CCTV基础知识培训解析.ppt

2020 3 24 1 CCTV基础知识培训 曹军 石头电子有限公司 2020 3 24 2 培训内容 CCTV概念CCTV系统组成CCTV主要设备 2020 3 24 3 CCTV CCTVClosedCircuitTelevision缩写闭路电视CCTV监控系统CCTV监控系统是应用闭路电视技术 编码 解码技术 视频技术等多种技术所建立的应用系统 可以将需要监视的场所的图像 声音信息传输到中心控制室进行监视 录像 以满足安全保卫 劳动 工作情况的监视需要 2020 3 24 4 CCTV系统组成 四大部分 前端 摄像机 镜头 云台 防护罩 支架 传输 有线传输 无线传输 网络传输 控制 控制器 画面处理器 监控软件 显示 显示器 监视器 硬盘录像机 2020 3 24 5 摄像机 Camera 摄像机是拾取图像信号的设备 被监视场所的画面是由摄像机将其光信号 画面 变为电信号 图像信号 的 目前 无论是彩色摄像机还是黑白摄像机 其光电转换的器件均采用了CCD或CMOS图像传感器 摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面成像在图像传感器的靶面上 通过图像传感器本身的电子扫描 将成像的光信号变为电信号 再通过放大 整形等一系列信号处理 最后以标准的电视信号输出 2020 3 24 6 摄像机 Camera 图像传感器ImagedeviceCCDChargeCoupledDevice电荷耦合器件CMOSComplementaryMetalOxideSemiconductor互补金属氧化物半导体 2020 3 24 7 摄像机 Camera CCD与CMOS比较信息读取方式CCD电荷耦合器存储的电荷信息 需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取 电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合 整个电路较为复杂 CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流 或电压 信号 信号读取十分简单 速度CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下 以行为单位一位一位地输出信息 速度较慢 而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号 还能同时处理各单元的图像信息 速度比CCD电荷耦合器快很多 2020 3 24 8 摄像机 Camera 电源及耗电量CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电 耗电量较大 CMOS光电传感器只需使用一个电源 耗电量非常小 仅为CCD电荷耦合器的1 8到1 10 CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势 成像质量CCD电荷耦合器制作技术起步早 技术成熟 采用隔离层隔离噪声 成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势 由于CMOS光电传感器集成度高 各光电传感元件 电路之间距离很近 相互之间的光 电 磁干扰较严重 噪声对图像质量影响很大 使CMOS光电传感器很长一段时间无法进入实用 CMOS传感器一般低于35万像素 2020 3 24 9 摄像机 Camera 像素pixels定义 屏幕上一个点称为一个像素 把一幅图分解成若干行 若干列 行列坐标上的一个点就称为一个像素总像素 构成一幅图片所含有点的数量 如500Hx582V或30万像素 两者乘积 2020 3 24 10 摄像机 Camera 分辨率Resolution定义 当摄像机摄取等间隔的黑白相间的条纹时 在监视器 监视器分辨率应大于摄像机 上能够看到的最多线数 数值越大成像越清晰黑白摄像机 380 600线彩色摄像机 380 480线 2020 3 24 11 摄像机 Camera 光照度Illumination单位 LUX勒克司定义 照射在单位面积上的光通量 也就是在距离摄像机一米处点一根蜡烛 这一烛光的亮度就是1勒克司1LUX 1lm m2lm 流明 光通量单位最低照度MIN 当被摄景物的光亮低到一定程度而使摄像机输出的视频信号低到某一规定值时的景物光照度值 如果摄像机的 最低照度 指标无法满足被监视场所的要求 就要考虑采用有红外成像的摄像机 或在被监视场所加装不易损坏的照明装置 2020 3 24 12 摄像机 Camera IRinfrared缩写红外线CCD能接收红外线并将红外线转换为电信号的特点 使摄像机在全黑的情况下 不动声色的拍下流畅的画面 但它缺点是 拍出来的画面是黑白的PIRPassiveInfraredReceiver缩写被动式热释电红外探头通过检测目标与背景的温差来探测目标 2020 3 24 13 摄像机 Camera PIR工作原理人体都有恒定的体温 一般在37度 所以会发出特定波长10um左右的红外线 被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的 人体发射的10um左右的红外线通过菲泥尔透镜增强后聚集到红外感应器 PIR 上 环境温度 24 1距离 6米速度 1米 秒方向 横切方向 2020 3 24 14 摄像机 Camera 信噪比S Nratio定义 摄像机的图像信号与噪声信号之比S signal表示摄像机在假设无噪声时的图像信号值N noise表示摄像机本身的噪声值 比如热噪声 白噪声等 单位 分贝 dB 表示 信噪比越高越好一般要求 不低于46dB 2020 3 24 15 摄像机 Camera AGCAutoGainControl自动增益控制AWBAutoWhiteBalance自动白平衡BLCBlackLightCompensation逆光补偿ELC ALCElectronic AutomaticLightControl 2020 3 24 16 镜头Lens 以视场大小分类view标准镜头 视角90度以上 一般用于电梯轿箱内 大厅等小视距大视角场所广角镜头 视角在30度左右 一般用于走道及小区周界等场所长焦镜头 视角在20度以内 焦距的范围从几十毫米到上百毫米 用于远距离监视变焦镜头 镜头的焦距范围可变 可从广角变到长焦 用于景深大 视角范围广的区域针孔镜头 用于隐蔽监控 2020 3 24 17 镜头Lens 以镜头光圈分类iris固定光圈fixiris 光圈不可变手动光圈manualiris 光圈可变 手动调整自动光圈autoiris 光圈可变 电动调整Video驱动型 将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈DC驱动型 利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈 2020 3 24 18 镜头Lens 以镜头焦距分类focus固定焦距镜头 焦距不可变变焦镜头Zoom 焦距可变手动变焦镜头 焦距是可变的 它有一个焦距调整环 可以在一定范围内调整镜头的焦距电动变焦镜头 电机与镜头的变焦环啮合 当其受控而转动时 可改变镜头的焦距 2020 3 24 19 镜头Lens 镜头接口 安装座 从镜头安装基准面到焦点的距离是17 526mm 安装座 从镜头安装基准面到焦点的距离是12 5mm应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头 2020 3 24 20 云台P T Z P panT TiltZ zoom1 水平云台P 只能上下旋转 实现水平方向监视万向云台P T 可以上下左右旋转 实现全方位监视2 室内云台indoor 价格相对教低 外型美观 负载小 1 5kg 7kg 室外云台outdoor 密封性能好 防水 防尘 负载大 7kg 50kg 3 普通型云台 外置摄像机球型云台 内置在一个半球形 球形防护罩中4 供电电压 AC DC220V 110V 24V 2020 3 24 21 防护罩Housing 室内防护罩indoor结构简单价格便宜防止摄像机落灰室外防护罩outdoor全天候防护罩 即无论刮风 下雨 高温 低温等恶劣条件 都能使安装在防护罩内的摄像机正常工作 2020 3 24 22 彩色 电视制式TVsystem PAL PhaseAlterationLine缩写逐行倒相图像彩色误差较小 与黑白电视的兼容好使用地区 中国及法国除外之欧洲自由国家 如英国 荷兰 澳大利亚 瑞士 瑞典 丹麦 西德 挪威 比利时 西班牙 葡萄牙及其属地等 2020 3 24 23 彩色 电视制式TVsystem NTSC NationalTelevisionSystemCommittee缩写国家电视系统委员会解决了彩色电视和黑白电视广播相互兼容的问题 但是存在相位容易失真 色彩不太稳定的缺点 使用地区 包括美国 加拿大 瓜地马拉 台湾 日本 夏威夷 波多黎各 墨西哥等 2020 3 24 24 彩色 电视制式TVsystem SECAMSEquentialCouleurAvecMemoire缩写顺序传送彩色与存储抗干扰 彩色效果好 但其兼容性较差使用地区 包括法国 苏俄 匈牙利 东德 保加利亚 波兰 主要地区为法国及东欧国家 2020 3 24 25 伴音制式system D K制式 伴音载频6 5MHZ 中国欧洲部分国家等使用该伴音制式 I制式 伴音载频6 0MHZ 香港使用该伴音制式 BG制式 伴音载频5 5MHZ 俄罗斯等国家使用 M制式 伴音载频4 5MHZ 日本 美国使用该伴音制式 2020 3 24 26 电源系统Power 电压系统 100V 127V 220V 260V频率系统 50 60Hz插头型式 A B C D E F六种 2020 3 24 27 电源系统Power 插头型式 A B C D E F六种 2020 3 24 28 电源系统Power 由于各地区的电压系统 频率系统 插头型式不一 因此监视器的制造必须符合各地区的标准而生产不同规格的监视器 例如澳洲与南非的电压系统高达250V 如果要外销至澳洲与南非就必须生产符合250V的产品 在频率与插头型式方面也是如此 有些国家的插头是3孔插头 而台湾规定所有新的建筑物都要改成3孔插头 这样也较符合用电安全 2020 3 24 29 萤幕Display 发光型CRT CathodeRayTube 阴极射线管VFD VacuumFluorescentDisplay 萤光显示管LED LightEmitterDisplay 发光二极体PDP PlasmaDisplayPanel 电浆显示板EL ElectroLuminescent 电光光面板其中CRT是CCTV监视器最常采用的萤幕映像管 另外VFD与CRT类似 多用於小型管与数字显示 PDP分有AC与DC型 具有高亮度 多色彩 高解析度 常用於战斗机上的仪表版 EL分有AC与DC型及有机无机型 可以作为LCD的光源 柔软可弯曲 色彩多 价格低 轻 薄 省电 如常用於车上的冷光仪表板 2020 3 24 30 萤幕Display 非发光型LCD LiquidCrystalDisplay 液晶显示ECD ElectroChromicChemicalDisplay 电化著色显示EPID ElectrophoreticIndicationDisplay 电泳动显示LCD是属於较新的萤幕显示方式 具有省电与轻薄的优点 ECD属於电化学 是使用氧化还原法 可以著色与消色 On O的达到显示效果 2020 3 24 31 监视器Monitor 球面管虽然称为球面管 也并非真正的球面 只是玻屏的弧度较大 玻屏中心与边像的高差较大 它的优点是防爆能力强 生产中成品率高 聚焦 会聚性能好 价钱便宜 但重显图像边沿失真大 可视角度小 受环境光影响较大 2020 3 24 32 监视器Monitor 平面直角管平面直角管并非真正的平面 只是玻屏的平坦度有所改进 玻屏中心与边缘的高差减小 平面直角管与球面管相比 重显图像失真减小 可视角度增大 重显图像的对比受环境光影响减小 是彩管和彩电技术的一个显著进步 2020 3 24 33 监视器Monitor 超平管平面直角管本来就不是平面 当出现平坦度更高的彩管时 人们只能用超平面这个更不规范的称谓 超平管与平面直角管相比 管屏的曲章半径更大 中心与边沿的高差更小 重显图像失真度也更小 同时在可视角度 受环境光影响方面比平面直角管更先进 2020 3 24 34 监视器Monitor 平面 纯平 管集中了目前彩管技术的最新成果 重显图像失真最小 可视角度最大 受环境光影响最小 亮度 对比度高 彩色鲜艳 图像清晰 色纯稳定 平均寿命长 是彩管的发展方向 当然这种平面彩管也有一些不足 例如成本高 边沿聚焦质量差 全屏亮度不均匀性大等 2020 3 24 35 监视器Monitor 分辨率Resolution水平分辨率Horizontalresolution在水平宽度为图像屏幕高度的范围内 可以分辨多少根垂直黑白线条的数目 如对水平解像力 线而言 就是指在水平方向 在图像的中心区域 可以分辨的最高能力可达到相邻距离为屏幕高度的 分之 的垂直黑白线条 2020 3 24 36 监视器Monitor 分辨率Resolution有效像素数与分辨率中的黑白条纹数并不是1 1的对应关系 影响分辨率的因素有很多 通常以亮度信号的频带宽度 80线 MHz来估算分辨率的大小 NTSC系统的频宽最高可达6MHzPAL系统的频宽最高可达7MHz 但模拟信号的带宽最好的也就是5MHz 因此其分辨率也就是400线 2020 3 24 37 监视器Monitor 清晰度低清晰度 图像水平清晰度大于250线标准清晰度 图像水平清晰度大于500线高清晰度 图像水平清晰度大于800线需要特别