CCTV安防监控培训资料

1、CCTV 安防监控培训资料针对名词做讲明：1. 基础名词讲明 垂直同步、彩色视频复合信号同步、外同步、直流线锁定和完全 同步是摄像机之间不同的同步方法。完全同步全体锁定是两部用于周密的应用如广播摄影棚摄像 机之间完全同步最好的方法。它将同步：水平，垂直，偶数 /奇数区域，色 彩触发频率和时期。垂直同步是最简单的方法来同步两部摄像机，通过垂直驱动 频率来保证视频能够采纳老式的切换期或者四分割机器，在同一个监视器 上显示几个影像源。垂直驱动信号通常由重复频率 20/16.7毫秒（ 50/60赫 兹）和脉冲 13 毫秒宽度的脉冲组成。彩色视频复合信号同步彩色视频复合信号代表视频和彩色触 发信号，意味

2、着摄像机能和外部的复合彩色视频信号同步。然而尽管称作 彩色视频复合信号同步，实际上只进行水平同步和垂直同步，而没有色彩 触发同步。外同步专门类似于彩色视频复合信号同步。一个摄像机能够 同步于另一个摄像机的视频信号，一个外同步摄像机能使用输入的彩色视 频复合信号，提取水平和垂直同步信号来做同步。直流线锁定是一种古老的技术， 利用直流 50/60 赫兹电源线电 流来同步摄像机。因为直流 24 伏电源广泛使用于多数建筑物防火警报系统， 由于专门容易获得。由于老型号的切换器和分割系统没有数字经历功能， 要保持稳固的影像，摄像机之间的同步专门必要，直流线锁定确实是摄像 机同步于交流 50/60 赫兹，彩

3、色信道之间时刻的关联和水平 /垂直信号没有 约束会导致糟糕的色彩转换（色彩时期设计） ，因此所有使用交流线锁定的 用户不可幸免地失去专门好的色彩转换。幸运的是，现在的分割器和 16 通 道复合处理器以及硬盘录象机都有内部经历体来克服那个咨询题，不再需 要同步信号，因此交流线锁定可能若干年后会被剔除掉。无色滚动 数字讯号处理器视频摄像机使用在荧光灯下时，只能产 生严峻色滚动的影像。影像会从白色转变成蓝色、粉红色再回到白色，如 此循环。这是因为交流电源运行在 50/60 赫兹所引起的咨询题。 白热灯泡能 提供稳固的光线，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

4、像机运算出白平稳需要 100150ms( 0.10.15) ， 比交流电慢了 8.5ms,因此永久不能赶上。对当前影像通过8次循环周期才 能清晰地产生色滚动。背光补偿能提供在专门强的背景光线前面目标的理想的曝光,不管要 紧的目标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。一个不具有超强动态 特色的一般摄像机只有如 1/60 秒的快门速度和 F2.0 的光圈的选择, 然而一 个要紧目标后面的专门亮的背景或一个点光源是不可幸免的,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,光圈会被关闭导致要紧目标变得太黑而不被看 见。为了克服那个咨询题,一种称为

5、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。影像第一被分割成 7块或 6个区域(两个区 域是重复的),每个区域都能够独立加权运算曝光等级,例如中间部分就能 够加到其余区块的 9 倍,因此一个在画面中间位置的目标能够被看得专门 清晰,因为曝光要紧是参照中间区域的光线等级进行运算。然而有一个专 门大的缺陷,如果要紧目标从中闲移动到画面的上下左右位置,目标会变 得专门黑,因为现在它不被区不开来差不多不被加权。F 表示镜头的孔径, F 停止 2:1 和 f3.4 毫米表示镜头的焦距是 3.4 毫米。 镜头F2.0和f3.44采纳专门经济的形式，应此价格较低，广泛应用于单板 摄像机，F2

6、.0的镜头的孔径能收集人眼一半的光线，f3.4毫米的镜头在1/4 英寸CCD上有60度的视角，在1/3英寸CCD上有90度视角，专门接近于 人眼的视角。 人眼的两只眼睛能包含更大的视角, 从人到人一样有 150到 1 80的角度，然而请记住，F停止和f焦距只是一个镜头的差不多参数， 并不 代表质量。超宽动态是在专门强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。宽动态摄 像机比传统只具有 3:1 动态范畴的摄像机超出了几十倍。 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不处，室内 照度为lOOLux，而不处风景的照度可能是 1O,OOOLux，对比确实是10

7、,000/ 100=100:1。那个对比人眼能专门容易地看到，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专门大的咨询题，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，然而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， 然而室内的影像会被清除 （全黑）。峰值感应模式是用通过影像亮点代替整个影像的平均值来决定曝光指 数，使用规则系统的用户能应对最苛刻的要求，如在黑夜抓取一个白点的 影像，而且还要看到那个小亮白点的细节和色彩。CMOS 全称为 Complement

8、ary Metal-Oxide Semiconductor,中文翻译 为互补性氧化金属半导体。 CMOS 的制造技术和一样运算机芯片没什么差 不，要紧是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在 CMOS 上共存 着带N （带-电） 和P （带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的 电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。CCD全称为Charge Coupled Device,中文翻译为电荷藕合器件。它使 用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，然后通过模数 转换器芯片将电信号转换成数字信号，数字信号通过压缩处理经 USB 接口 传到电脑上就形成所采集的图像。景深的概念：当某一物体聚

9、焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到 其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从 前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。 景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物 就模糊。焦距是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。从光学原理 来讲焦距确实是从焦点到透镜中心的距离。关于镜头来讲，焦距有着专门 重要的意义。焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短 成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越 短视角越大。焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深 越大。焦距长短与透视感的强弱

10、成反比，焦距越长透视感越弱，焦距越短 透视感越强。焦距长短与反差成反比，焦距越长反差越小，焦距越短反差 越大。对焦距离越远景深越深，对焦距离越近景深越浅。因此在拍照远景 时应该选择较大对焦距离的镜头，而在拍照近景时则应该使用较小对焦距 离的产品。镜头对焦距离是用cm （厘米）表示的，可谓一目了然。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式，手动方式是想看哪一路 就把开关拨到哪一路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换，切换时 刻通过一个旋钮能够调剂，一样在 1 秒到 35 秒之间。如果不要求时时刻刻 监控，能够在监控室增设一台切换器，把摄像机输出信号接到切换器的输 入端，切换器的输出端接监视器，切

11、换器的输入端分为 2、4、 6、8、12、 16 路，输出端分为单路和双路，而且还能够同步切换音频（视型号而定）。视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、储备及处理的专用运算机 设备，它在视频监控、网络教学、 Ip 视频会议、广告插播及视频节目点播 等方面都有广泛的应用。视频服务器采纳 MJPEG、H.261、H.263、MPE G2、MPEG4 等压缩格式， 在符合技术指标的情形下对视频数据进行压 缩编码，以满足储备和传输的要求。具有多通道输入输出、多种视音频格 式接口。 可配备 SCSI、FC 等网络接口进行组网， 实现视音频数据的传输和 共享。它由视音频压缩编码器、大容量储备设备、输入 /

12、输出通道、网络接 口、视音频接口、 RS422 串行接口、协议接口、软件接口、视音频交叉点 矩阵等构成，同时，提供外锁相和视频处理功能。网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像 机，它能够将影像通过网络传至有网络连接端口的另一端，且远端的扫瞄 者不需用任何专业软件，只要标准的网络扫瞄器（如“ Microsoft IE 或 Net scape）即可监视其影像。网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采纳嵌入式实 时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通 过网络总线传送到 Web服务器。网络上用户能够直截了当用扫瞄器观看 W eb服务器上的摄像机图像，授权用户还能够

13、操纵摄像机云台镜头的动作或 对系统配置进行操作。动态侦测整个监控画面被分成多个小区域，用户能够任意选择区其中 的区域，同时能够对选中的监控区域进行 1-20 级的敏锐度设置。 如此当有 东西移动时将被摄像机服务器检测到，同时进行录像。通讯接口在安防监控系统中的通讯接口要紧是对视频、音频的输入输 出来讲的。因此通讯接口一样有以下几种： RS-232、RS-485、通用网络接 口，可支持 PSTN、 ISDN 以及 LAN 各种联网环境、具有 USB2.0 超高速数 据接口，连接运算机对重要图像资料进行备份、可选配具有逐行扫描 VGA 输出接口等。监视器是监控系统的标准输出，有了监视器我们才能观看

14、前端送过来 的图像。监视器分彩色、黑白两种，尺寸有 9、 10、 12、 14、 15、 17、 21 英寸等，常用的是 14英寸。 监视器也有辨论率，同摄像机一样用线数表 示，实际使用时一样要求监视器线数要与摄像机匹配。 另外，有些监视器 还有音频输入、S-video输入、RGB重量输入等，除了音频输入监控系统用 到外，其余功能大部分用于图像处理工作，在此不作介绍。视频放大器当视频传输距离比较远时，最好采纳线径较粗的视频线， 同时能够在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视 频放大器能够增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会 被放大。另外，回路中不能串接太多视频

15、放大器，否则会显现饱和现象， 导致图像失真。云台确实是两个交流电组成的安装平台，能够水平和垂直的运动。按 使用环境分为室内型和室外型，要紧区不是室外型密封性能好，防水、防 尘，负载大。装方式分为侧装和吊装，确实是把云台是安装在天花板上依 旧安装在墙壁上。外形分为一般型和球型，球型云台是把云台安置在一个 半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐藏、美观、快速。嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于运算机硬件系统之中。简 单的讲确实是系统的应用软件与系统的硬件一体化， 类似与 BIOS 的工作方 式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。专门适合于要求 实时的和多任务的体系。全双

16、工：同一时刻既可发又可收。全双工要求：收与发各有单独的信 道、可用于实现两个站之间通讯及星型网、环网、不可用于总线网。半双工：同一时刻不可能既发又收，收发是时分的。半双工要求：收 发可共用同一信道，可用于各种拓扑结构的局域 网络最常用于总线网、半 双工数据速率理论上是全双工的一半。方向幕帘红外探测器一样是采纳双向脉冲记数的工作方式，即 A 方向 到 B 方向报警， B 方向到 A 方向不报警。具有入侵方向识不能力，用户从 内到外进入戒备区，可不能触发报警，在一定时刻内返回可不能引发报警， 只有非法入侵者从外界侵入才会触发报警，极大的方便了用户在设防的戒 备区域内活动，同时又不触发报警系统。自动

17、高速跟踪快球是集光学、电子、机械、信息处理和网络于一体， 由摄像头、动力传动、运动操纵装置，基于高速并行处理的图像分析、识 不、压缩和通信等部分组成。具有视频摄像、位置操纵、方位和镜头预置、 运动目标检测、识不和跟踪、火焰及烟雾检测报警等功能。当运动目标进 入球形摄像机的视场范畴内，利用高速 DSP 芯片在前一帧图像和现在的图 像进行差分运算，当达到某个特定数值，判定一帧中的某个特定部分为移 动物体，然后球机自发出指令给球机云台，如此循环往复，从而操纵球形 摄像机实现对运动物体的连续跟踪而不需要人的操作，也不需要运算机系 统的支持。 线锁定同步( LINELOCK )是一种利用交流电源来锁定摄

18、像机场同步脉冲的一种同步方式。当图像显现因交流电源造成的网波干扰 时，将此开关拨到线锁定同步( LL )的位置，就可排除交流电源的干扰。自动增益操纵摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电 平，即 ,为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号，必须使 放大器的增益能够在较大的范畴内进行调剂。这种增益调剂通常差不多上 通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动 增益操纵电路，简称 AGC 电路。具有 AGC 功能的摄像机，在低照度时的 灵敏度会有所提升，但现在的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被 同时放大的缘故。音源确实是声音的源头，没有音源，用音响系统

19、还原声音也就 无从谈 起。音源有两层含义，一是指记录声音的载体，只有先把声音记 录在某种 载体上，才谈得上用音响设备把载体上的声音还原出来，这些 载体是音响 系统中声音的来源，因此叫音源。音源的另一层含义，是指播放音源载体 的设备。时刻上连续、而且幅度随时刻连续变化的讯号称为模拟讯号（例 如声波 确实是模拟讯号，音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯 号），记 录和处理模拟讯号的音源确实是模拟音源，例如磁带 /卡座、 LP/L P 唱机。模拟音源记录和处理的讯号是声音 （准确地讲应该是从声音转换而 来的 电讯号）的本来面目，能够直截了当用传统的放大器放大，处理起来 方便直 接；数码音源记录、

20、处理的差不多上 0和 1排列组合形成的抽象二 进制数据流 ，专门不直观。声波是模拟的， 不能直截了当为数码音源使用， 必定通过转 换设备转为数字讯号，才能记录在数码音源载体上。播放时， 数码音源 设备读出的数据不能直截了当由传统的放大器放大，必须先转换 为模拟讯号 才行。可见，数码音源讯号处理过程要复杂得多。但数码音源 优点专门突 出：信噪比和动态范畴远胜模拟音源，讯号经多次复制和多个 传输环节 后质量不下降，这一点模拟音源不管如何也办不到。AVS 是中国自主制定的音视频编码技术标准。 AVS 工作组成立于 2002 年 6 月，当年 8 月开始了第一次的工作会议。通过 7 次 AVS 正式工

21、作会议 和 3 次视频组附加会议，经历一年半的时刻，审议了 182 个提案，先后采 纳了 41项提案，2003年12月19日AVS视频部分终于定稿。AVS-视频当 中具有特点性的核心技术包括：8x8整数变换、量化、帧内推测、1/4精度 像素插值、专门的帧间推测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等。 目前的AVS-视频技术可实现标准清晰度（CCIR 601或相当清晰度）、低清 晰度（CIF、SIF）等不同格式视频的压缩。实时编解技术是指硬盘录像机能实时将采集的原始数据进行加工，转 变成标准的 MPEG 1 或 MPEG2 格式的图像文件，直截了当储备到硬盘， 中间可不能显现数据的积压和丢失；

22、这要紧是与电脑刻录相对比的，电脑 刻录时，先将原始数据采集好，然后再对数据进行加工转换成标准的 MPEG1或MPEG 2格式的图像文件。实时编解码技术要求整个系统的速度 足够快，否则，则只能通过降低图像的质量，降低数据量来达到要求。超级 HAD 图像传感器内置应用 Super Hole Accumulation Diode(HA D)电子画质提升技术的CCD影像感应器，提升CCD的感应性能及加大数 码信号处理功能，有效地于拍照影像时降噪及减低不必要的干扰，令画面 更清晰鲜艳，色彩层次更分明，对现场光源不足或拍照夜景时成效专门显 着。白平稳，即White Balanca物体颜色会因投射光线颜色产

23、生改变，在 不同光线的场合下拍照出的图像会有不同的色温。例如以钨丝灯 (电灯泡) 照明的环境拍出的照片可能偏黄，一样来讲，CCD没有方法像人眼一样会自动修正光线的改变。因此通过白平稳的修正，它会按目前画像中图像特 质，赶忙调整整个图像红绿蓝三色的强度，以修正外部光线所造成的误差。 有些摄像机除了设计自动白平稳或特定色温白平稳功能外，也提供手动白 平稳调整。可变码流编解码技术是指编解码器可按照数据量的大小自动调剂带 宽，遇到图像变化较快，颜色较丰富时分配的带宽大一些；图像变化较慢， 颜色较不丰富时分配的带宽小一些，如此在保证图像录制质量的同时最大 限度地节约硬盘了空间。固定码流编解码提供的带宽是

24、固定的，不管数据量的大小，当图像颜 色丰富，变化较快时，往往带宽不够而降低录像的质量，看起来图像有点 停顿或色彩变样；而图像数据量不大时，提供的带宽有多于，白费储备空 间。像素是衡量摄像头的一个重要指标之一， 一些产品都会在包装盒标着 3 0 万像素或 35 万像素。一样来讲，像素较高的产品其图像的品质越好。但 另一方面也并不是像素越高越好，关于同一个画面，像素越高的产品它的 解析图像的能力越强，为了获得高辨论率的图像或画面，它记录的数据量 也必定大得多，关于储备设备的要求也就高得多，因而在选择时应注意有 关的储备设备。门禁系统是一种全新的出入治理方式：承诺具有权限的人进入指定的 区域，同时拒

25、绝没有权限的人员。该系统的主角是安装在门侧的读卡器或 密码键盘。它们将读到的数据传送到本地操纵器，按照事先编制的数据库， 确认是否能够通行。1. 1. 1 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，为了节约摄像机所用的数量、简化传输 系统及操纵与显示系统， 在摄像机上加装电动的 （可遥控的） 可变焦距（变 倍）镜头，使摄像机所能观看的距离更远、更清晰；有时还把摄像机安装 在电动云台上，通过操纵台的操纵，能够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

26、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，传送给操纵中心 的监视器上。由于摄像部分是系统的最前端，同时被监视场所的情形是由 它变成图像信号传送到操纵中心的监视器上，因此从整个系统来讲，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 的质量将阻碍着整个系统的质量。从系统噪声运算理论的角度来讲，阻碍 系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出（在那个地点即为摄像机的 图像信号输出）信号信噪比的情形。因此，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通过传输部分、操纵部分之后到达 监视器上，那么到达监视器上的图像信号信噪

27、比将下降，这是由于传输及 操纵部分的线路、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，关于摄像部分来讲，在某些情形下，专门 是在室外应用的情形下，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。2. 1. 1 黑白 CCD 摄像机的要紧参数 在电视监控系统中选择摄像机，一样要看几个要紧的参数，即辨论 率、最低照度和信噪比等，另外还要考虑摄像机的附带功能及价格和今后 服务等因素。以下对摄像机的几个要紧参数作一介绍。A、CCD 尺寸及像素数CCD尺寸指的是CCD图像传感器感光面的对角线尺 寸，早期的CCD尺寸比较大，为l

28、in、2/3in和1/2in等几种，因而近年来用 于电视监控摄像机的 CCD 尺寸以 1/3in 为主流。像素数指的是摄像机 CCD 传感器的最大像素数， 有些给出了水平及垂直方 向的像素数， 如 500H*582V ，有些则组出了前两者的乘积值， 如 30万像素。 关于一定尺寸的 CCD 芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小， 因而由该芯片构成的摄像机的辨论率也就越高。例如，在电视监控摄像机 中使用的 CCD 传感器的像素有的已达到 48 万像素。B、辨论率辨论率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当 摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的辨论 率高）上能

29、够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰 蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。 工业监视用摄像机的辨论率通常在 380460线之间，广播级摄像机的辨论 率则可达到 700 线左右。C、低照度低照度指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使 摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参 数时，还应专门注明镜头的最大相对孔径。例如，使用 F1. 2 的镜头，当被 景物的光亮度值低到 0. 04lx 时，摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的 50%,即达到350mV （标准视频信号最大幅起来 700mV），则称此摄像机 的最低照度为 0. 04lx/F1. 2。被摄

30、景物的光亮度值再低， 摄像要输出的视频 信号的幅值就达不到 350mV 了,反映在监视器的屏幕上,将是一屏专门难 辨论出层次的、灰暗的图像。参考环境照度:夏日阳光下lOOOOOLux阴天室外lOOOOLux电视台演播室lOOOLux距60W台灯60cm桌面300Lux 室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Lux何谓照度？照度（LUX ）数值达到多少为低照度？多少数值能适应摄 取影像的周围环境？最低被照体照度在摄影机的可辨识范畴内，被照体需要一定之明亮度，摄影机 才可输出被照体之影像，此明亮度称之为v最低被照体照度。各型号摄 影机可摄得影像所需之明

31、亮度皆不相同，因此明亮度即成为摄影机感度之 标准。v最低被照体照度会随着镜头之 F值（最大口径比）、光源之色温、被照体 之反射率、增益的最大值等条件不同而改变。镜头之F值（最大口径比）将镜头之明亮度数值化光源之色温人类肉眼不可辨识光源之色温数值化被照体之反射率被照体入射光线和反射光线之比率增益的最大值摄影机感度之最大值镜头之明亮度（F值）F值每缩小一级镜头的有效口径由此推算，F值每F值即指镜头之明亮度。镜头规格中所显示v最大口径比1:1.2之VH即为F值。F值越小表示镜镜头之明亮度越高_ 悔I巴距，明亮度即增加两倍。镜头之射入光量与光束之断面积 D的平方成比例，因此影像明亮度为F值平方之反比

32、缩小一级距，明亮度即增加rf两倍。最低被照体照度之换算方式摄影机规格记载之最低被照体照度，是使用F1.4镜头所测定之值。实际使用时，按照所组合镜头之 F值不同，最低被照体照度也有所不 同。.EtX 3卿在C-CC350摄影机V最低被照体照度：3Lx(50IRE)(F1.4) 上加装CT-0312G(F1.2)之镜头时,其换算之最低被照体照度为：(3Lx) X (1.2X 1.2)/(1.4X 1.4)= 2.2Lx使用比F1.4明亮度更高之镜头(非球面镜头等)，最低被照体照度也随之 下降，即使是昏暗的物体，摄影机也可清晰地输出被照体之影像。照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照耀到单位面

33、积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明(Lm)数，也叫做勒克斯(Lux):1Lux=1Lm/平方米上式中，Lm是光通量的单位，其疋义是纯铂在熔化温度(约1770C )时，其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内 所辐射的光量。为了对比度的量有一个感性的认识，下面举一例进行运算，一只100W的白炽灯，其发出的总光通量约为1200Lm,若假定该光通量平均地分 布在一半球面上，则距该光源1m和5m处的光照度值可分不按下列步骤求 得：半径为1m的半球面积为2 nX 12=6.28平方米 距光源1m处的光照度 值为：1200Lm/6.28平方米=191Lux同理、半径为5m的半球面积为:2 nX

34、 52=157平方米 距光源5m处的光照度值为：1200Lm/157平方米=7.64Lux可见，从点光源发出的光照度是遵守平方反比律的。1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度，我们在摄像机参数规格中常 见的最低照度(MINIMUMLLUMINATION ),表示该摄像机只需在所标示 的LUX数值下，即能猎取清晰的影像画面，此数值越小越好，讲明CCD的灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓 度的彩色摄像机要低10倍。一样情形：夏日阳光下为 100，000LUX ；阴天室外为 10000LUX； 室内日光灯为100LUX ;距60W台灯60CM桌面为300LUX ;电视台演

35、播 室为1000LUX ；黄昏室内为10LUX ;夜间路灯为0.1LUX ;烛光（20CM 远处）1015LUX。D、信噪比及伽玛校正系数信噪比也是摄像机的一个要紧参数。其差不多定义是信号关 于噪声的比值乘以20log, 样摄像机给出的信噪比值均是在 AGC （自动增 益操纵）关闭时的值，因为当 AGC 接通时，会对小信号进行提升，使得噪 声电平也相应提升。CCD摄像机的信噪比的典型值一样为 4555dB。测量 信噪比参数时，应使用视频杂波测量仪直截了当连接于摄像机的视频输出 端子上。伽玛校正系数前面提到的丫值，其典型值为丫 =0. 45。现行摄像机大都采 纳了固定的丫值。2. 1. 2 黑白

36、 CCD 摄像机的附带功能除了上述介绍的差不多参数外，各品牌的摄像机大都还有一 些附带的功能，如自动光圈接口、电子快门、自动增益操纵、逆光补偿、 线锁定同步及外同步等，下面简要介绍一下。A、电动光圈接口目前在市场上见到的标准 CCD 摄像机大都带有驱动自动光 圈镜头的接口，其中有些只提供一种驱动方式（通常为视频驱动方式） ，也 确实是讲，它只能配接 VD 型的自动光圈镜头，有些则可同时提供两种驱 动方式（视频驱动和直流驱动）供用户选择，因此，它能够配接任何自动 光圈镜头。那个地点，视频驱动（Video Driver，简称VD）方式是指摄像 机将视频信号电平输出到自动光圈镜头的内部，再由其内部的

37、驱动电路输 出操纵电压，使镜头光圈调整电动机转动；直流驱动（ DC Driver，简称D D）方式则是指摄像机内部增加了镜头光圈电动机的驱动电路，能够直截了当输出直流操纵电压到镜头内的光圈电动机并使其转动，因此，具有直流 驱动接口的摄像机的成本就稍许高一些（因为增加了一部分电路） ，但所选 配的自动光圈镜头则因其内部不含有驱动电路而体积稍小一些，价格也就 低一些。不同品牌及型号的摄像机所带自动光圈接口的位置及形式是不完 全一样。一样摄像机的自动光圈接口设置在机身的后面板上，但也有一些 则设在机身的侧面。 图 2-1 示出几种不同形式的自动光圈的接口， 其中阴式 方四孔接口最为常见，但不同摄像机

38、对其各针脚的定义又不完全相同。一 样视频驱动自动光圈接口使用 3 个针，即电源、视频、接地；而直流驱动 自动光圈接口使用 4 个针，即阻尼正、阻尼负、驱动正、驱动负。若同时 具有两种光圈驱动方式， 则具体将该接口定义为 VD 依旧 DD 驱动方式， 须 由另外的拨动开关来选择（如 JETCOM 公司的 JC 系列摄像机），也有的由 摄像机盖板内视频处理板上不同的插座位置来选择，并在出厂前设定一种 方式（如 NATURE 的 NV-434CA 摄像机），还有的干脆在摄像机机身侧面 及后面板上直截了当设定两个不同的自动光圈接口（如 JVC 的 TX-S240E 摄像机）。（ 1）（2）（3）（ 1

39、）阴式方四孔型（ 2）阴式圆四孔型（ 3）接线端子型 图 2-1 摄像机的自动光圈接口B、电子快门电子快门（Electronic Shutter）是比照照相机的机械快门 功能提出一个术语，它相当于操纵 CCD 图像传感器的感光时刻。由于 CC D 感光的实质是信号电荷的积存，则感光时刻越长，信号电荷的积存时刻 就越长，输出信号电流的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积存时 刻（即调整时钟脉冲的宽度） ，即可实现操纵 CCD 感光时刻的功能。C、自动增益操纵 摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即。为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号，必须 使放大器的增益能够在较

40、大的范畴内进行调剂。这种增益调剂通常差不多 上通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自 动增益操纵电路，简称 AGC 电路。具有 AGC 功能的摄像机，在低照度时 的灵敏度会有所提升，但现在的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声 被同时放大的缘故。D、背光补偿背光补偿(Back - light Compensatior)也称作逆光补偿或逆光补正，它能够有效补偿摄像机在逆光环境下拍照时画面主体黑暗 的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域(如从第 80 行 200 行的中心区域)进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定 A GC 电路的工作点。由于子区

41、域的平均电平专门低， AGC 放大器会有较高 的增益，使输出视频信号的幅值提升，从而使监视器上的主体画面明朗。 现在的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低， 整个视场的可视性得到改善。E、线锁定同步线锁定同步( LINE LOCK )是一种利用交流电源来锁定 摄像机场同步脉冲的一种同步方式。当图像显现因交流电源造成的网波干 扰时，将此开关拨到线锁定同步( LL )的位置，就可排除交流电源的干扰。2. 1. 3 摄像机的使用 摄像机的使用专门简单，通常只要正确安装镜头、连通信号电缆， 接通电源即可工作。但在实际使用中，如果不能正确地安装镜头并调整摄 像机及镜头的状态，则可能达

42、不到预期使用成效。以下简要介绍摄像机的 正确使用方法。A 、安装镜头摄像机必须配接镜头才可使用，一样应按照顾用现场的实际情形来选配合适的镜头，如定焦镜头或变焦镜头、手动光圈镜头或自 动光圈镜头、标准镜头或广角镜头或长焦镜头等。另外还应注意镜头与摄 像机的接口，是C型接口依旧CS型接口（这一点要切记，否则用 C型镜 头直截了当往 CS 接口摄像机上旋入时极有可能损坏摄像机的 CCD 芯片）。 安装镜头时，第一去掉摄像机及镜头的爱护盖，然后将镜头 轻轻旋入摄像机的镜头接口并使之到位。关于自动光圈镜头，还应将镜头 的操纵线连接到摄像机的自动光圈接口上，关于电动两可变镜头或三可变 镜头，只要旋转镜头到

43、位，则临时不需校正其平稳状态（只有在后焦聚调 整完毕后才需要最后校正其平稳状态） 。B、调整镜头光圈与对焦关闭摄像机上电子快门及逆光补偿等开关，将摄像机对 准欲监视的场景，调整镜头的光圈与对焦环，使监视器上的图像最佳。如 果是在光照度变化比较大的场合使用摄像机，最好配接自动光圈镜头并作 摄像机的电子快门开关置于 OFF。如果选用了手动光圈则应将摄像机的电 子快门开关置于ON,并在应用现场最为明亮（环境光照度最大）时，将镜 头光圈尽可能开大并仍使图像为最佳（不能使图像过于发白而过载） ，镜头 即调整完毕。装好防护罩并上好支架即可。由于光圈较大,景深范畴相对 较小,对焦距时应尽可能照管到整个监视现

44、场的清晰度。当现场照度降低 时,电子快门将自动调整为慢速,配合较大的光圈,仍可使图像中意。 在以上调整过程中,若不注意在光线明亮时将镜头的光圈尽可能开大,而 是关得比较小,则摄像机的电子快门会自动调在低速上,因此仍能够在监 视器上形成较好的图像；但当光线变暗时,由于镜头的光圈比较小,而电 子快门也差不多处于最慢（1/50S）了，现在的成像就可能是昏暗一片了。C、后焦距的调整B、手动光圈定焦镜头 手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环,其光圈 调整范畴一样可从 F1. 2或 F1. 4 到全关闭, 能专门方便地适应被摄现场的 光照度,然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的,一旦摄像

45、机安装 完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜 头一样也是应用于光照度比较平均的场合，而在其他场合则也需与带有自 动电子快门功能的 CCD 摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度 变化比较大的场合，通过电子快门的调整来模拟光通量的改变。C、自动光圈定焦镜头自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动 光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并 从其驱动电路上引出 3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微 型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又 分为含放大器（视频驱动型）与不含放大器（直流驱动型）两

46、种规格。D、手动变焦镜头顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整 环，能够在一定范畴内调整镜头的焦距，其变比一样为 23 倍，焦距一样 在3. 68 mm。在实际工程应用中，通过手动调剂镜头的变焦环，能够方 便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房 间内某个局部区域的监视。当关于监视现场的环境情形不十分了解时，采 纳这种镜头明显是专门重要的了。 关于大多数电视监控系统工程来讲，当摄像机安装位置固定下来后，再频 繁地手动变焦是专门不方便的，因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距 一样专门少再去调整，而仅仅起到定焦镜头的作用。因而手动变焦镜头一 样用在要求较为严

47、格而用定焦镜头又不易满足要求的场合。但这种镜头却 受到工程人员的青睐，因为在施工调试过程中使用这种镜头，通过在一定 范畴的焦距调剂，一样总能够找到一个可使用户中意的观测范畴（不用反 复更换不同焦距的镜头） ，这一点在外地施工中尤为显得方便。E、自动光圈电动变焦镜头 此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动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（Zoom）;另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时 可完成镜头的对焦（Focus）。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能， 因 而此种镜头也称作电动两可变镜头。自动光圈电动变焦镜头一样引出两组

48、多芯线，其中一组为自动光 圈操纵线，其原理和接法与前述的自动光圈定焦镜头的操纵线完全相同； 另一组为操纵镜头变焦及对焦的操纵线，一样与云台镜头操纵器及解码器 相连。当操作远程操纵室内云台镜头操纵器及解码器的变焦或对焦按钮时， 将会在此变焦或对焦的操纵线上施加一个或正或负的直流电压，该电压加 在相应的微型电动机上，使镜头完成变焦及对焦调整功能1. 镜头的种类 （按照顾用场合分类 ）广角镜头：视角90度以上，观看范畴较大，近处图像有变形。标准镜头：视角30度左右，使用范畴较广。 长焦镜头：视角 20 度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。 变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距能够从广角变到长焦，焦距越长

49、成 像越大。 针孔镜头：用于隐藏观看，经常被安装在如天花板或墙壁等地点。2. 被摄物体的大小、距离与焦距的关系设被摄物体的高度和宽度分不为 H、W ，被摄物体与镜头间的距离为D，镜头的焦距为f。靶面成像的高度和宽度分不为 h、w，则运算公式如下： f=h x D/H f=w x D/W按照上述公式，也能够专门容易地运算出视场角，下表为靶面尺寸和 成像大小对比表 靶面规格 1 2/3 1/2 1/3 h 9.6mm 6.6mm 4.8mm 3.6 mm w 12.8mm 8.8mm 6.4mm 4.8mm3. 相对孔径为了操纵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

50、为d,由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为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平方成正比,一样适应上 用 F=f/D ，即相对光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。因此在焦距 f相同的情形下，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：镜头光圈的大小能够调剂。按照环境光照的变化，应相应调剂 光圈的大小。光圈的大小能够通过手动或自动调剂。人为手工调剂光圈的， 称为手动光圈；镜头自带微型电机自动调整光圈

51、的，称为自动光圈。 无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。要紧用光源恒定或摄像机 自带电子快门的情形。2) 变焦距：焦距能够按照需要进行调整，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. 选配镜头原则为了获得预期的摄像成效，在选配镜头时，应着重注意六个差不多要素：A)B)C)D)E)F)注释：被摄物体的大小 被摄物体的细节尺寸 物距焦距CCD 摄像机靶面的尺寸 镜头及摄像系统的辨论率变焦镜头 -焦平面的位置固定， 而焦路可连续调剂的光学系统。 变焦是通过移动镜头内部的镜片，改变它们之间的相对位

52、置而实现的。如此就能 够在一定范畴内改变镜头的焦距长度和视角。焦距 -透镜中心或其第二主平面到图像集合点处的距离。 单位一样为毫 米或英寸。光圈 -位于摄像机镜头内部分的、 能够调剂的光学机械性阑也， 可用来 操纵通过镜头的光线的多少。自动光圈 -镜头内的隔膜装置， 可按照电视摄像机传来的视频信号自行调 剂，以适应光照强度的变化。光圈隔膜通过打开或关闭光圈来操纵通过镜 头传送的光线。典型的补偿范畴是 10000-1 到 300000-1。镜头是摄像机的眼睛，正确选择镜头以及良好的安装与调整是清晰 成像的第一步。 当前，13 镜头是应用的主流， 自动光圈镜头销售量最多， 变焦镜头是应用进展的趋势

53、。1)应依据摄像机到被监视目标的距离，来选择定焦镜头(Fixed Focal Lens)的焦距。从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用值来表示，镜头光圈一样用F表示，F取值以镜头的焦 距/和通光孔径d的比值来衡量，F=f/d，每个镜头上均标有其最大的F值。2) 摄像机的镜头规格应与摄像机 CCD靶面尺寸(1 /2为6.4hX4.8 u、1/3 为4.8hX3.6 u、1/4为3.2hX2.4 u )相对应。如果镜头尺寸与摄像机 CCD 靶面尺寸不一致时，观看角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以 外等咨询题。3) 摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与摄像

54、机CCD靶面尺寸hX u及镜头焦距 f 之间有如下关系：水平视觉度数 =2arctan (h/2f)；垂直视觉度数 =2arctan (u /2f)。4) 镜头有自动光圈(auto iris)和手动光圈(manual iris)之分。自动光圈用于被 照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳固之处。自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Video driver(with Amp)，它将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来操纵镜头上的光圈，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达 的操纵，另一类称为DC输入型(DC driver no Amp)

55、，它利用摄像机上 的直流电压来直截了当操纵光圈，这种镜头内只包含电流计式光圈马达， 摄像机内没有放大器电路。二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通 用型自动光圈镜头推出。5) 镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜 头间多了 5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头， 但CS安装的摄像机不能使用 C型镜头。Philips公司推出革命性的 Wizard 镜头安装向导，保证镜头与摄像机的完全兼容，这使得在任何环境下都可 得到最优图像。6) 变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范畴内变化，因此能够使被监控的目标放大或缩小。典型的光学放大规格有诸如620倍

56、等不同档次，并以电动缩放镜头(Zoom Lens)应用最普遍。按变焦镜头参数可调整 的项目划分有：三可变镜头一一光圈、聚焦、焦距均需人为调剂。二可变镜头通常是自动光圈镜头，而聚焦和焦距需人为调剂。单可变镜头一样是自动光圈和自动聚焦的镜头，而焦距需 人为调剂。7) 缩放/变焦镜头(Vari Focal Lens)是变焦镜头配合缩放镜头功能，焦 距连续可变，可将远距离物体放大，又可提供一个宽广视景，使监视宽度 增加。日本Kowa公司提供从1.63.4mm的宽角度镜头到15.0300mm的 远距镜头。8) 除传统的球面镜头外，新一代的是非球面镜头 (Aspherical Lens),镜 片研磨的形状

57、为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线，同时在设计时 就考虑到了镜头的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面镜片就 能达到多个球面镜片矫正像差的成效，因此能够减少镜片的数量，使得镜 头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以 降低，镜头体积也相应缩小。非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的 特点。变倍高能够简化镜头的种类，物距短能够应用在近距离摄像的场合， 光圈大则能够适应光线较暗的场所，因此应用领域日渐宽广。日本 AVENI A的非球面镜头产品SSV0770,近摄距离可到30cm,光圈值也可到F1.6，变焦范畴可从7.070mm,变倍率高达 十倍,可用于电视监控等领

58、域。闭路监控基础知识：图像和图形知识1. 有关色彩的差不多常识 我们明白,只要是彩色都可用亮度、色调和饱和度来描述,人眼 中看到的任一彩色光差不多上这三个特点的综合成效。那么亮度、色调和 饱和度分不指的是什么呢？ 亮度：是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感受,它与被观看物 体的发光强度有关； 色调：是当人眼看到一种或多种波长的光时所产生的彩色感受,它 反映颜色的种类,是决定颜色的差不多特性,如红色、棕色确实是指色调； 饱和度：指的是颜色的纯度,即掺入白光的程度,或者讲是指颜色 的深浅程度,关于同一色调的彩色光,饱和度越深颜色越鲜亮或讲越纯。 通常我们把色调和饱和度通称为色度。 现在你该明白了,亮度是用来表示 某彩色光的明亮程度,而色度则表示颜色的类不与深浅程度。除此之外, 自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色光按不同 比例相配而成；同样绝