机。该种摄象机具有以下优点：,、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄象机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿，否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而dsp摄象机是将一个画面划分成48个小处理区域来有效地检测目标，这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。,、由于dsp技术而能自动跟踪白平衡，即可以在任何条件检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄象机因系对画面上的全部色彩作平均处理，这样如果彩色物体在画面上占据很大面积，那么彩色重现将不平衡，也就是不能重现原始色彩。dsp摄象机是将一个画面分成48个小处理区域，这样就能够有效地检测白色，即使画面上只有很小的一块白色，该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。 在拍摄网格状物体时，可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。,摄像机常见故障的处理,1、红外半球摄像机、一体化摄像机晚上出现图像照度差、发白或有亮白色光圈现象，白天会有泛白。 该现象是机器装配或运输过程中出现震动导致的，出现图像发白或亮白色光圈现象主要因红外发光管发出的红外光通过球罩折射到镜头所致，解决此现象就是避免让红外光折射到镜头表面，通常采用海绵圈进行镜头与红外光的隔离，在装配时一定要将球罩紧贴海绵圈！,2、红外摄像机型白天图像正常，夜间图像发白。 一般因机器使用环境有反射物或在范围很小的空间内使用会出现此种现象，因红外光反射导致，解决此现象首先应确定使用环境是否有反射物，尽可能改善安装环境或安装角度。 其次检查机器的有效红外距离与实际使用距离是否相适应；若一台长距离红外机器在很小的空间使用会因红外光过强导致机器图像发白。这种情况大多发生在以前使用过其他家公司的红外灯引起的，因为现在市场红外灯指标虚标成分太大，导致工程商对这种错位的现象已经适应，在考虑红外距离时往往会打出50乃至多一倍的余量，在实际使用安装时就会出现光照太强，摄像机“睁不开眼”的感觉！解决办法就是匹配照射距离相符的红外灯源！,3、摄像机没有图像。 首先检查外加电源极性是否正确，输出电压是否满足要求（电源误差：dc12v10，ac24v 5%），其次检查视频连线是否接触良好；若是使用手动光圈镜头需检查光圈是否打开，自动光圈镜头则需要调节level电位器使光圈在合适位置。,4、彩色失真、偏色 可能是白平衡开关（awb）设置不当，也可能是环境光照条件变化太大，此时应检查开关设置是否在off位置，应想办法改善环境的光照条件。,5、图像出现扭曲或几何失真 这种现象可能是摄像机、监视器的几何校正电路有问题或光学镜头的问题,也有可能是视频连接线缆或设备的特征阻抗与摄像机的输出阻抗不匹配。当出现以上现象时,请先检查所用光学镜头是否异常及监视器的输入阻抗开关是否设置在75端，其次再检查所用视频连接线缆阻抗是否是75。,6、画面出现几道黑色竖条或横条混动。 这种情况一般是机器供电电源输出电压的纹波太大或电源功率不够导致的，应加强滤波并采用性能好、功率匹配的直流稳压电源。,镜头,1镜头的种类（根据应用场合分类） 广角镜头：视角90 度以上，观察范围较大近处图像有变形。 例如：2.5mm、2.8mm、.0mm、2.9mm等 标准镜头：视角30 度左右，使用范围较广。例如：6mm、8mm等 长焦镜头：视角20 度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。例如：12mm、16mm、25mm、35mm等。 变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大。例如：2.8-12mm、3.0-8mm等 针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。,2被摄物体的大小、距离与焦距的关系 请看下图：,3相对孔径 为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜光实际有效的有效孔径为d，比d 大，d 与焦距f 之比定义为相对孔径a，即a=d/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的倒数来表示镜头光圈的大小。f 值越小，光圈越大，到达ccd 芯片的光通量就越大。所以在焦距f 相同的情况下，f 值越小，表示镜头越好。,4镜头的焦距 1）定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。 有光圈：镜头光圈的大小可以调节。根据环境光照的变化，应相应调节光圈的大小。光圈的大小可以通过手动或自动调节，人为手工调节光圈的，称为手动光圈。镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。主要用于光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。 2）变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。 常用的变焦镜头为六倍、十倍变焦。 三可变和二可变镜头 三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、自动光圈。,5、镜头的选择 镜头光圈分手动和自动两种。以往由于摄像机的使用在室外或其它特殊场合等缘故，所以较多选用自动光圈镜头。 虽然自动光圈镜头对监控点的光线变化适应性较强，但其价格也明显高于相同焦距的手动定焦镜头。而现在大多数的摄像机都有电子快门，室内的光源也较为稳定，因此，建议在室内情况下，采用手动光圈镜头即可；现在市场上用的自动光圈镜头分为二大类：a.电源驱动自动光圈镜头；b.视频驱动自动光圈镜头。电源驱动自动光圈镜头是通过四根线控制镜头的，其中两根为dc12v 电源来驱动镜头中的马达，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小；视频驱动自动光圈镜头则是通过三根线来控制镜头的，其中一根为视频触发信号来起动光圈，并控制光圈大小，另二根为dc12v 电源线驱动电机马达。目前市场上大多黑白或彩色摄像机可以兼容二种自动光圈镜头镜头。但当监控点在室外时，应采用带自动光圈的镜头，因为室外的光线的动态范围变化较大，夏日阳光下环境照度达50000lx100000lx；夜间路灯时仅为10lx，变化幅度相当大。在这种情况下摄像机无论是否具有自动调整灵敏度功能即通过摄像机本身的电子快门已不可能适应这么宽的照度范围，也就无法达到控制图像效果的作用。,谈谈视频监控系统的现状和今后发展趋势,视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制造技术也有长足的发展。,一、 视频监控系统的现状 在国内外市场上，主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，并在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起，但仍需进一步完善和发展。目前，视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。 1、数字信号控制的模拟视频监控系统 数字信号控制的模拟视频监控系统分为基于微处理器的视频切换控制加pc机的多媒体管理和基于pc机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。,1-1、基于微处理器的视频切换控制加pc机的多媒体管理类型 80年代是微处理器的年代，视频监控系统利用微处理器固件发展的矩阵切换器，将原来分散的全硬件视频监控系统微型集中化，如将视频切换、对前端的控制等功能集合一起，一机处理，是技术上的一个突破。 自备微处理器的矩阵主机可通过pc机的图形管理软件实现以下功能： 对单一工作站之中的视频监控、出入口控制、内部通讯、报警等进行综合全面控制（注：只能提供一个简单的、可增强系统控制功能的用户界面，但不能代替矩阵主机的安防配置和编程能力）； 任意一台工作站可通过网络，控制其它工作站所连接的矩阵主机、报警设备，完成视频切换、云台、镜头控制及报警联动等； 可通过软件实现对众多矩阵主机和报警接口软件模块的控制。,1-2、基于pc机实现对矩阵主机的切换、控制和对系统的多媒体管理 基于pc机的视频监控系统采用软件设计，实现摄像机到监视器的视频矩阵切换，云台和镜头的控制，通过串口连接报警设备的报警信息，并通过程序编程自动完成视频切换、云台控制、报警联动、报警录像等各项控制功能。 系统能充分利用pc机的资源，使视频监控系统随电脑技术的发展而不断进步，同时其开放性的结构特性更可使之与其它多种系统如与消防报警系统、出入口管理系统、楼宇自控系统等实现互动集成。,1- 3、数控模拟视频监控系统的优缺点 随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高，多媒体技术的应用，系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化，视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用的特点，因此系统尽管已发展到很高的水平，已无太多潜力可挖，其局限性依然存在，要满足更高的要求，数字化是必由之路。,模拟监控系统的主要缺点有： 通常只适合于小范围的区域监控 模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆，而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于1km，双绞线的距离更短，这就决定了模拟监控只适合于单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所； 系统的扩展能力差 对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中； 无法形成有效的报警联动 在模拟监控系统中，由于各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。,2、数字视频监控系统 90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起，现今市场上有两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频web服务器为核心的视频监控系统。,2-1、数字监控录像系统 数字监控录像系统通常分为两类：一类是基于pc机组合的计算机多媒体工作方式；另一类是嵌入式数字监控录像系统。 计算机多媒体方式的数字监控录像系统 数字视频压缩编码技术日益成熟，计算机的普及化，为基于pc机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起，部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心，辅以其它传送器的模拟视频监控模式，其优越性主要表现在： a、pc机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能，使系统结构大为简化。 b、由于采用计算机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制； c、由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁带介质，同时有利于系统实现多媒体信息查询。 但随着基于pc机的视频监控录像系统的发展，在实际工程使用过程中，也暴露出一些不足，主要是系统工作的不稳定性。,基于pc的视频监控录像系统的组成结构为：兼容/工控pc机+视频采集卡+普通/较可靠的操作平台+应用软件。从系统的组成结构来分析： a、pc机 兼容pc机用于24小时不间断工作时，其性能是不很稳定的，工控pc机相对兼容pc机的稳定性有一个档次上的提高，适用于较复杂的工作环境； b、操作系统 以windows 98为操作平台的系统，业内人士都知道，win98的稳定性是有一定问题的，如果同时应用软件又不是很规范，这样就容易在使用过程中出现工作不稳定、死机等问题，而基于pc机的视频监控录像系统其软件的实现是在windows 95/98/nt、unix、linux等通用操作系统上，同时系统文件、应用软件和图像文件都存储在硬盘上，视频处理必须高密度输入大量数据，同时硬盘要进行多工工作，普通的硬盘逻辑（如windows的fat32）已无法适应，以致极易产生系统的不稳定性，造成死机现象； c 、应用软件 采用简易应用软件的系统是不能够用于安防领域的，视频监控系统的应用软件能力上应支持多任务并发处理，如监视、录像、回放、备份、报警、控制、远程连接等的多工处理能力； d、视频采集卡 视频监控录像系统通常均为多路输入系统，视频采集卡可采用多卡方式，也可采用单卡方式。一般说，单卡方式集成度高，稳定性会优于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件冲突，其稳定性会有较大的影响。目前市场上也有部分为追求高帧数而设计采用多卡进行迭加的多路单卡设备，但其仍在计算机的总线上进行传输、处理，不可能会有质的飞跃。,嵌入方式的视频监控系统 嵌入式系统 嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积等综合性严格要求的专用计算机系统，亦即为监控系统量体裁衣的专用计算机系统。 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件“。 嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 嵌入式系统的优点 a、系统为专用系统，所以系统小，指令精简，处理速度快； b、系统数据置于rom/flash memory，调用速度快，不会被改变，稳定性好； c、系统处理实时性好，性能稳定； d、文件管理系统更适合于大量的视频数据； e、该类系统目前16路以上机型还较为少见； f、在网络功能、音视频同步等方面也较令人满意。,2-2、嵌入式视频web服务器方式 嵌入式视频web服务器的主要原理 视频服务器内置一个嵌入式web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线送到内置的web服务器，网络上用户可以直接用浏览器观看web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机、云台、镜头的动作或对系统配置进行操作。 由于把视频压缩和web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，达到即插即看，省掉多种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个ip地址），用户也无需安装任何硬件设备，仅用浏览器即可观看。,嵌入式视频web服务器监控系统与其它监控系统的比较有如下特点： a、布控区域广阔 嵌入式视频web服务器监控系统的web服务器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控区域。 b、系统具有几乎无限的无缝扩展能力 所有设备都以ip地址进行标识，增加设备只是意味着ip地址的扩充。 c、可组成非常复杂的监控网络 采用基于嵌入式web服务器为核心的监控系统，在组网方式上与传统的模拟监控和基于pc平台的监控方式有极大的不同，由于web服务器输出已完成模拟到数字的转换并压缩，采用统一的协议在网络上传输，支持跨网关、跨路由器的远程视频传输。 d、性能稳定可靠，无需专人管理 嵌入式web服务器实际上基于嵌入式电脑技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，又由于视频压缩和web功能集中到一个体积很小的设备内，直接连入局域网或广域网，即插即看，系统的实时性、稳定性、可靠性大大提高，也无需专人管理，非常适合于无人值守的环境。 e、当监控中心需要同时观看较多个摄像机图像时，对网络带宽就会有一定的要求。,二、视频监控系统的发展 1、视频监控系统的发展方向 前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。 2、数字化 数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。 视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心“的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。,3、网络化 视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。 系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。,视频监控系统技术发展阶段,一、视频监控系统的发展历程 视频监控随着社会的进步，近来越来越被广泛地应用到各个领域。同时随着社会的发展，视频监控系统也随之经历了三个时代。 第一代：模拟时代。 视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。 第二代：半数字时代。视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输由多媒体控制主机或硬盘录像主机（dvr）进行数字处理与存贮。 第三代: 全数字时代，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于国际通用的tcp/ip协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟（数字）矩阵控制主机（ipm）来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。此外报警、门禁、巡更等前端设备输出的数字信号也可由多网合一的方式通过网络复用进行传输并在同一平台上进行管理与控制。,现今视频监控系统已经步入了全数字时代。这将彻底打破“闭路电视系统”模拟方式的结构，从根本上改变了视频监控系统从信息采集、传输处理、系统控制的方式和结构形式，也标志着监控正在走向现代“四化”阶段即： 前端一体化：监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强以及不同探测设备的整合输出。为系统集成化奠定了基础。 传输网络化：视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统采用多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享，这也是系统集成与整合的重要基础。,处理数字化：信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统，以实现抢先任务调度算法的快速响应，硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。 系统集成化：系统集成化正是由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化，特别是使视频监控系统与弱电系统中其它各子系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。,二、网络（数字）视频监控系统（ipcctv）的构成与发展: ipcctv发展至今主要有三种方式。第3.1代：现场电脑插卡方式：即通过在现场设置电脑并在其内安装视频压缩卡，将前端模拟信号通过pc机转换为数字信号再上网传输，属非嵌入式系统。其优点在于，能实现在网上“互联互通”及授权客户直接访问。便于构建系统及方便联网。但是具有现场不能脱离pc机，实用性较差，系统稳定性差，费用高的缺点。 第3.2代：通过网络视频编解码器方式通过在现场设置视频网络编码器将模拟视频编码后上网传输，并在监控端设置的对应解码器将网上数字视频信号解码后进行监控。其优点在于现场不需pc机支持，系统稳定性提高。但具有只能实现“一对一”式传输，实现网络“互联互通”及授权客户直接访问较困难，构建系统及联网比较困难的缺点。,第3.3代：现场采用网络监控产品包括：网络摄像机、网络高速球、网络视频接入器等，它们的输出即为全数字信号并直接上网传输与控制。多采用嵌入式结构，现场无需pc机支持； 可全天24小时运行、稳定可靠；内置web服务器，使网上授权监控者均可对其进行访问； 充分利用网络资源和功能，包括：互联互通、构建大系统、实现远程监控等一系列ipcctv的优越功能。是ipcctv视频监控系统的发展趋势和优秀代表。,插卡式硬盘录像机的相关知识,安装须知,一、安装场所 为了确保硬盘录像机的安全使用并且获得满意的使用性能，延长硬盘录像机的使用寿命，敬请客户在选择硬