安防系統(tǒng)基礎(chǔ)介紹——1.監(jiān)控基礎(chǔ)

1、第一章：監(jiān)控基礎(chǔ)矩陣、攝像機(jī)、控制及傳輸?shù)脑淼诙拢洪T禁基礎(chǔ)控制模塊、電鎖的原理第三章：報(bào)警基礎(chǔ)報(bào)警主機(jī)、探測(cè)器的原理第四章：相關(guān)知識(shí)傳輸方式和介質(zhì)、法律法規(guī)第一課：監(jiān)控系統(tǒng)第一課：監(jiān)控系統(tǒng)-目標(biāo)目標(biāo)l知道什么是監(jiān)控系統(tǒng)，了解其基本原理結(jié)構(gòu)l知道什么是矩陣，了解矩陣的工作原理和用途；l知道各種攝像機(jī)的用途和區(qū)別，能夠正確的配置；l了解攝像機(jī)的成像原理，能夠正確配置選擇相應(yīng)的鏡頭；l了解并知道各種視頻傳輸途徑的優(yōu)缺點(diǎn)，及相應(yīng)的使用環(huán)境；l了解并知道快球攝像機(jī)和云臺(tái)的控制原理；第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻監(jiān)控原理視頻監(jiān)控原理l為什么叫閉路電視？我們是通過鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信

2、號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來說，這是個(gè)封閉的鏈路，所以我們稱其為閉路電視。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-矩陣矩陣l什么是矩陣什么是矩陣：將視頻圖像從任意一個(gè)輸入通道切換到任意一個(gè)輸出通道顯示 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-矩陣矩陣l矩陣的核心功能： 1、對(duì)多路音視頻信號(hào)的選擇切換； 2、對(duì)前端攝像機(jī)、云臺(tái)的控制； 3、標(biāo)題、日期、時(shí)間等信息字符的疊加；第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-矩陣矩陣l矩陣的作用：矩陣的作用：監(jiān)控系統(tǒng)的核心，決定了以下方面：l決定了電視監(jiān)控系統(tǒng)的容量（可監(jiān)控圖像的數(shù)量）l系統(tǒng)的模式（視頻網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)）l系統(tǒng)的控制方式（控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、編碼規(guī)則）和顯示

3、方式（直接觀察圖像的數(shù)量、時(shí)序的間隔與順序）1.確定了電視監(jiān)控系統(tǒng)與安防其它子系統(tǒng)的集成方式第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-矩陣矩陣l模擬矩陣基本原理模擬矩陣基本原理第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)分類攝像機(jī)分類l為什么叫閉路電視？我們是通過鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來說，這是個(gè)封閉的鏈路，所以我們稱其為閉路電視。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l為什么叫閉路電視？ 我們是通過鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來說，這是個(gè)封閉的鏈路，所以我們稱其為閉路電視。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-

4、攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l感光元件CCD： Charged Coupled Device 電荷耦合器CMOS：Complementary Metal Oxide emiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l什么是CCD CCD（Charge Coupled Device）稱為電荷耦合器件。是一種把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移的器件。攝像頭的主要傳感部件是CCD芯片，CCD芯片就像是人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心部件。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理lCCD的分類第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l

5、CCD的尺寸 CCD的尺寸即攝象機(jī)靶面。目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在選擇攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理lCCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理lCCD就像是人的眼睛，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)，靠的就是上頭的感光點(diǎn)，每一個(gè)感光點(diǎn)就像一顆太陽能電池，被光照射到后會(huì)產(chǎn)生電能，依照光的強(qiáng)度不同，會(huì)產(chǎn)生不同大小的電能。lV-Driver（垂直驅(qū)動(dòng)）CCD里頭每一點(diǎn)

6、被光照射到都會(huì)產(chǎn)生電能，那么如何取出來？就是靠這顆V-DRIVER，它會(huì)產(chǎn)生不同的脈波，把CCD每點(diǎn)的訊號(hào)“擠”出來。lCDS/AGC（雙取樣與自動(dòng)增益電路）CCD擠出來的訊號(hào),在這顆晶片內(nèi)做”修整”,送進(jìn)D.S.P 到以上階段,記住!全都是模擬訊號(hào) lD.S.P： Digital Signal Processor；數(shù)字信號(hào)處理器DSP里頭包含了一顆 Decoder (A/D Converter，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，先把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再經(jīng)過一大堆的運(yùn)算（顏色、亮度、白平衡等），然后再把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)（Encoder，也是包在DSP里頭），輸出給接收器。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)

7、控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l常用品牌CCDSony CCD-中間少了門牙Sharp CCD -沒有少門牙 -金屬線條比的Panasonic細(xì)Panasonic CCD-沒有少門牙-金屬線條比Sharp的粗第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l常用品牌CCD- Sony Super CCD 圖像傳感器圖像傳感器八角形的光電二極管和蜂窩狀的像素排列大大改善了每個(gè)像素單元中的光電二極八角形的光電二極管和蜂窩狀的像素排列大大改善了每個(gè)像素單元中的光電二極管的空間有效性。對(duì)比同樣數(shù)量像素的傳統(tǒng)CCD而言，它有更高的靈敏度、更高的信號(hào)噪聲比和更廣泛的動(dòng)態(tài)范圍。普通CCD超級(jí)CCD第一課

8、：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理lCMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor） 核心元件：感光二極管（Photodiode） 同一像點(diǎn)當(dāng)中包含放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（一個(gè)感光二極管和三顆晶體管） 開口率底（開口率：有效感光區(qū)與整個(gè)感光元件面積比值） 靈敏度底、噪聲明顯 數(shù)模轉(zhuǎn)換無法保證嚴(yán)格一致第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理lCCD和CMOS的區(qū)別第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋CCD像素：像素：是CCD的主要性能指標(biāo)。簡(jiǎn)單的說，所謂的像素，就是CCD

9、上光電感應(yīng)元件的數(shù)量，一個(gè)感光元件經(jīng)過感光，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換等步驟以后，在輸出的監(jiān)視器上就形成一個(gè)點(diǎn)，我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍，會(huì) 發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素”。像素?cái)?shù)越多則意味著每一個(gè)像素單元的面積越小，因而由該芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。總象素：總象素：795596（47萬象素）有效象素：有效象素： 752582（44萬象素）有效象素周圍的其他象素負(fù)責(zé)另外的工作，如決定“黑色是什么”。很多時(shí)候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)用。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋分辨率：分辨率：是用電

10、視線（簡(jiǎn)稱線TV LINES）來表示的。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。 分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對(duì)越大。 分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，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再能分辨出黑白相間的線條。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋CCD攝

11、像機(jī)的分辨率攝像機(jī)的分辨率:包含了信號(hào)源和處理電路兩部分。在安防行業(yè)內(nèi)，我們常把攝像機(jī)的CCD分辨率稱之為解析度，比如我們常說的高解析度攝像機(jī)一般指的是752582象素 的CCD器件，也就是所謂的44萬像素的CCD。而往往對(duì)于安防行業(yè)使用的攝像機(jī)產(chǎn)品，其水平分辨率標(biāo)稱為TVL（電視線），這里實(shí)際上是在使用水平清晰度指標(biāo)來衡量攝像機(jī)的參數(shù)。因?yàn)榇怪鼻逦龋ǚ直媛剩┯呻娨曋剖經(jīng)Q定，并不表示攝像機(jī)的性能。我們往往使用專門的測(cè)試卡來測(cè)試攝像機(jī)的極限分辨率。但這是不客觀和不科學(xué)的。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋照度照度:又稱靈敏度，是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說是

12、CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。 照度的單位是勒克斯（Lux），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。 照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，單位是每平方米的流明數(shù)，1Lux大約等于1燭光在1米距離的照度1Lux=1Lm/m2（Lm是光通量的單位）。 黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.020.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。攝像的靈敏度與鏡頭F值有關(guān)，0.97Lux/F0.75=2.5Lux/F1.2=3.4Lux/F1.6 普通型：正常工作所需照度13LUX 月光型：正常工作所需照度 0.1LUX左右 星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-

13、攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋最低照度最低照度: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。測(cè)定此參數(shù)時(shí)，還應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對(duì)孔徑。例如使用F1.2的鏡頭，當(dāng)被攝景物的光亮度值低到0.04lx時(shí)，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值為最大幅值的50%，即達(dá)到350mv（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅值為700mv），則稱此攝像機(jī)的最低照度為0.04lx/（F1.2，50IRE）。被攝景物的光亮度值再低，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不到350mv了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。目前，由于市場(chǎng)的規(guī)范尚不統(tǒng)一，有些照度指標(biāo)很低的攝像機(jī)的

14、低照度特性可能還不如照度指標(biāo)稍高一些的攝像機(jī)的低照度特性好。其原因就是在測(cè)定低照度指標(biāo)時(shí)，使用的標(biāo)準(zhǔn)不同、使用的鏡頭孔徑也不同。仍以前述例子為例，如果將攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值降為最大幅值的30%（即210mv）為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量 ，則被攝景物的光亮度值還可以再低，如0.03lx，若再進(jìn)一步將光學(xué)鏡頭換為F1.0的鏡頭，則由于光通量的增加，被攝景物的光亮度值還可再進(jìn)一步降低，如0.02lx 。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋掃描制式掃描制式:根據(jù)各國供電所采用的頻率不同，有PAL制和NTSC制之分。50HZ：PAL制，隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為

15、625行，50場(chǎng)。60HZ：NTSC制式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA）。 攝像機(jī)電源攝像機(jī)電源:交流有220V、110V、24V，直流有 12V 、 9V。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋信噪比：信噪比：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，即S/N=20log（均方信號(hào)電壓/均方噪聲電壓），單位用DB來表示。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

16、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。信噪比的典型值為4555db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋白平衡白平衡（White Balance)的定義：由于彩色攝象機(jī)能夠輸出含有“彩色信息”的視頻信號(hào)，因此當(dāng)用彩色攝象機(jī)攝取純白色景物時(shí)，應(yīng)使其輸出的視頻信號(hào)中所含有的“彩色信息”恰好能使在監(jiān)視器屏幕上重現(xiàn)的景物顏色為純白色。在理想情況下，CCD攝象機(jī)的紅、綠、藍(lán)3條光路（或等效光路）得到的光能量是相等的，所以攝象機(jī)輸出的紅、綠、藍(lán)信號(hào)電壓也是相等的，它使標(biāo)準(zhǔn)彩色

17、監(jiān)視器重現(xiàn)出純白色的被攝景物。人們把拍攝白色物體時(shí)攝象機(jī)輸出的紅、綠、藍(lán)三基色信號(hào)電壓Ur=Ug=Ub的現(xiàn)象稱為白平衡。白平衡調(diào)整分為手動(dòng)白平衡調(diào)整（MWB)和自動(dòng)白平衡調(diào)整(AWB)，而自動(dòng)白平衡調(diào)整又分為自動(dòng)跟蹤白平衡（ATW)和自動(dòng)白平衡控制（AWC)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l名詞解釋在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理（DSP，DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 、由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝象機(jī)要求被攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的

18、背景光補(bǔ)償，否則過亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來有效地檢測(cè)目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。 、由于DSP技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機(jī)因系對(duì)畫面上的全部色彩作平均處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域，這樣就能夠有效地檢測(cè)白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝象機(jī)也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。 在拍攝網(wǎng)格狀物體時(shí)，可將由攝

19、象機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少。 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，如果沒有晶狀體，人眼看不到任何物體；如果沒有鏡頭，那么攝像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片，沒有清晰的圖像輸出，這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)的原理是一致的。 當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí)，也就是人們常說的近視眼，眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當(dāng)圖像變得不清楚時(shí)，可以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn)，改變CCD芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離（相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置），可以將模糊的圖像變得清晰。由此可見，鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施

20、工人員都要經(jīng)常與鏡頭打交道：設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭有C和CS方式，兩者的螺紋均為每1英寸32牙，直徑為1英寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同。 C式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米， CS式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的尺寸而定，兩者需要相對(duì)應(yīng)。即：攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。 攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。 攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí)，

21、鏡頭應(yīng)選英寸。 如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)靶面尺寸不一致時(shí)，觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求，或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭按光圈:固定光圈鏡頭,手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭(自動(dòng)光圈鏡頭又分為視頻型和直流型)自動(dòng)光圈,在進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí),攝象機(jī)CCD靶面上產(chǎn)生的電荷也相應(yīng)發(fā)生變化,使得視頻信號(hào)電平或其整流濾波后的平均電平發(fā)生變化,產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào),并通過自動(dòng)光圈接口座上的3芯或4芯線傳送給自動(dòng)光圈鏡頭,致使鏡頭內(nèi)的微型電機(jī)相應(yīng)做正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),從而調(diào)整光圈的大小.視頻型光圈鏡頭上一般會(huì)有兩個(gè)防塵塞蓋住的內(nèi)藏式調(diào)節(jié)旋鈕。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課

22、：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭焦距,光組主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離.而鏡頭的焦距實(shí)際上就是構(gòu)成鏡頭的組合光組的焦距,它決定了攝取圖象的大小,用不同焦距的鏡頭對(duì)同一位置的某物體攝像時(shí),配長(zhǎng)焦距鏡頭的攝象機(jī)所攝取的景物尺寸就大,反之,配短焦距鏡頭的攝象機(jī)所攝取的景物尺寸就小.當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭的距離,則可估算所選配鏡頭的焦距f=hD/H=vD/V第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭如圖所示,D為鏡頭中心到被攝物體的距離,H和V分別為被攝物體的水平尺寸和垂直尺寸.例如,已知被攝物體距鏡頭中心的距離為3m,物體的高度為1.8m,所用的攝象機(jī)CCD靶面為1/2in,

23、查得其對(duì)應(yīng)的靶面垂直尺寸為4.8m,則鏡頭的選配為 f=vD/V=4.830001800=8.02mm 于是,該現(xiàn)場(chǎng)攝象機(jī)的鏡頭應(yīng)選配焦距為8mm的鏡頭第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l鏡頭鏡頭有一個(gè)確定的視野,鏡頭對(duì)這個(gè)視野的高度和寬度的張角稱為視場(chǎng)角.視場(chǎng)角與鏡頭的焦距f及攝象機(jī)靶面尺寸(水平尺寸h和垂直尺寸v)的大小有關(guān),鏡頭的水平視場(chǎng)角ah及垂直視角av ah = 2arctg(h/2f) av = 2arctg(v/2f)由上式可知,鏡頭的焦距f越短,其視場(chǎng)角越大,或者,攝象機(jī)靶面尺寸h或v越大,其視場(chǎng)角也越大第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原

24、理l鏡頭-景深一般來說,在安裝攝象機(jī)并調(diào)整鏡頭焦距(對(duì)焦)以獲得清晰圖象時(shí),通常要求在較大的光圈下進(jìn)行調(diào)整,這樣便于對(duì)所監(jiān)視的目標(biāo)的才精確對(duì)焦,否則就可能有一定的誤差,光照較強(qiáng)時(shí),由于光圈自動(dòng)縮小(景深寬)使被監(jiān)視的目標(biāo)較清晰,而一旦光照變暗,被監(jiān)視的目標(biāo)則由于光圈自動(dòng)變大(景深變窄)而變得模糊起來第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-攝像機(jī)原理攝像機(jī)原理l紅外燈紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長(zhǎng)，波長(zhǎng)的選擇取決于什么因素？ 如果用戶不介意紅外光線被肉眼所見，715nM的紅外燈由于其照明距離遠(yuǎn)，效果好應(yīng)為首選。如果考慮到紅暴問題,必須使用830nM的紅外燈,應(yīng)使用低照度的攝像機(jī). 選擇

25、相對(duì)孔徑較大的鏡頭 紅外燈的發(fā)散角應(yīng)與鏡頭的視場(chǎng)角相匹配 最大照明范圍取決于天氣條件、物體的反光率和周圍的光照水平,紅外聚光燈最遠(yuǎn)的投射范圍如下: 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l為什么叫閉路電視？我們是通過鏡頭和攝像機(jī)成像，由視頻電纜把信號(hào)傳輸給監(jiān)視器顯示，相對(duì)于廣播電視來說，這是個(gè)封閉的鏈路，所以我們稱其為閉路電視。 主機(jī)（視頻切換、動(dòng)作控制、字符發(fā)生）監(jiān)視器操作鍵盤攝像機(jī)解碼器控制線視頻傳輸線攝像機(jī)解碼器第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制Q：什么是攝像機(jī)支架？Q：支架是否分為室內(nèi)、室外兩種？Q：什么是室外防護(hù)罩的遮陽罩、風(fēng)扇、加熱器？Q：IP66和IP

26、65的區(qū)別？第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l防護(hù)罩防護(hù)罩是使攝像機(jī)在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護(hù)裝置。防護(hù)罩一般分為兩類。一類是室內(nèi)用防護(hù)罩，這種防護(hù)罩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。其主要功能是防止攝像機(jī)落塵并有一定的安全防護(hù)作用，如防盜、防破壞等。室外防護(hù)罩一般為全天候防護(hù)罩，即無論刮風(fēng)、下雨、下雪、高溫、低溫等惡劣情況，都能使安裝在防護(hù)罩內(nèi)的攝像機(jī)正常工作。因而這種防護(hù)罩具有降溫、加溫、防雨、防雪等功能。同是，為了在雨雪天氣仍能使攝像機(jī)正常攝取圖像，一般在全天候防護(hù)罩的玻璃窗前安裝有可控制的雨刷。目前較好的全天候防護(hù)罩是采用半導(dǎo)體器件加溫和降溫的防護(hù)罩。這種防護(hù)罩內(nèi)

27、裝有半導(dǎo)體元件，即可自動(dòng)加溫，也可自動(dòng)降溫，并且功耗較小。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l云臺(tái)云臺(tái)是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。云臺(tái)內(nèi)裝兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)一個(gè)負(fù)責(zé)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。水平轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一般為350，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)則有45、35、75等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小可通過限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。云臺(tái)的分類大致如下：A、室內(nèi)用云臺(tái)及室外用云臺(tái)室內(nèi)用云臺(tái)承重小，沒有防雨裝置。室外用云臺(tái)承重大，有防雨裝置。有些高檔的室外云臺(tái)除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。B、承重為適應(yīng)安裝不同的攝像機(jī)及防護(hù)罩，云臺(tái)的承重應(yīng)是不同的。應(yīng)根據(jù)選用的攝像機(jī)及防

28、護(hù)罩的總重量來選用合適承重的云臺(tái)。室內(nèi)云臺(tái)的承重量較小，云臺(tái)的體積和自重也較小。室外用云臺(tái)因?yàn)榭隙ㄒ谒纳厦姘惭b帶有防護(hù)罩（往往還是全天候防護(hù)罩）的攝像機(jī)，所以承重量都較大。它的體積和自重也較大。C、電源/控制方式在電源供電電壓方面，目前常見的有交流24V和220V兩種。云臺(tái)的耗電功率，一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l云臺(tái)的分類根據(jù)外觀分類：普通型云臺(tái)、半球型云臺(tái)和全球型云臺(tái)；根據(jù)使用環(huán)境：室內(nèi)云臺(tái)、室外云臺(tái)和防暴云臺(tái)；根據(jù)安裝方式：吸頂云臺(tái)、側(cè)裝云臺(tái)和吊裝云臺(tái)；根據(jù)功能劃分：智能型云臺(tái)和普通云臺(tái)；根據(jù)云臺(tái)轉(zhuǎn)速：低速云臺(tái)、中速云臺(tái)

29、和高速云臺(tái)（多為高速球型攝像機(jī)）；云臺(tái)的主要指標(biāo)云臺(tái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速：5度/秒-120度/秒不等，高速球型攝像機(jī)的內(nèi)置云臺(tái)達(dá)240度/秒。云臺(tái)旋轉(zhuǎn)的角度：上下：0-90度；左右：0-350度/秒；智能云臺(tái)無旋轉(zhuǎn)角度限制。云臺(tái)的工作電壓：AC24V和AC220V兩種，使用時(shí)特別注意，否則解碼器會(huì)燒毀。云臺(tái)的載重：云臺(tái)的載重是云臺(tái)工作電機(jī)功率的直接反映，不能超過云臺(tái)的載重規(guī)定，否則，解碼器無法正常工作。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l高速球型攝像機(jī)高速球型攝像機(jī)一詞是從國外HIGH SPEED DOME 翻譯過來的，有人把它叫做快球，還有人稱它為一體化球型攝像機(jī)，業(yè)界上對(duì)高速球的定義

30、還沒有作出特別清晰的界限，對(duì)高速與中速球、勻速球、恒速球等概念也沒有明確的分辨。雖然如此，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)同，快球是高速球的簡(jiǎn)稱，高速球與中速球一樣，都是可以變速控制，但中速球的轉(zhuǎn)速在60/S-120/S，高速球的轉(zhuǎn)速在120/S 以上，而勻速球可以理解為恒速球或慢速球，它不可以變速控制，只能以恒速控制，轉(zhuǎn)速在15/S 以下。 高速球一體化攝像機(jī)高速云臺(tái)解碼器球型護(hù)罩第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l解碼器在具體的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中，解碼器是屬于前端設(shè)備的，它一般安裝在配有云臺(tái)及電動(dòng)鏡頭的攝像機(jī)附近，有多芯控制電纜直接與云臺(tái)及電動(dòng)鏡頭相聯(lián)，另有通信線（通常為兩芯護(hù)套線或兩芯

31、屏蔽線）與監(jiān)控室內(nèi)的系統(tǒng)主機(jī)相聯(lián)。同一系統(tǒng)中有很多解碼器，所以每個(gè)解碼器上都有一個(gè)撥碼開關(guān)，它決定了該解碼器在該系統(tǒng)中的編號(hào)（即ID號(hào)），在使用解碼器時(shí)首先必須對(duì)撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。否則，操作解碼器時(shí)，很可能在監(jiān)視器上看不見云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和鏡頭的動(dòng)作，甚至可能認(rèn)為此解碼器有故障。一般的解碼器都具有自檢功能，即不需遠(yuǎn)端主機(jī)的控制，直接在解碼器上操作撥碼開關(guān)，此測(cè)試云臺(tái)及電動(dòng)鏡頭的工作是否正常來判斷連線是否正確。當(dāng)云臺(tái)、鏡頭與解碼器連接使用時(shí)，必須根據(jù)云臺(tái)、鏡頭的工作電源來選擇解碼器的端子，滿足要求。否則很容易造成云臺(tái)、鏡頭的損壞。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l解碼器原理圖第一課：

32、監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l控制協(xié)議RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長(zhǎng)到1219米（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，

33、被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂。 RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家獨(dú)

34、家使用。Pelco-D、Pelco-P、Samsung、Panasonic、ScanDome、KD6 第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l波特率在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號(hào)被調(diào)制以后在單位時(shí)間內(nèi)的波特?cái)?shù)，即單位時(shí)間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對(duì)符號(hào)傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位，1波特每秒即指每秒傳輸1個(gè)符號(hào)。波特率有時(shí)候會(huì)同比特率混淆，實(shí)際上后者是對(duì)信息傳輸速率（傳信率）的度量。波特率可以被理解為單位時(shí)間內(nèi)傳輸符號(hào)的個(gè)數(shù)（傳符號(hào)率），通過不同的調(diào)制方法可以在一個(gè)符號(hào)上負(fù)載多個(gè)比特信息。因此信息傳輸速率即比特率在數(shù)值上和波特率有這樣的關(guān)系：

35、其中I 為傳信率，S 為波特率，N 為每個(gè)符號(hào)負(fù)載的信息量，以比特為單位。因此只有在每個(gè)符號(hào)只代表一個(gè)比特信息的情況下，例如基帶二進(jìn)制信號(hào)，波特率與比特率才在數(shù)值上相等，但是它們的意義并不相同。第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)第一課：監(jiān)控基礎(chǔ)-視頻控制視頻控制l視頻傳輸-單體建筑 固定攝像機(jī) 視頻線、電源線 可變焦攝像機(jī)視頻線、電源線、控制線 視頻線（SYV75-5）： 300米 RS485控制線（RVVP 21.0）：1200米 電源線： 220V（RVV 21.0）沒有限制 12VDC（RVV20.5）30米24VAC（RVV21.0）100米可采用集中供電方式， 距離超長(zhǎng)或條件限制時(shí)，可考慮以下其它傳輸方式（需要增加相應(yīng)