視頻監(jiān)控前端設(shè)備

1、視頻監(jiān)控前端設(shè)備視頻監(jiān)控前端設(shè)備The Camera of Video Surveillance System第第2章章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系 張明軍張明軍張明軍1234主要內(nèi)容主要內(nèi)容監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭思考與練習(xí)思考與練習(xí)張明軍張明軍 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成（回顧第一次小課內(nèi)容）視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成（回顧第一次小課內(nèi)容）典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像機(jī)部分、傳輸部分、后端控制與記錄部分以及顯示部分四大塊組成。2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類張明軍張明軍 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成（回顧第一次小課內(nèi)容）視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成（回

2、顧第一次小課內(nèi)容）攝像部分是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。在監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭，嚴(yán)格來說，攝像機(jī)應(yīng)該是攝像頭和鏡頭的總稱。攝像機(jī)一般安裝在現(xiàn)場，它包括攝像頭、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動云臺。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭監(jiān)控攝像頭( (機(jī)機(jī)) )的分類的分類依外形來分：2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類槍機(jī)紅外夜視一體機(jī)球機(jī)半球一體化攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭監(jiān)控攝像頭( (機(jī)機(jī)) )的分類的分類依成像色彩劃分：彩色攝象機(jī)與黑白攝象機(jī)依分辨率等劃分：普通

3、型：清晰度為420線清晰型：清晰度為480線或以上。420線已經(jīng)可以較好滿足大多數(shù)工程應(yīng)用需要！按CCD靶面大小劃分：CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸：1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸；目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4” 2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭監(jiān)控攝像頭( (機(jī)機(jī)) )的分類的分類按掃描制式劃分： PAL制：中國采用隔行掃描PAL制式(黑白為CCIR)，標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場。 NTSC制：美國、日本為NTSC制式，525行，60場。 依供電電源劃分：220VAC/24VAC/12VDC/9VDC(微型攝象機(jī)多屬此類)；

4、一般為12直流供電。 2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭監(jiān)控攝像頭( (機(jī)機(jī)) )的分類的分類按同步方式劃分： 內(nèi)同步：用攝象機(jī)內(nèi)同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號來完成操作。 外同步：使用一個外同步信號發(fā)生器，將同步信號送入攝象機(jī)的外同步輸入端。 電源同步：用攝象機(jī)AC電源完成垂直推動同步。 按靈敏度劃分普通型：正常工作所需照度13LUX 星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下 紅外型：采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像 2.1 2.1 監(jiān)控攝像頭的分類監(jiān)控攝像頭的分類張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成以面陣CCD或CMOS圖像傳感

5、器（image sensor）為核心部件，外加同步信號產(chǎn)生電路，視頻信號處理電路與電源等構(gòu)成。 攝像機(jī)主要由兩大部份組成：CCD/CMOSDSP（即：圖像傳感器數(shù)字信號處理）。什么是CCD/CMOS？2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成CCD與CMOSCMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor “互補金屬氧化物半導(dǎo)體” CCD，Charge Coupled Device “電荷耦合器件”CCD與CMOS是當(dāng)前被普遍采用的兩種圖像傳感器，其都是將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，其主要的差異是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳

6、送方式不同。 2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成CCD傳感器中每一行中每一個象素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進(jìn)行放大輸出。CMOS傳感器中每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路，用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)SONY CCD張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成CMOS與CCD電路比較2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)CCD sensor放大放大A/D光子光子電子電子電壓電壓數(shù)字信號數(shù)字信號CMOS 芯片可以

7、在像素上同時完成這兩個步驟芯片可以在像素上同時完成這兩個步驟由由上圖上圖可看出：可看出：CMOSCMOS和和CCDCCD最大的區(qū)別是最大的區(qū)別是 CMOSCMOS的電荷的電荷到電到電壓轉(zhuǎn)換過程是在每個像素上完成壓轉(zhuǎn)換過程是在每個像素上完成的。的。張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成CCD與CMOS的比較2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)分辨率分辨率靈敏度靈敏度信噪比信噪比集成度集成度功耗功耗成本成本CCDCCD優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)CMOSCMOS優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)大量應(yīng)用的攝像機(jī)采用了CCD傳感器，CMOS傳感器一般用于非常低端的家庭電腦USB攝像頭與手機(jī)攝像頭方面。市場上大部分?jǐn)z像

8、頭采用的是日本市場上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONYSONY、SHARPSHARP、松下；韓國三星、松下；韓國三星、LGLG等公司生產(chǎn)的芯片等公司生產(chǎn)的芯片。張明軍張明軍 監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成監(jiān)控攝像頭的構(gòu)成DSP，Digital Signal Processing數(shù)字信號處理。其主要是通過專用的集成電路芯片，利用數(shù)字信號處理理論，在芯片上運行目標(biāo)程序，從而實現(xiàn)對信號的某種處理。2.2 2.2 監(jiān)控攝像頭的參數(shù)監(jiān)控攝像頭的參數(shù)SONY：SS-1, SS-11,SS-11X,SS-HQ1, SS-2；SHARP：D4,D5松下以松下以D5為主；為主；日立日立(某臺資大廠用的某臺資大廠用的)；臺灣臺灣

9、A-NOVA ；韓國韓國NEXTCHIP 。主要品牌：主要品牌：張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)分辨率分辨率一般用線一般用線數(shù)來表示，代表清晰度。數(shù)來表示，代表清晰度。像素像素構(gòu)成影像最小單位（構(gòu)成影像最小單位（Pixel）。）。最低照度最低照度測量攝像感光度的一種方法（測量攝像感光度的一種方法（Lux）。）。信噪比信噪比信號電壓與噪聲電壓的比值（信號電壓與噪聲電壓的比值（dB），越高越好。），越高越好。掃描制式掃描制式有有PAL制和制和NTSC制之分。制之分。電源電源交流有交流有220V、110V、24V，直流為，

10、直流為12V 或或9V。鏡頭連接方式鏡頭連接方式有有C和和CS方式，其主要在于感光距離不同。方式，其主要在于感光距離不同。張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（1 1）像素像素是CCD的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。有些給出了水平及垂直方向的像素數(shù)，如500*582；有些則給出了前兩者的乘積值，如30萬像素?，F(xiàn)在市場上大多以25萬和38萬像素為劃界，38萬像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。對于一定尺寸的CCD芯片，像素數(shù)越多則意味著每一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。例如，在電視監(jiān)控攝像機(jī)中使用的C

11、CD傳感器的像素有的已達(dá)到48萬像素。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（2 2）分辨率(以“電視線TV Line”簡稱“線”或TVL為單位)（1）是衡量成像器件與成像系統(tǒng)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。它指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器(應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高)上能夠看到的最多線數(shù)。彩色攝象機(jī)的分辨率是在380到600電視線之間，主要有420線、480線、520、560線等不同檔次。工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在380480線之間，一般480線或以上的攝像機(jī)稱為高清晰攝像機(jī)。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)

12、監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（2 2）分辨率(以“電視線TV Line”簡稱“線”或TVL為單位)（2）2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)540線線480線線張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（2 2）分辨率(以“電視線TV Line”簡稱“線”或TVL為單位)（3）彩色攝像機(jī)水平清晰度一般選擇大于350TVL，因為人眼對彩色難于分辨，這樣滿足GB/T166761996中對彩色監(jiān)視系統(tǒng)270TVL的要求。從技術(shù)角度25萬像素的攝像機(jī)，其水平分辨率極限大概是320線，44萬像素水平分辨率大概在480線

13、。目前市售彩色攝像機(jī)水平清晰度一般都號稱在420線或以上。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)模擬攝影機(jī)的分辨率通常用多少線（模擬攝影機(jī)的分辨率通常用多少線（TV lineTV line）來計算。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的）來計算。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的分辨率以傳感器分辨率以傳感器（CCDCCD芯片芯片）上的像素計算）上的像素計算。張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（2 2）思考一個有關(guān)“分辨率”的問題（4）以下為摘自兩款攝像機(jī)的介紹，請問哪個分辨率高？2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（3 3）靈

14、敏度（最低照度）（1）是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。最低照度是測量攝像機(jī)感光度的一種方法，攝像機(jī)能在多黑的條件下看到可用的影像。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)低照度攝像機(jī)低照度攝像機(jī)普通照度攝像機(jī)普通照度攝像機(jī)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（3 3）靈敏度（最低照度）（2）例如，使用F1.2的鏡頭，當(dāng)被景物的光亮度值低到0.04lux時，攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值為最大幅值的50%，即達(dá)到350mV（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號最大幅值為700mV），則稱此攝像機(jī)的最低照度為0.04lux/F1.2

15、。被攝景物的光亮度值再低，攝像要輸出的視頻信號的幅值就達(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。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)什么是照度？什么是照度？張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（3 3）照度（3）即被照體單位面積所受的光通量，其單位為勒克斯Lux，光通量的單位為流明。數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。因為沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，因此每個大型CCD制造商都有自己測量CCD感光度的方法。一個標(biāo)注為（1Lux，F(xiàn)10）的攝像機(jī)能和標(biāo)注為（0.01Lux，F(xiàn)10）的攝像機(jī)完全一樣。2.2 2.2 監(jiān)控

16、攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（3 3）照度（4）：一些場景的照度參照：1Lux大約等于1燭光在1米距離的照度，一般情況： 2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)人眼能看到1Lux照度（滿月的夜晚）以下的目標(biāo)，同樣條件下，黑白攝像機(jī)所需的照度遠(yuǎn)比尚須處理色彩濃度的彩色攝像機(jī)要低10倍。夏日陽光下100000Lux陰天室外10000Lux電視臺演播室1000Lux距60W臺燈60cm桌面300Lux室內(nèi)日光燈100Lux黃昏室內(nèi)10Lux20cm處燭光10-15Lux夜間路燈0.1L張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的

17、主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（4 4）信噪比(1)任何電路只要通電后都會產(chǎn)生噪聲，包括元件及線路本身所產(chǎn)生的，噪聲越小，畫面看起來會越干凈，用視頻訊號跟噪聲的比值來表示，即信號電壓與噪聲電壓的比值。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（4 4）信噪比(2)一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC（自動增益控制）關(guān)閉時的值，因為當(dāng)AGC接通時，會對小信號進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。CCD攝像機(jī)信噪比的典型值在4555dB之間，一般的電視監(jiān)控系統(tǒng)中要選50dB左右的，這樣不僅能滿足行業(yè)中規(guī)定系統(tǒng)信噪比不小于38dB的要求，更重

18、要的是當(dāng)環(huán)境照度不足時，信噪比越高的攝像機(jī)圖像就越清晰。典型值為46db，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)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（4 4）信噪比(3)2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)大于50dB，沒有噪點大于48dB，較大噪點張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(1)目前世界上現(xiàn)行的彩色電視（模擬電視）制式有三種：NTSC制、PAL 制和SECAM 制。這里不包括高清晰度彩色電視HDTV

19、 (High-Definition television)。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(2)NTSCNational Television Systems CommitteeNTSC彩色電視制式是1952 年美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會定義的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，稱為正交平衡調(diào)幅制。美國、加拿大等大部分西半球國家，以及日本、韓國、菲律賓等國和中國臺灣采用這種制式。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(3)NT

20、SC彩色電視制的主要特性是：525 行/幀, 30 幀/秒（29.97 fps, 33.37ms/frame）；高寬比(電視畫面的長寬比)：電視為4:3；電影為3:2；高清晰度電視為16:9隔行掃描，一幀分成2 場，262.5 線/場；在每場的開始部分保留20 掃描線作為控制信息，因此只有485 條線的可視數(shù)據(jù)。顏色模型：YIQ2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(4)PALPhase-Alternative Line由于NTSC 制存在相位敏感造成彩色失真的缺點，因此德國(當(dāng)時的西德)于1962 年

21、制定了PAL制彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，稱為逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。德國、英國等一些西歐國家，以及中國、香港、中東地區(qū)，朝鮮等國家采用這種制式。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(5)PAL電視制的主要掃描特性是：625 行(掃描線)/幀，25 幀/秒(40 ms/幀)長寬比(aspect ratio)：4:3隔行掃描，2 場/幀，312.5 行/場顏色模型：YUV2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(6)NTSC

22、與PAL兩種制式是不能互相兼容的如果在PAL制式的電視上播放NTSC的影響，畫面將變成黑白，NTSC制式的也是一樣。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)（技術(shù)指標(biāo)（5 5）掃描制式(7)SECAM法文：Sequential Coleur Avec MemoireSECAM彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，稱為順序傳送彩色與存儲制。法國、蘇聯(lián)及東歐國家采用這種制式。世界上約有65 個地區(qū)和國家試驗這種制式。 圖像格式為4:3，625 線，50Hz，6MHz 電視信號帶寬，總帶寬8MHz。在國內(nèi)銷售的攝像機(jī)一般采用PAL制，與我國電視信號一致（使信

23、號能在電視機(jī)或顯示器上正常顯示）。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)AWBAWB自動白平衡自動白平衡AGCAGC自動自動增益增益ELCELC電子光圈控制，即電子電子光圈控制，即電子快門快門ALCALC自動光圈自動光圈控制控制BLCBLC背光背光補償補償MIRRORMIRROR鏡像鏡像功能功能張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(1)(1)白平衡(1)就是攝像機(jī)對白色物體的還原。白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實現(xiàn)攝象機(jī)圖像能精確反映景物色彩狀況，

24、有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)上圖中中間的圖像彩色還原是正常的，而右側(cè)的圖像明顯偏藍(lán)，左側(cè)圖像則偏紅，因此左側(cè)及右側(cè)的圖像都為白平衡不正常的圖像。張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(1)(1)自動白平衡(2)連續(xù)方式：此時白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整。這種方式對于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然。 2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(1)(1)自動白平衡(3)按鈕方式：先將攝象機(jī)對準(zhǔn)諸如白墻

25、、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動方式開關(guān)從手動撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動方式開關(guān)撥回手動位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時白平衡設(shè)置將保持在攝象機(jī)的存儲器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應(yīng)用場合。 2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(1)(1)手動白平衡(4) 將關(guān)閉自動白平衡，此時改變圖像的紅色或藍(lán)色狀況有多達(dá)107個等級供調(diào)節(jié)。除次之外，有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水

26、平）和5500K（日光水平）等檔次命令 。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(2)(2)自動增益(1)攝像機(jī)輸出的視頻信號必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平而自動完成的，實現(xiàn)此功能的電路稱為自動增益控制電路，簡稱AGC電路。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(2)(2)自動增益(2)攝像頭內(nèi)有一個將來自C

27、CD的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度。缺點是將噪聲一同放大2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)AGC打開AGC關(guān)閉張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(3)(3)電子快門(1)電子快門是比照機(jī)械快門功能提出一個術(shù)語，它相當(dāng)于控制CCD圖像傳感器的感光時間。由于CCD感光的實質(zhì)是信號電荷的積累，則感光時間越長，信號電荷的積累時間就越長，輸出信號電流的幅值也就越大。通過調(diào)整光生信號電荷的積累時間(即調(diào)整時鐘脈沖的寬度)，即可實現(xiàn)控制CCD感光時間的功能。電子快門的時間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門

28、一般設(shè)置為自動電子快門方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動調(diào)節(jié)快門時間。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動調(diào)節(jié)快門時間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場合。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(3)(3)電子快門(2)快門越慢曝光時間越長，適合光線不足時監(jiān)控，但是抓拍快速移動物體會有拖尾。快門越快曝光時間越短，適合抓拍快速移動物體，但是畫面亮度可能會降低。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)快門1/50秒快門1/500秒注: 電子快門在看清車牌中應(yīng)用較多張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(4)(4)自動光圈控制

29、(1)標(biāo)準(zhǔn)CCD攝像機(jī)大都帶有驅(qū)動自動光圈鏡頭的接口，有兩種驅(qū)動方式：視頻驅(qū)動（Video Driver，簡稱Video/VD） 攝像機(jī)將視頻信號電平輸出到自動光圈鏡頭的內(nèi)部，再由其內(nèi)部的驅(qū)動電路輸出控制電壓，使鏡頭光圈調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)動。 直流驅(qū)動（DC Driver，簡稱DD） 攝像機(jī)內(nèi)部增加了鏡頭光圈電動機(jī)的驅(qū)動電路，可以直接輸出直流控制電壓到鏡頭內(nèi)的光圈電動機(jī)并使其轉(zhuǎn)動。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(4)(4)自動光圈控制(2)開關(guān)撥至VIDEO：配接視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭開關(guān)撥至DC：配接DC（直流）驅(qū)動自動

30、光圈鏡頭2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)視頻驅(qū)動直流驅(qū)動張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(5)(5)背光補償(1)背光補償（Back-light Compensation, BLC）也稱作逆光補償，能提供在非常強的背景光線前面目標(biāo)的理想的曝光。背光補償技術(shù)是以前景暗區(qū)的亮度為參照，抬高整體的亮度已達(dá)到看清前景的目的。2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)張明軍張明軍 監(jiān)控攝像機(jī)的主要監(jiān)控攝像機(jī)的主要功能指標(biāo)功能指標(biāo)(5)(5)背光補償(2)2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)背光補償關(guān)閉背光補償開啟張明軍張明軍 主要指標(biāo)中英文

31、對照表主要指標(biāo)中英文對照表2.2 2.2 監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)的參數(shù)序號英文簡稱中文英文全稱備注1CCTV閉路電視Closed Circuit Television2ELC電子光線控制Electronic Light Control3BLC背光補償、逆光補償Black Light Compensation4ALC背光補償、逆光補償Automatic Light Control5W/B白平衡White Balance6S/NRatio信噪比Signal-to-Noise Ratio7LCD液晶顯示器Liqudified Crystal Display8DSP數(shù)字信號處理Digital Si

32、gnal Processing9CCD電荷耦合器件Charge Coupled Device10AGC自動增益控制Automatic Gain C張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的組成光學(xué)鏡頭的組成2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備，它的質(zhì)量（指標(biāo)）優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指標(biāo)，因此，攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量，又關(guān)系到工程造價。張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)在評價鏡頭質(zhì)量時一般會從分辨率、明銳度和景深等幾個實用參數(shù)判斷，另外從鏡頭的光學(xué)特性方面來說，還包括了：成像尺寸、焦距、相對孔徑和視場角等四個參數(shù)2.3 2

33、.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)分辨率（Resolution）：又稱鑒別率、解像力，指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細(xì)節(jié)的能力，制約鏡頭分辨率的原因是光的衍射現(xiàn)象，即衍射光斑（愛里斑）。分辨率的單位是“線對/毫米”（lp/mm）。鏡頭分辨率指的是在像平面處1毫米內(nèi)能分辨開的黑白相間的線條對數(shù) 。明銳度（Acutance）：也稱對比度，是指圖像中最亮和最暗的部分的對比度。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)景深（DOF）：在焦點前后，光線開始聚集和擴(kuò)散，點的影象變成模糊

34、的，形成一個擴(kuò)大的圓，這個圓叫做彌散圓。如果彌散圓的直徑小于人眼的鑒別能力，在一定范圍內(nèi)實際影象產(chǎn)生的模糊是不能辨認(rèn)的。這個不能辨認(rèn)的彌散圓就稱為容許彌散圓。在焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距離就叫景深。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)景深（DOF）：以持照相機(jī)拍攝者為基準(zhǔn)，從焦點到近處容許彌散圓的的距離叫前景深，從焦點到遠(yuǎn)方容許彌散圓的距離叫后景深。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)景深（DOF）的影響因素景深隨鏡頭的焦距、光圈值、

35、拍攝距離而變化。這些主要因素對景深的影響如下(假定其他的條件都不改變)：(1) 鏡頭光圈光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大；(2) 鏡頭焦距鏡頭焦距越長，景深越小；焦距越短，景深越大；(3) 拍攝距離距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，景深越小。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)成像尺寸鏡頭一般可分為25.4mm（1in）、16.9mm（2/3in）、12.7mm（1/2in）、8.47mm（1/3in）和6.35mm（1/4in）等幾種規(guī)格，它們分別對應(yīng)著不同的成像尺寸，選用鏡頭時，應(yīng)使鏡頭的成像尺寸與攝像機(jī)的靶面尺寸大小

36、相吻合。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)焦距透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點處的距離。單位一般為毫米或英寸。2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)焦距的計算在實際的監(jiān)控工程里，正確選擇鏡頭的焦距很重要。特別是在遠(yuǎn)距離監(jiān)控項目里合理選擇鏡頭的焦距更重要，覆蓋景物的焦距可用下列公式計算：f = v D/V ；f = h D/H （f：鏡頭焦距）V ：景物垂向尺寸H ：景物橫向尺寸D ：鏡頭至景物距離v ：CCD垂向尺寸（見下頁表格）h ：CCD橫向尺寸（見

37、下頁表格）2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)焦距的計算2.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭格式vh 1英寸 9.6mm 12.8mm 2/3英寸 6.6mm 8.8mm 1/2英寸 4.8mm 6.4mm 1/3英寸 3.6mm 4.8mm 1/4英寸 2.7mm 張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)焦距的計算例題12.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭一個170cm的人，在1500m處，如果用1/2的攝像機(jī)，需要在監(jiān)視器上滿屏，則需配套鏡頭的焦距為： D1500000mmV17

38、00mmv6.4mm將以上資料代入公式（1） fv D/V4.81500000/張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)焦距的計算例題22.3 2.3 攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭攝像機(jī)的光學(xué)鏡頭反過來，一個170cm的人，在1500m處，如果用1/2的攝像機(jī)，焦距為500mm的鏡頭,所成的像在監(jiān)視器上的比例為： D1500000mmV1700mmf500mm通過公式（1）我們可以換算出公式 vfV/D5001700/15000000.567mm0.5674.80.11811.8 即圖像的高度占整個監(jiān)視器的11.8。張明軍張明軍 光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)光學(xué)鏡頭的幾個重要參數(shù)相對孔徑控制鏡頭進(jìn)光量，需要由鏡頭的所謂“孔徑光闌”(Diaphragm)即光圈來控制。孔徑光闌都是位于鏡頭內(nèi)部，通常由多片可活動的金屬葉片(稱為光闌葉片)組成，可