模拟电视监控系统介绍的课件

1、12模拟电视监控系统介绍3目录摄像机、镜头、防护罩及云台传输线路矩阵、控制键盘多屏拼接器 传统监控平台介绍4摄像机、镜头、防护罩及云台的介绍5摄像机什么叫摄像机？ 摄像机是电视监控系统的眼睛，是用来拾取图像信号的设备6前端摄像机的种类匀速一体球可匀速旋转，并具有变焦等功能快球可高速旋转，具有变倍聚焦等功能枪机需和镜头组合使用，可搭配不同的镜头以适应不同的场合红外一体机可以在夜间达到较好的监控效果变倍一体机镜头内置在摄像机里，具有拉近拉远的功能7摄像机的组成 摄像机机身 镜头 防护罩8摄像机的分类依成像色彩划分彩色摄像机：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

2、一般认为是黑白摄像机的10倍。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。9摄像机的分类依CCD大小划分 摄像机的核心是CCD,目前国内没有CCD和生产能力,主要集中在日本和韩国。 一个简单的检测方法,就是将摄像机通电,不接镜头,用手遮住镜头接口,看图像有没有亮点,雪花大不大,然后接上镜头,将摄像机对准一个色彩鲜明的物体,查看监视器的颜色是否有偏色,图像有无扭曲现象,色彩和灰度是否平滑。1/2 CCD 6.4（宽）x4.8（高）mm 8mm（对角线） 1/3 CCD 4.8（宽）x3.6（高）mm 6mm（

3、对角线）1/4 CCD 目前1/3和1/4 CCD比较常用10摄像机的分类 电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device）， CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 CCD的概念CMOS的概念 互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor），主要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

4、可被处理芯片纪录和解读成影像。 CCD与CMOS的区别11CCD与CMOS的区别成像质量制造工艺价格CCD图象质量好复杂（只有少数的厂商能够掌握,SONY、SAMSUNG、 Panasonic等） 贵CMOS图象质量比CCD要低一些简单便宜 市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD感应器。 CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。12摄像机的分类依摄像机灵敏度划分普通型：正常工作所需照度为1-3lux月光型：正常工作所需照度为0.1lux左右星光型：正常工作所需照度为0.01lux以下红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。名词解释：lux（照度）(勒克斯) 照度

5、是反映光照强度的一种单位，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（MINIMUM.ILLUMINATION），表示该摄像机只需在所标示的lux数值下，即能获取清晰的影像画面，或者说是ccd正常成像时所需要的最暗光线。此数值越小越好，说明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 。13摄像机主要性能参数1、图象清晰度 又称水平解析度，衡量标准是以电视线（TVL）的多少来表示的。水平电视线数越多，图象越清晰。彩色摄像机的清晰度大多是在300500线之间。现在市场上大多产品宣称能达到450线/480线。引申：

6、摄像机的线数的考虑要与监视器的线数综合考虑，最好的效果是两者的线数保持一致。 2、信噪比（dB）S/N 摄像机输出图象信号的信号与噪声之比，比值越大，图象噪声干扰越小，图象质量越高。一般应大于45dB 。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声（雪花状），但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出噪声。 3、灵敏度（或最低照度）普通摄像机 在白天和较深灯光下才能摄取到满意的图象，最低照度10 lux低照度摄像机 一般工作在黎明、黄昏、暗光下，0.1 lux最低照度0.5 lux微光摄像机 可以工作在月光、星光甚至伸手不见五指的阴天、漆黑的夜间。最低照度可达到0.0001 lux

7、 14摄像机主要性能参数（续）lux15镜头摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标。镜头的基本功能： 所有镜头具备的基本功能都是相同的,即让光线进入摄像机并聚焦光线在CCD上形成清晰的影像。镜头解决的问题： 1） 镜头能聚焦光束,可以在胶片上产生清晰的影像； 2） 镜头允放接纳大量的光线,只需若干分之一秒的时间即可获得适当的曝光；16镜头的分类 常用镜头尺寸为4mm-16mm,镜头有效监视距离以镜头所标毫米数1.7按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分 球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头 非球面镜头 1

8、/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm 镜头接口 摄像机镜头接口有CS型接口和C型接口。 CS型接口与C型接口的区别：C型镜头为17.52mm CS型镜头为12.52mm举例：一镜头的尺寸为3mm12mm，那么装上这个镜头的摄像机能监控的最近距离为：3mm1.7=5.1米,最长距离为12mm1.720.4米，那么用该镜头的摄像机的有效监视距离是5.1米至20.4米。17焦距的概念 镜头的焦距基本上就是从镜头的中心点到CCD平面上所形成的清晰影像之间的距离。焦距对成像的作用： 镜头的焦距决定了该镜头

9、拍摄的被摄体在胶片上所形成影像的大小。假设以相同的距离面对同一被摄体进行拍摄，那么镜头的焦距越长，则被摄体在胶片上所形成的影像就越大。例如：使用100mm 镜头所拍摄的影像，其高度和宽度都是在同一架摄像机上使用50 mm 镜头所拍影像的2 倍；400 mm 镜头产生影像的高度和宽度是100 mm 镜头的4 倍，等等。18镜头的分类自动光圈镜头自动光圈镜头：视频（VIDEO）驱动型：镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。直流（DC）驱动型：利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，

10、通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节（灵敏度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。19变倍镜头分为手动（MANUAL ZOOM LENS）和电动（AUTO ZOOM LENS）两种：手动变倍镜头：一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。电动变倍镜头：应用在监控很大的场面，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就

11、可以确定镜头焦距的可变范围。举例：一个6倍电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。镜头的分类变倍镜头20光圈的定义 光圈英文名称为Aperture，光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。光圈大小以f加数字来表示，如f4、f5.6、f8、f16、f22等，数字越小，透光量越大；数字越大，

12、透光量越小。 表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距/镜头口径的直径 21如何选择镜头？光圈的选择自动光圈适合于绝大多数环境，尤其是室外光线变化较大的环境；手动光圈适合于室内光线变化不大的固定监控点；电动光圈适合于室内外光线变化不大的全方位监视点。22如何选择镜头？焦距调整方式的选择固定焦距 适合于可以直接确定监视区域的固定监控点；手动变焦 适合于暂时无法确定监视区域的固定监视点；电动变焦 适合于大范围远距离监视的全方位监视点。23镜头选型原则1、镜头尺寸应与摄像机靶面尺寸相一致。2、镜头焦距应根据视场大小和监控目标到镜头的距离而定：监视对象为固定目标时，可选用定焦镜头。监视目标视

13、距较大时，可选用望远镜头。监视目标视距较小而视角较大时，可选用广角镜头。需要改变监视目标的观察视角和视角范围较大的情况，应选用变焦镜头。3、监视目标照度变化范围高低相差达到100倍以上，或昼夜使用的摄像机，应选用光圈可调（自动或电动）镜头。4、需要遥控监视的情况，应选用可电动聚焦、变焦距、变光圈的遥控镜头。5、摄像机需要隐蔽安装时，可隐藏在天花板内或墙壁内，镜头可采用小蕊镜头或棱角镜头。隐蔽程度要求不很高时，可采用一体化摄像机。24彩色高解晰低照度摄像机摄像机参数 图像传感器 1/3 Exview CCDsensor有效像素 NTSC:512(H)X492(V) PAL:752(H)X582(

14、V)水平解晰度 480线彩色转黑白 支持伽马校正 0.45最低照度 0.001lux无闪烁模式 NTSC:1/100s PAL:1/120s开关可切换电子快门 PAL:1/50s1/110,000s 开关可切换信噪比 48db 同步系统 内同步/线锁自动增益控制 开启自动白平衡 手动/自动可切换（2500k-9500k）背光补偿 开关可切换镜头安装 可支持C和CS镜头座自动光圈 可支持Video-Drive镜头和DC-Drive镜头视频输出 1.0 Vp-p,75 Ohms BNC 头制式 NTSC/PAL功耗 2.5W输入电压 DC 12V环境条件： 温度:-10C-50C 重量： 380g

15、VCAM-30025室外高清晰长距离红外摄像机成像装置 1/4sony super HAD CCD 电源功耗 DC12V10%（6Watts） 同步系统 PAL 50Hz内同步/NTSC 60Hz 内同步 清晰度 480线最低照度 0lux:红外灯开启 视频输出 1.0Vp-p 75ohm VBS 信噪比 52dB（自动增益AGC关闭） 焦距 3.9mm85.8mm 最大光圈比 F1.6（wide）F3.7（TELE） 变焦倍数 270倍变焦 最小物距 10cm（wide） . 1cm（TELE） 聚焦控制 自动 /手动，键控自动 曝光控制 自动，快门，光圈，自动增益，手动 白平衡控制 自动白

16、平衡，室内，室外，键控自动，手动 背光补偿 内置（开启 /关闭） 屏幕菜单 内置（键控开启 /关闭/开启） 宽动态范围 内置（开启 /关闭） 日夜转换 内置（关闭 /黑白/彩色） 灵敏度60 工作温度 -10+50 控制方式 屏幕菜单， RS-485通信控制VCAM700/IR26一体化机成像器件14SONY Super HAD CCD像素752(H)582(V)信号制式PAL / NTSC最低照度1.0Lux0.01Lux（黑白）水平解晰度480TV Lines镜头 Lens22倍光学变焦（F=1.6，f：3.985.8mm）10倍电子放大聚焦模式自动/键控背光补偿自动菜单 OSD中/英文电

17、子快门1/50to 1/100,000s白平衡自动/键控信噪比48dB 工作温度-2050 视频输出10Vp-p75，BNC所需电源DC l2V 功率4.2W/350mA尺寸(毫米)60（W）*60.4（H）*103（D）mm重量(克)345g变倍一体机27一体化高速智能球 内置解码器，集成多种协议，兼容性极强；具有黑白/彩色自动转换型号可选；全方位云台，水平和垂直转动连续可调，运行平稳，噪声低。 技术参数：6寸室外高速彩色智能快球影像感应器：1/4”彩色CCD分辨率：480线有效像素：752H582V（440000像素）最低照度：彩色，0.011Lux（F1.6） 同步系统：内同步 光学变焦

18、:18倍 数码变焦倍数: 12倍信噪比：46dB28一体化高速智能球视频输出：复合视频1.0Vp-p/75欧水平转动:0300度/秒垂直转动: 0120度/秒预置位：最多128个巡视功能：至多储存6条巡视轨迹线扫速度：0.530度/秒轨迹自学习：40秒控制方式:双绞线聚焦及光圈控制：自动/手动优先 电源电压 : 24V AC 温度: -40C 到 +60C安装方式：室外墙装/杆装/吊装重量：4kg29防护罩的分类室内用防护罩室外用防护罩特殊用途防护罩30防护罩室内防护罩 室内防护罩的作用主要是保护摄像机和镜头，使其免受灰尘、杂质和腐蚀性气体的污染，同时能够配合安装地点达到防破坏的目的，一般不具

19、有防水功能。 室内防护罩31防护罩室外防护罩室外防护罩要适应各种气候条件，如风、雨、雪、霜、低温、曝晒、沙尘等。室外防护罩会因使用地点的不同配置如遮阳罩、内装/外装风扇、加热器/除霜器、雨刷器、清洗器等辅助设备。室外防护罩也可用于室内。室外防护罩32防护罩特殊用途防护罩特殊防护罩不仅要像通用室外防护罩一样具有高度密封、耐高寒、耐酷热、抗风沙、防雨雪等特点，还要防砸、抗冲击、防腐蚀，甚至需要在易爆环境下使用。 铠装防护罩 高防尘防护罩防爆防护罩防暴防护罩高温防护罩防爆型护罩33防护罩选用原则防护罩尺寸规格宜与摄像机相配套。室内防护罩主要用于防尘、防潮湿等，有的还起隐蔽使用，外形宜美观大方，且易于

20、安装。室外防护罩一般应具有全天候防护功能（可防高温、低温、风沙、雨雪、凝霜等），宜采用双重壳体密封结构，内设自动调节温度、自动除霜装置，所具功能可依实际使用环境的气候条件加以取舍。依据特殊需要，还应相应选用防爆、防冲击、防腐蚀、防辐射等特殊功能的防护罩。34云台根据外观分类：普通型云台、半球型云台和全球型云台； 根据使用环境：室内云台、室外云台和防暴云台； 根据安装方式：吸顶云台、侧装云台和吊装云台； 根据功能划分：智能型云台和普通云台； 根据云台转速：低速云台、中速云台和高速云台（多为高 速球型摄像机）； 35云台选择原则1、 根据特殊环境要求。对隐蔽性要求较高的多采用球星云台，但由于室内半

21、球形云台需吸顶嵌入安装，如墙壁无法镂空时则无法安装。2、 如果给摄像机添加红外灯，必须选用普通云台，球星云台无法挂装红外灯。3、 由于球星云台没有机械雨刷，所以如果必须使用雨刷功能，只能选用普通型云台配以雨刷防护罩。4、 需要监视变化场景的情况，摄像机应配置电动遥控云台，并注意一下方面：电动云台的环境适应性有室内、室外之分，应按实际使用环境条件选用；所选云台的负荷能力应至少大于实际负荷重量的1.21.5倍；云台转动停止时应具有良好的自锁性能，水平和垂直转角回差应小于等于1度室内型电动云台在承受最大负载时，噪声应小于等于50dB；云台电缆接口，最好位于云台固定不动的位置，且在固定部位与转动部件之

22、间（即与摄像机之间）的控制输入线和视频输出线应采用软螺旋线。5、 室内云台安装高度以2.55m为宜，室外云台安装高度以3.510m为宜。36解码器 解码器一般与系统主机（控制矩阵）配套使用，主要是因为各厂家的通信协议与编码方式不尽相同。解码器的基本功能：一般可控制云台做上下左右及组合运动；控制镜头的光圈大小、聚焦远近及焦距的长短；可控制摄像头的电源开启或关闭；可控制聚光灯电源的闭合或断开；37安装接线拓扑图38解码器连接示意图解码器与前端设备连接示意图39防雷器防雷器的概念防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等；用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。防雷器的

23、主要作用：可以分别对摄像机的电源、视频/音频、云台控制线路实施浪涌保护。 视频多功能防雷器40红外灯介绍 主要应用在夜视环境中，在光源不足的条件下加装红外灯，保证摄像机采集到的图象能分辨清楚。主要技术参数包括:照射距离的远近（一般从15米至200米不等）视角的大小（照射范围）42红外光可见光的波长范围为 380nm 780nm 可见光波长由长到短分为： 红、橙、黄、绿、青、兰、紫780nm380nm1000um红外光对于人眼来说是无法感知的光线43红外摄像机成像原理 基本原理是利用普通 CCD 摄像机（低照度）可以感受红外光的光谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），配合红外灯作为“照明

24、源”来夜视成像。注意事项：目前市场上也有许多产品是摄像机与红外线投射器分开的 ，这就需要对摄像机的监控距离与红外灯的照射距离及照射角度做合适的搭配，以达到最好效果。44传输线路的介绍 有限传输与无线传输45传输方式传输方式有线传输无线传输视频电缆光纤双绞线射频46有线传输350-500米以下，可以采用视频电缆SYV75-5传输。500-1500米左右，可以采用网线或光纤传输，网线和光纤都需要在两端增加收发设备，相对来说，网线的传输设备较光端机便宜。远距离可以采用光纤传输，单模光纤可以传输几十公里。光纤传输的设备就是光端机。47光端机的传输原理摄像机拾音器解码器 接收机 发射机 音箱监视器数字硬

25、盘录像机 光纤 传统方式 光端机传输48按传输图像路数分类一路纯视频光端机一路视频一路反向数据光端机49定义： 是一种传输设备：传输监控领域所涉及到的信号源，传输介质是光缆。 我们可以认为简记为： 是一段线：视频、音频、数据、以太网、开关量、电话路数不限，任意组合！ 光端机是什么？50两种分类方式按传输模式分：多模光端机、光缆 单模光端机、光缆 注：光端机和光缆要对应使用。按信号处理方式分：模拟光端机 数字光端机51 多模和单模的区别 所谓“模”，是一种代号或名称，两种模式比较如下：多模单模传输距离：2KM5KM传输衰减：较大光缆价格：是单模的23倍光端机价格：同单模传输距离：20KM120K

26、M传输衰减：非常小光缆价格：是多模的1/3-1/2光端机价格：同多模。52光端机传输信号种类模拟：视频：摄像机。 音频：拾音器、DVD等音源。数据：控制信号、报警信号。 开关量：常开或常闭。数字：除以上之外，还可传输：以太网数据、电话语音数据等。 53网线及网络传输 短距离的传输(500-1500米)，采用网线传输，两端安装双绞线传输器。 远距离的传输主要通过互联网-（INTERNET），主要采用的设备是网络视频服务器。54双绞线视频传输器主要功能：用非屏蔽五类双绞线（网线）传输视频信号。传输距离：1200米以内。55网络视频传输器 随着国内网络应用的稳定与高带宽的飞速发展，信息化时代的来临，

27、人们对网络应用提出了更高的要求，视频服务器可以在世界的任何角落通过Internet进行远端监控，免去了复杂的网络配置和布线。大大减少了工程成本，在远距离集中监控的环境中起到了不容忽视的作用。 应用广泛，可适应各种局域网、广域网的监控。56矩阵、控制键盘及外围产品的介绍57矩阵的概念基本功能： 将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个MN矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。 另外，一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加、解码器接口以控制云台和摄像机、报警器接口、控制主机以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。矩阵系统还需要支持级联，

28、来实现更高的容量 。 注释：MN的意思是M代表视频输入路数、N代表视频输出路数58矩阵的分类按功能分类：视频矩阵切换主机音频矩阵切换主机视（音）频同步切换矩阵切换主机视频（报警联动）矩阵切换主机视（音）频（报警联动）矩阵切换主机59矩阵的分类（续）按系统容量分类：小规模矩阵切换主机 84 168 3216 6416 大规模矩阵切换主机（模块化设计） 12832 102464 60矩阵的分类（续）按视频切换方式的分类：模拟矩阵 视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。 数字矩阵（IP矩阵） 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数

29、字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 61模拟矩阵介绍168的视频（报警联动）矩阵切换主机62模拟矩阵接线图16音频输入8路音频输出16路报警输入声光报警输出外置键盘或解码器16路报警输入多路视频输出控制电脑63控制键盘的介绍主要功能：能完成对矩阵系统的全部操作和设置编程；控制云台转动和镜头变倍；主控键盘与矩阵切换系统通过RS485接口连接，控制距离最远达1.2公里。内置多协议可供选择（一般支持Pleco-D、Pelc

30、o-P、Samsung，Kalatel等）。64键盘与矩阵的连接示意图65键盘与科达设备连接示意图66视频分配器有源的一分三视频分配器 有源视频分配器的作用是将一路视频信号无衰减地复制成三路相同的视频信号进行输出。67多屏拼接器 又称电视墙画面分割器 68概念 多屏拼接器又称电视墙画面分割器,电视墙处理器,视频分割器/VGA分屏器/VGA分割器等,主要功能是将一个完整的图像信号划分成N块后分配给N个视频显示单元(如电视机/投影机),完成用多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态图像显示屏.可支持多种视频设备的同时接入,如:DVD,摄像机,卫星接收机,机顶盒,标准VGA信号。 69大屏拼接介绍大屏拼接分类：DLP大屏幕拼接（应用最广泛，主要应用在公安、电力、电信等政府部门及用于监控、通讯、安防等领域）LED大屏幕