第二章視頻監(jiān)控技術(shù)模擬時(shí)代

1、第二章第二章視頻監(jiān)控技術(shù)模擬時(shí)代視頻監(jiān)控技術(shù)模擬時(shí)代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成3File Number模擬視頻監(jiān)控模型模擬視頻監(jiān)控模型 是一種閉路電視系統(tǒng)，包括前端部分（攝像），傳輸，是一種閉路電視系統(tǒng)，包括前端部分（攝像），傳輸，顯示，控制顯示，控制4個(gè)部分，但實(shí)際中還包括存儲(chǔ)，共個(gè)部分，但實(shí)際中還包括存儲(chǔ)，共5個(gè)部分。個(gè)部分。攝像機(jī)傳輸介質(zhì)顯示設(shè)備控制方式視頻存儲(chǔ)4File Number部件定義部件定義 攝像機(jī)：安裝于監(jiān)控現(xiàn)場，用于采集現(xiàn)場視頻信號(hào)的設(shè)攝像機(jī)：安裝于監(jiān)控現(xiàn)場，用于采集現(xiàn)場視頻信號(hào)的設(shè)備，其附件包括防護(hù)，輔助功能等，擴(kuò)展可稱為前端設(shè)備，其附件包括防護(hù)，輔助功能等

2、，擴(kuò)展可稱為前端設(shè)備，又可能包括音頻采集。備，又可能包括音頻采集。 傳輸：將前端視頻信號(hào)傳遞到后端控制、存儲(chǔ)設(shè)備的部傳輸：將前端視頻信號(hào)傳遞到后端控制、存儲(chǔ)設(shè)備的部分，擴(kuò)展包括輔助（控制等）信號(hào)傳輸，存在多種異化分，擴(kuò)展包括輔助（控制等）信號(hào)傳輸，存在多種異化結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 控制：完成視頻信號(hào)到顯示設(shè)備的分發(fā)切換，擴(kuò)展功能控制：完成視頻信號(hào)到顯示設(shè)備的分發(fā)切換，擴(kuò)展功能包括控制信號(hào)的產(chǎn)生，字符疊加，其它信號(hào)接入及信號(hào)包括控制信號(hào)的產(chǎn)生，字符疊加，其它信號(hào)接入及信號(hào)間邏輯管理（聯(lián)動(dòng)）間邏輯管理（聯(lián)動(dòng)） 顯示：完成對(duì)前端直接采集視頻信號(hào)及存儲(chǔ)的視頻的還顯示：完成對(duì)前端直接采集視頻信號(hào)及存儲(chǔ)的視頻的還原，

3、擴(kuò)展功能包括所有信息的顯示和快速檢索。原，擴(kuò)展功能包括所有信息的顯示和快速檢索。 存儲(chǔ)：對(duì)視頻信號(hào)的保存設(shè)備，擴(kuò)展功能包括對(duì)所有對(duì)存儲(chǔ)：對(duì)視頻信號(hào)的保存設(shè)備，擴(kuò)展功能包括對(duì)所有對(duì)設(shè)備的操作，前端產(chǎn)生的所有信息的保存，建立檢索目錄設(shè)備的操作，前端產(chǎn)生的所有信息的保存，建立檢索目錄5File Number典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型的模擬監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 基本型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。基本型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。P16 基本擴(kuò)展一型?；緮U(kuò)展一型。P17 基本擴(kuò)展二型。基本擴(kuò)展二型。P17 矩陣控制主機(jī)型。矩陣控制主機(jī)型。P18 兼拾音功能型。兼拾音功能型。P186File Number 共同的前端部分：模擬攝像機(jī)共同的

4、前端部分：模擬攝像機(jī) 共同的傳輸部分：同軸電纜共同的傳輸部分：同軸電纜 共同的存儲(chǔ)部分：磁帶錄像機(jī)共同的存儲(chǔ)部分：磁帶錄像機(jī) 共同的顯示部分：模擬監(jiān)視器共同的顯示部分：模擬監(jiān)視器幾種典型模擬監(jiān)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)幾種典型模擬監(jiān)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示部分顯示部分監(jiān)視器監(jiān)視器8File Number 顯像管監(jiān)視器顯像管監(jiān)視器CRT9File Number 工作原理（黑白顯像管）工作原理（黑白顯像管）10File Number 工作原理（彩色顯像管）工作原理（彩色顯像管）11File Number 數(shù)字光源處理器數(shù)字光源處理器DLP(俗稱俗稱 背投背投)12File Num

5、ber DLP成像原理成像原理13File Number 液晶顯示監(jiān)視器液晶顯示監(jiān)視器LCD14File Number 等離子監(jiān)視器等離子監(jiān)視器PDP15File Number三種監(jiān)視器的比較三種監(jiān)視器的比較 P28 亮度亮度 分辨率分辨率 屏幕尺寸屏幕尺寸 圖像拼縫圖像拼縫 功耗功耗 壽命壽命 色彩飽和度色彩飽和度 灼傷灼傷 造價(jià)造價(jià) 維修成本售后服務(wù)維修成本售后服務(wù)LCD模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)控制部分控制部分多畫面分割處理多畫面分割處理17File Number 基本構(gòu)成（分割器所處的位置）基本構(gòu)成（分割器所處的位置）18File Number 畫面分割器畫面分割器視頻信號(hào)輸入視

6、頻信號(hào)輸出模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端部分前端部分模擬攝像機(jī)模擬攝像機(jī)20File Number 模擬攝像機(jī)鏡頭模擬攝像機(jī)鏡頭21File Number 模擬攝像機(jī)成像原理模擬攝像機(jī)成像原理22File Number 成像原理成像原理 焦距焦距23File Number 固定焦距與攝像距離變化時(shí)光圈與景深的關(guān)系固定焦距與攝像距離變化時(shí)光圈與景深的關(guān)系焦距和拍攝距離固定時(shí)光圈越小 景深越大光圈越大 景深越小24File Number 固定焦距與攝像距離變化時(shí)光圈與景深的關(guān)系固定焦距與攝像距離變化時(shí)光圈與景深的關(guān)系 光圈越小（光圈越?。‵值越大）值越大） 景深越大；景深越大； 光圈越大（光

7、圈越大（F值越?。┲翟叫。?景深越小景深越小25File Number 當(dāng)光圈值不變時(shí)當(dāng)光圈值不變時(shí) 不同焦距下的圖像效果不同焦距下的圖像效果26File Number鏡頭（分類）鏡頭（分類）.按安裝方式分類有按安裝方式分類有C型安裝和型安裝和CS型安裝兩種，在安防系統(tǒng)型安裝兩種，在安防系統(tǒng)中常用的鏡頭是中常用的鏡頭是C型安裝鏡頭（型安裝鏡頭（1in32牙螺紋座），這是一種牙螺紋座），這是一種國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)這種鏡頭安裝部位的口徑是國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)這種鏡頭安裝部位的口徑是25.4mm(1in),從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.562mm.大多數(shù)攝象機(jī)大多數(shù)攝象機(jī)的

8、鏡頭接口則作成的鏡頭接口則作成CS型型,因此將因此將C型鏡頭安裝到型鏡頭安裝到CS接口的攝接口的攝象機(jī)時(shí)需增配一個(gè)象機(jī)時(shí)需增配一個(gè)5mm厚的接圈厚的接圈,而將而將CS鏡頭安裝到鏡頭安裝到CS接接口的攝象機(jī)時(shí)就不需要接圈口的攝象機(jī)時(shí)就不需要接圈Rf27File Number鏡頭（分類）鏡頭（分類）2.按光圈按光圈:固定光圈鏡頭固定光圈鏡頭,手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭手動(dòng)光圈鏡頭和自動(dòng)光圈鏡頭(自動(dòng)光自動(dòng)光 圈鏡頭又分為視頻型和直流型圈鏡頭又分為視頻型和直流型)BLACK:DRIVE(+)GREEN:DRIVE(-)WHITE:DAMP(+)RED :DAMP(-)BLACK:GROUNDGREE

9、N:NOT USEDWHITE:VIDEORED :VCC VIDEO LENS DC LENS DRIVE(+) DRIVE(-) 電感線圈電感線圈 DAMP(+) DAMP(-) N S VIDEO LENS的回路在鏡頭里，的回路在鏡頭里，DC LENS 的回路在的回路在CAMERA里里28File Number鏡頭（分類）鏡頭（分類）不同品牌及型號(hào)的攝像機(jī)所帶自動(dòng)光圈接口的位置及不同品牌及型號(hào)的攝像機(jī)所帶自動(dòng)光圈接口的位置及形式是不完全一樣。陰式方四孔接口最為常見，但不形式是不完全一樣。陰式方四孔接口最為常見，但不同攝像機(jī)對(duì)其各針腳的定義又不完全相同。一般視頻同攝像機(jī)對(duì)其各針腳的定義又不

10、完全相同。一般視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用3個(gè)針，即電源、視頻、接地個(gè)針，即電源、視頻、接地；而直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用；而直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用4個(gè)針，即阻尼正、個(gè)針，即阻尼正、阻尼負(fù)、驅(qū)動(dòng)正、驅(qū)動(dòng)負(fù)。阻尼負(fù)、驅(qū)動(dòng)正、驅(qū)動(dòng)負(fù)。 + + +（1） （2） （3）（1）陰式方四孔型（）陰式方四孔型（2）陰式圓四孔型（）陰式圓四孔型（3）接線端子型）接線端子型攝像機(jī)的自動(dòng)光圈接口攝像機(jī)的自動(dòng)光圈接口29File Number鏡頭（分類）鏡頭（分類）自動(dòng)光圈自動(dòng)光圈,在進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí)在進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí),攝象機(jī)攝象機(jī)CCD靶面上產(chǎn)生的靶面上產(chǎn)生的電荷也相應(yīng)發(fā)生變化電荷也

11、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)生變化電平發(fā)生變化,產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào),并通過自動(dòng)光圈接口座上的并通過自動(dòng)光圈接口座上的3芯或芯或4芯線傳送給自動(dòng)光圈鏡頭芯線傳送給自動(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)向或反向轉(zhuǎn)動(dòng),從而調(diào)整光圈的大小從而調(diào)整光圈的大小.視頻型光圈鏡頭上一般會(huì)有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)旋鈕兩個(gè)防塵塞蓋住的內(nèi)藏式調(diào)節(jié)旋鈕LEVEL:電平設(shè)定旋鈕電平設(shè)定旋鈕ALC:自動(dòng)電平控制旋鈕自動(dòng)電平控制旋鈕30File Number鏡頭（分類）鏡頭（

12、分類）當(dāng)監(jiān)視器上畫面的整體亮度過亮或過暗當(dāng)監(jiān)視器上畫面的整體亮度過亮或過暗,或出現(xiàn)忽明忽暗時(shí)或出現(xiàn)忽明忽暗時(shí),就要就要調(diào)整電平設(shè)定旋鈕調(diào)整電平設(shè)定旋鈕,如畫面過亮如畫面過亮,可將旋鈕按逆時(shí)針方向旋向可將旋鈕按逆時(shí)針方向旋向L(low),反之則按順時(shí)針方向旋向反之則按順時(shí)針方向旋向H(High),如果是忽明忽暗的情如果是忽明忽暗的情況況,則還要配合監(jiān)視器的調(diào)整則還要配合監(jiān)視器的調(diào)整,將該旋鈕旋到使監(jiān)視器上畫面最佳將該旋鈕旋到使監(jiān)視器上畫面最佳的位置的位置.當(dāng)監(jiān)視器上的畫面出現(xiàn)極高的對(duì)比度時(shí)當(dāng)監(jiān)視器上的畫面出現(xiàn)極高的對(duì)比度時(shí),則須慢慢的把則須慢慢的把ALC從平從平均位置均位置A(Average,即

13、根據(jù)視頻信號(hào)的平均電平高低而輸出控制即根據(jù)視頻信號(hào)的平均電平高低而輸出控制光圈電動(dòng)機(jī)的信號(hào)光圈電動(dòng)機(jī)的信號(hào))旋向峰值位置旋向峰值位置P(Peak,即根據(jù)視頻信號(hào)的峰即根據(jù)視頻信號(hào)的峰值電平高低而輸出控制光圈電動(dòng)機(jī)的信號(hào)值電平高低而輸出控制光圈電動(dòng)機(jī)的信號(hào)),直至得到滿意的畫面直至得到滿意的畫面為止為止.31File Number鏡頭鏡頭(焦距焦距) 焦距焦距,光組主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離光組主點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離.而鏡頭的焦距實(shí)際上就是構(gòu)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成鏡頭的組合光組的焦距,它決定了攝取圖象的大小它決定了攝取圖象的大小,用不用不同焦距的鏡頭對(duì)同一位置的某物體攝像時(shí)同焦距的鏡頭

14、對(duì)同一位置的某物體攝像時(shí),配長焦距鏡頭配長焦距鏡頭的攝象機(jī)所攝取的景物尺寸就大的攝象機(jī)所攝取的景物尺寸就大,反之反之,配短焦距鏡頭的攝配短焦距鏡頭的攝象機(jī)所攝取的景物尺寸就小象機(jī)所攝取的景物尺寸就小.當(dāng)已知被攝物體的大小及該當(dāng)已知被攝物體的大小及該物體到鏡頭的距離物體到鏡頭的距離,則可估算所選配鏡頭的焦距則可估算所選配鏡頭的焦距 f=hD/H=vD/VHV物體物體鏡頭鏡頭vhCCDDf32File Number鏡頭安裝方式鏡頭安裝方式 有有C和和CS方式，兩者的螺紋均為每方式，兩者的螺紋均為每1英寸英寸32牙，直徑為牙，直徑為1英英寸，差別是鏡頭距寸，差別是鏡頭距CCD靶面的距離不同。靶面的距

15、離不同。 C式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米，毫米， CS式距焦點(diǎn)距離為式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。毫米。 33File Number鏡頭規(guī)格鏡頭規(guī)格 攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的尺寸而定，兩者需攝象機(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。時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。 攝象機(jī)的靶面大小為攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。 攝象機(jī)的攝象機(jī)的靶面大小為英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。靶面大小為英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選英寸。 如果如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)靶面尺寸不一致時(shí)，觀察

16、角度鏡頭尺寸與攝象機(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。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。 34File Number攝像機(jī)技術(shù)攝像機(jī)技術(shù) 攝像機(jī)分類及命名攝像機(jī)分類及命名 攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 鏡頭主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)基礎(chǔ)鏡頭主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)基礎(chǔ) 鏡頭焦距與成像鏡頭焦距與成像35File Number攝像機(jī)分類及命名攝像機(jī)分類及命名 按成像器件：按成像器件：CCD，CMOS 顏色：彩色，黑白，彩轉(zhuǎn)黑顏色：彩色，黑白，彩轉(zhuǎn)黑 成像靶面尺寸：成像靶面尺寸：1/2”,1/3”,1/4” 圖像制式：圖像制式：PAL，NTSC 外觀：

17、全球，半球，槍式（鏡頭分體式，外觀：全球，半球，槍式（鏡頭分體式， 16倍，倍，18倍，倍，23倍等光學(xué)鏡頭一體化），針孔（鏡頭一體化）倍等光學(xué)鏡頭一體化），針孔（鏡頭一體化） 防護(hù)：防暴，防爆，普通（防護(hù)：防暴，防爆，普通（IP66，IP65，IP23等）等） 結(jié)構(gòu)功能：紅外，普通（非紅外，感紅外），激光結(jié)構(gòu)功能：紅外，普通（非紅外，感紅外），激光 濾光片：單濾非紅外，單濾感紅外，雙濾濾光片：單濾非紅外，單濾感紅外，雙濾 信號(hào)類型：模擬攝像機(jī)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，信號(hào)類型：模擬攝像機(jī)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，SDI 復(fù)合命名，如紅外防爆半球，復(fù)合命名，如紅外防爆半球，1/4”CCD彩色彩色27倍槍式一倍槍式一體

18、機(jī)等等體機(jī)等等36File Number感光元器件 CCD： Charged Coupled Device 電荷耦合器電荷耦合器 CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CCD與與CMOS37File NumberCCD傳感器傳感器(分類分類)一、根據(jù)集成方式一、根據(jù)集成方式 線陣線陣(工業(yè)檢測用工業(yè)檢測用) 面陣面陣 二、根據(jù)制式二、根據(jù)制式 PAL(彩色彩色), NTSC(彩色彩色)三、根據(jù)色別三、根據(jù)色別 可分為彩色、黑白（單色）可分為彩色、黑白（單色）四、根據(jù)分辨率四、根據(jù)分辨率 高解高解(約約38萬像素萬像素, 4

19、80TVL-中心水平中心水平) 普解普解(約約30萬像素萬像素, 330TVL-水平中心水平中心-普通電視機(jī)的分辯率普通電視機(jī)的分辯率) 低解低解(目前不生產(chǎn)目前不生產(chǎn)) 五、根據(jù)靈敏度五、根據(jù)靈敏度 超低照度（超低照度（0.01Lux) 低照度（低照度（0.1Lux） 普通照度（普通照度（1Lux） 六、根據(jù)特殊用途六、根據(jù)特殊用途 微光微光CCD 紅外紅外CCD X光光CCD 38File NumberCCD傳感器傳感器(尺寸尺寸) 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”和和1/4”。在選。在選擇攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)

20、格要求的時(shí)候，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靶面的大靶面的大小，小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。與鏡頭的配合情況將直接影響視場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，視場角越大。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大。H(mm) V(mm) H(mm) V(mm)1 inch 12.8 9.62/3 inch 8.8 6.61/2 inch 6.4 4.81/3 inch 4.8 3.61/4 inch 3.6 2.739File NumberCCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖CCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖40File Numb

21、erCCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖CCD-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。V-Driver（垂直驅(qū)動(dòng)）-CCD里頭每一點(diǎn)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。CDS/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) D.S.P： Digital Signal Processor；數(shù)字信號(hào)處理器-DSP里頭包含了一顆 Decode

22、r (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。CCD攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖攝像機(jī)結(jié)構(gòu)圖41File NumberCCD與CMOS的區(qū)別靈敏度靈敏度 分辨率分辨率 噪聲噪聲 功耗功耗 成本成本反應(yīng)速度反應(yīng)速度CCDCCD高高高高小小大大高高慢慢CMOSCMOS低低低低大大小小低低快快CCD與與CMOS簡單介紹簡單介紹42File Number攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 像素像素 水平分辨率水平分辨率 最低照度最低照度 信噪比信噪比 快門

23、速度，慢快門，快門速度，慢快門，fps 同步方式同步方式 供電供電 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍 成像光譜（可見光，紅外）成像光譜（可見光，紅外）43File NumberCCD像素像素 CCD像素是像素是CCD的主要性能指標(biāo)。簡單的說，所謂的像的主要性能指標(biāo)。簡單的說，所謂的像 素，就是素，就是CCD上光電感應(yīng)元件的數(shù)量，一個(gè)感光元件經(jīng)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，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)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

24、的小方點(diǎn)所組發(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)成影像的最小單位成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素像素”。像。像素素 數(shù)越多則意味著每一個(gè)像素單元的面積越小，因而由該數(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。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）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，如決定象素負(fù)責(zé)另外的工作，如決定“黑色是什么黑色是什么”。很多時(shí)。很多時(shí)候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)

25、用。候，并不是所有感應(yīng)器上的象素都能被運(yùn)用。44File Number水平清晰度水平清晰度 來源于電視技術(shù)的一個(gè)指標(biāo)，單位為電視線來源于電視技術(shù)的一個(gè)指標(biāo)，單位為電視線 是一個(gè)主觀指標(biāo)，目前無準(zhǔn)確量化手段；是一個(gè)主觀指標(biāo)，目前無準(zhǔn)確量化手段； 決定于：采集，傳輸和顯示等所有設(shè)備，最終由人主觀決定于：采集，傳輸和顯示等所有設(shè)備，最終由人主觀測量測量 測量時(shí)對(duì)鏡頭、照度、色溫、顯示設(shè)備等有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，測量時(shí)對(duì)鏡頭、照度、色溫、顯示設(shè)備等有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，但因主觀測量因素，存在極大誤差；測量誤差約但因主觀測量因素，存在極大誤差；測量誤差約5% 決定因素為全部設(shè)備頻率響應(yīng)帶寬，及信號(hào)源頻率帶寬，決定因素為全部

26、設(shè)備頻率響應(yīng)帶寬，及信號(hào)源頻率帶寬，通?？烧J(rèn)為通常可認(rèn)為1M帶寬約可帶來帶寬約可帶來80電視線清晰度電視線清晰度45File Number分辨率分辨率 分辨率是用電視線（簡稱線分辨率是用電視線（簡稱線TV LINES）來表示的。彩色）來表示的。彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在攝象機(jī)的典型分辨率是在320到到500電視線之間，主要有電視線之間，主要有330線、線、380線、線、420線、線、460線、線、500線等不同檔次。線等不同檔次。 分辨率與分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)

27、于清晰的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為度為80線。線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對(duì)越大。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。出黑白相間的線條。46File Numberfps Fps: fra

28、me per second,幀每秒幀每秒 模擬視頻輸出都為模擬視頻輸出都為25fps,人眼看到拖影和畫面停頓，是因人眼看到拖影和畫面停頓，是因?yàn)閹鄯e造成幀為非實(shí)時(shí)幀，并非輸出少幀，為幀累積造成幀為非實(shí)時(shí)幀，并非輸出少幀， 存儲(chǔ)和編碼可能抽幀，造成少于存儲(chǔ)和編碼可能抽幀，造成少于25fps，還原圖像時(shí)會(huì)出，還原圖像時(shí)會(huì)出現(xiàn)畫面不連續(xù)?，F(xiàn)畫面不連續(xù)。47File Number最低照度（最低照度定義）最低照度（最低照度定義） 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。測定此參數(shù)時(shí)，

29、還應(yīng)特信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。測定此參數(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)被攝景物的光的鏡頭，當(dāng)被攝景物的光亮度值低到亮度值低到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)到即達(dá)到350mv（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅值為（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅值為700mv），則稱此攝像機(jī)的），則稱此攝像機(jī)的最低照度為最低照度為0.04lx/（F1.2，50IRE）。被攝景物的光亮度值再低，攝像）。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)不到機(jī)輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不

30、到350mv了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，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。將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。 目前，由于市場的規(guī)范尚不統(tǒng)一，有些照度指標(biāo)很低的攝像機(jī)的低照目前，由于市場的規(guī)范尚不統(tǒng)一，有些照度指標(biāo)很低的攝像機(jī)的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因就是在測定低照度指標(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)幅值降為最大同。仍以前述例子為例，如果將攝像機(jī)輸出

31、的視頻信號(hào)幅值降為最大幅值的幅值的30%（即（即210mv）為基準(zhǔn)進(jìn)行測量）為基準(zhǔn)進(jìn)行測量 ，則被攝景物的光亮度值還，則被攝景物的光亮度值還可以再低，如可以再低，如0.03lx，若再進(jìn)一步將光學(xué)鏡頭換為，若再進(jìn)一步將光學(xué)鏡頭換為F1.0的鏡頭，則由于的鏡頭，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 。48File Number最小照度最小照度 照度又稱靈敏度，是照度又稱靈敏度，是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說是說是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。正常成像時(shí)所需要的最暗光線。 照度的

32、單位是勒克斯（照度的單位是勒克斯（Lux），數(shù)值越小，表示需要的光），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。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)，明數(shù)，1Lux大約等于大約等于1燭光在燭光在1米距離的照度米距離的照度1Lux=1Lm/m2（Lm是光通量的單位）。是光通量的單位）。 黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.020.5Lux(勒克斯勒克斯)，彩色，彩色攝像機(jī)多在攝像機(jī)多在1Lux以上。攝像的靈敏度與鏡頭以上。攝像的靈敏度與鏡頭F值有關(guān)，值有關(guān)，0.97Lux/F0.75=2

33、.5Lux/F1.2=3.4Lux/F1.6 普通型：正常工作所需照度普通型：正常工作所需照度13LUX 月光型：正常工作所需照度月光型：正常工作所需照度 0.1LUX左右左右 星光型：正常工作所需照度星光型：正常工作所需照度0.01LUX以下以下 49File Number最低照度（最低照度（IRE）50File Number掃描制式掃描制式 根據(jù)各國供電所采用的頻率不同，有根據(jù)各國供電所采用的頻率不同，有PAL制和制和NTSC制之制之分。分。 50HZ：PAL制，隔行掃描（制，隔行掃描（PAL）制式（黑白為）制式（黑白為CCIR），），標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)為625行，行，50場。場。 60HZ：NT

34、SC制式，制式，525行，行，60場（黑白為場（黑白為EIA）。）。 51File Number信噪比信噪比 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)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。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)再乘以系為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)數(shù)20，即，即S/N=20log（均方信號(hào)電壓（均方信號(hào)電壓/均方噪聲電

35、壓），單均方噪聲電壓），單位用位用DB來表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在來表示。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)（自動(dòng)增益控制）關(guān)閉時(shí)的值，因?yàn)楫?dāng)AGC接通時(shí)，會(huì)對(duì)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。小信號(hào)進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。 信噪比的典型值為信噪比的典型值為4555db，若為，若為50db，則圖像有少量，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不，則圖像質(zhì)量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。出現(xiàn)噪聲。52File Number關(guān)于同步關(guān)于同步123456789da52378963eb45

36、455653fc54565767gB: 123456789db45455653fa52378963ec54565767g開始A: 234567894545565352378963545657676789523789634545565354565767xxxx23456789523789634545565354565767AB源同步的幾種方式：內(nèi)同步，外同步，電源同步，同步信號(hào)的來源53File Number同步方式同步方式對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種：對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種： 內(nèi)同步內(nèi)同步利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生

37、同步信號(hào)來完成操作。來完成操作。 外同步外同步利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝象機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。到攝象機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。 電源同步電源同步也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線同的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線同步。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，選到此項(xiàng)，步。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，選到此項(xiàng)，就可消除交流電源的干擾。就可消除交流電源的干擾。54File Number自動(dòng)增益控制（自動(dòng)增益控制（AGC

38、） 攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平， 即即0.7V。為了能在不同的景物照度條件下都能輸出為了能在不同的景物照度條件下都能輸出0.7V的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，必的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，必須是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)通須是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(hào)的平均電平自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電常都是通過檢測視頻信號(hào)的平均電平自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱為自動(dòng)增益控制電路，簡稱路稱為自動(dòng)增益控制電路，簡稱AGC電路。電路。 所有攝象機(jī)都有一個(gè)把來自所有攝象機(jī)都有一個(gè)把來自CC

39、D的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，將微弱的信號(hào)放大到能正常使用，從而放大器，其放大量即增益，將微弱的信號(hào)放大到能正常使用，從而使攝像機(jī)能在亮度較低的環(huán)境下使用。然而在亮光照的環(huán)境中放大使攝像機(jī)能在亮度較低的環(huán)境下使用。然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號(hào)畸變。這樣需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制器將過載，使視頻信號(hào)畸變。這樣需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路去探測視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)）電路去探測視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)AGC，從而使攝，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)

40、工作，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。 而照度較而照度較高時(shí)能自動(dòng)降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。高時(shí)能自動(dòng)降低增益放大倍數(shù)，保證圖像不發(fā)生畸變。 自動(dòng)增益打開時(shí)，信號(hào)電壓和噪聲電壓被同時(shí)放大，信噪比將會(huì)減自動(dòng)增益打開時(shí)，信號(hào)電壓和噪聲電壓被同時(shí)放大，信噪比將會(huì)減小。小。 55File Number背光補(bǔ)償（背光補(bǔ)償（BLC） 通常，攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制是通過對(duì)整個(gè)視場的平均亮通常，攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制是通過對(duì)整個(gè)視場的平均亮度來調(diào)節(jié)增益的，但如果視場中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，度來調(diào)節(jié)增益的，但

41、如果視場中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，而觀察的主體目標(biāo)處于亮場的包圍中，畫面會(huì)顯示一片昏而觀察的主體目標(biāo)處于亮場的包圍中，畫面會(huì)顯示一片昏暗，無層次。放大器檢測到的信號(hào)平均電平很高，增益的暗，無層次。放大器檢測到的信號(hào)平均電平很高，增益的倍數(shù)也隨之減少，無法改進(jìn)畫面主體目標(biāo)的明暗度。倍數(shù)也隨之減少，無法改進(jìn)畫面主體目標(biāo)的明暗度。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的部份區(qū)域當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的部份區(qū)域進(jìn)行檢測，來得到整個(gè)視場的平均信號(hào)電平，從而確定進(jìn)行檢測，來得到整個(gè)視場的平均信號(hào)電平，從而確定AGC電路的工作值。由于子區(qū)域的平均電平很低，所以增電路的工作值。由于子區(qū)域

42、的平均電平很低，所以增益也會(huì)較高。整個(gè)畫面都會(huì)更加明亮。益也會(huì)較高。整個(gè)畫面都會(huì)更加明亮。56File Number背光補(bǔ)償（背光補(bǔ)償（BLC） 背光補(bǔ)償可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫面主體黑暗的缺陷。背光補(bǔ)償可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫面主體黑暗的缺陷。前述的前述的AGC功能可以根據(jù)整個(gè)視場視頻信號(hào)的平均值（直流分量）調(diào)節(jié)視功能可以根據(jù)整個(gè)視場視頻信號(hào)的平均值（直流分量）調(diào)節(jié)視頻放大器的增益，使得攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)保持穩(wěn)定。但在某些應(yīng)用場頻放大器的增益，使得攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)保持穩(wěn)定。但在某些應(yīng)用場合，視場中可能包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，如逆光環(huán)境下的門窗等，而被合，視場

43、中可能包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域，如逆光環(huán)境下的門窗等，而被觀察的主體則處于亮場的包圍之中，畫面一片昏暗，無層次。此時(shí)，由于觀察的主體則處于亮場的包圍之中，畫面一片昏暗，無層次。此時(shí)，由于AGC檢測到的信號(hào)平均電平并不低，因此放大器的增益很低，不能改進(jìn)畫檢測到的信號(hào)平均電平并不低，因此放大器的增益很低，不能改進(jìn)畫面主體的明暗度。面主體的明暗度。 當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行檢測，通當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來確定過求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電

44、平很低，電平很低，AGC放大器會(huì)有較高的增益，使輸出視頻信號(hào)的幅值提高，從放大器會(huì)有較高的增益，使輸出視頻信號(hào)的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時(shí)的背景畫面會(huì)更加明亮，但其與主體而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時(shí)的背景畫面會(huì)更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場的可視性得到改善。畫面的主觀亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場的可視性得到改善。 對(duì)數(shù)字處理的對(duì)數(shù)字處理的CCD攝像機(jī)來說，將攝象機(jī)攝取的一整副畫面平均分成攝像機(jī)來說，將攝象機(jī)攝取的一整副畫面平均分成48個(gè)（即個(gè)（即8*6塊）正方形的小處理區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)小塊的平均亮度進(jìn)行檢塊）正方形的小處理區(qū)域，并對(duì)每一個(gè)小塊的平均

45、亮度進(jìn)行檢測，如果這些小塊的平均亮度差別過大，則通過先進(jìn)的算法縮小這些小塊測，如果這些小塊的平均亮度差別過大，則通過先進(jìn)的算法縮小這些小塊的亮度差，使過暗的景物能夠較為清晰的重現(xiàn)而又不至于使圖象亮部區(qū)域的亮度差，使過暗的景物能夠較為清晰的重現(xiàn)而又不至于使圖象亮部區(qū)域出現(xiàn)過載。因此，采用數(shù)字檢測技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫面出現(xiàn)過載。因此，采用數(shù)字檢測技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫面中心區(qū)域的景物也能夠清晰地在畫面上呈現(xiàn)出來。中心區(qū)域的景物也能夠清晰地在畫面上呈現(xiàn)出來。57File Number電子快門（電子快門（SHUTTER） 這是一個(gè)類比于照像機(jī)的機(jī)械快門功能提出的一個(gè)術(shù)語，這是

46、一個(gè)類比于照像機(jī)的機(jī)械快門功能提出的一個(gè)術(shù)語，相當(dāng)于控制相當(dāng)于控制CCD圖像傳感受器的感光時(shí)間，感光時(shí)間越長，圖像傳感受器的感光時(shí)間，感光時(shí)間越長，電荷積累時(shí)間也就越長，輸出信號(hào)電流的強(qiáng)度也就越大。電荷積累時(shí)間也就越長，輸出信號(hào)電流的強(qiáng)度也就越大。 在照度較高的地方，感光時(shí)間要求短些，否則畫面會(huì)偏白。在照度較高的地方，感光時(shí)間要求短些，否則畫面會(huì)偏白。 在照度較低的地方，感光時(shí)間要求長些，這樣畫面會(huì)積累在照度較低的地方，感光時(shí)間要求長些，這樣畫面會(huì)積累較多的電荷，從而使圖像變得清晰，即所謂的場積累。較多的電荷，從而使圖像變得清晰，即所謂的場積累。 CCD攝像機(jī)的電子快門還可以有效的防止高速移動(dòng)

47、物體的攝像機(jī)的電子快門還可以有效的防止高速移動(dòng)物體的拖影現(xiàn)象。拖影現(xiàn)象。58File Number慢快門技術(shù)慢快門技術(shù)DSS 正常正常PAL制攝像機(jī)最低快門速度為制攝像機(jī)最低快門速度為1/50秒，即場頻，秒，即場頻，1快快門周期輸出門周期輸出1場圖像，照度較低時(shí)，圖像輸出信號(hào)幅度不場圖像，照度較低時(shí)，圖像輸出信號(hào)幅度不夠（圖像暗），使用技術(shù)手段可將夠（圖像暗），使用技術(shù)手段可將2個(gè)，個(gè)，4個(gè)等最低快門個(gè)等最低快門周期拍攝的信號(hào)疊加后送出，可看作快門速度為周期拍攝的信號(hào)疊加后送出，可看作快門速度為1/25秒，秒，1/12.5秒，其作用為輸出信號(hào)幅度疊加后更高，叫做慢快秒，其作用為輸出信號(hào)幅度疊加

48、后更高，叫做慢快門技術(shù)，因?yàn)槠浜蛯?shí)際快門速度無關(guān)，是在門技術(shù)，因?yàn)槠浜蛯?shí)際快門速度無關(guān)，是在DSP等后期等后期處理中使用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，又叫數(shù)碼慢快門，也叫幀累處理中使用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)，又叫數(shù)碼慢快門，也叫幀累積技術(shù)。積技術(shù)。 技術(shù)缺陷：對(duì)于運(yùn)動(dòng)畫面，運(yùn)動(dòng)物體在多幀中的位置會(huì)技術(shù)缺陷：對(duì)于運(yùn)動(dòng)畫面，運(yùn)動(dòng)物體在多幀中的位置會(huì)變化，疊加后就會(huì)出現(xiàn)疊加幀中運(yùn)動(dòng)物體會(huì)出現(xiàn)拖影，變化，疊加后就會(huì)出現(xiàn)疊加幀中運(yùn)動(dòng)物體會(huì)出現(xiàn)拖影，快門速度越慢，快門速度越慢，“拖影拖影”越嚴(yán)重越嚴(yán)重 主要應(yīng)用：照度較低時(shí)改善畫質(zhì)，弱光環(huán)境下監(jiān)控主要應(yīng)用：照度較低時(shí)改善畫質(zhì)，弱光環(huán)境下監(jiān)控59File Number寬動(dòng)態(tài)寬動(dòng)態(tài) C

49、CD的動(dòng)態(tài)范圍為的動(dòng)態(tài)范圍為3:1 寬動(dòng)態(tài)的計(jì)算公式：寬動(dòng)態(tài)的計(jì)算公式：=20lg(lumamax/lumamin) 普通攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍大約為普通攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍大約為9.5dB 二代寬動(dòng)態(tài)技術(shù)能使二代寬動(dòng)態(tài)技術(shù)能使CCD攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍提高到攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍提高到80:1，約為約為38dB，使用，使用Dyna View CCD可以達(dá)到可以達(dá)到160:1，約為，約為44dB. 有廠家曾號(hào)稱可達(dá)到有廠家曾號(hào)稱可達(dá)到1000:1，即，即60dB60File Number寬動(dòng)態(tài)（寬動(dòng)態(tài)（Wide Dynamic Range) 目的：當(dāng)攝象機(jī)攝取寬動(dòng)態(tài)范圍的場景時(shí)，畫面上可能目的：當(dāng)攝象機(jī)攝取寬動(dòng)態(tài)范圍

50、的場景時(shí)，畫面上可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)明亮區(qū)域及灰暗區(qū)域，而監(jiān)視器往往不能有會(huì)同時(shí)出現(xiàn)明亮區(qū)域及灰暗區(qū)域，而監(jiān)視器往往不能有效地照顧到這兩個(gè)區(qū)域。如明亮區(qū)域顯示合適時(shí)，灰暗效地照顧到這兩個(gè)區(qū)域。如明亮區(qū)域顯示合適時(shí)，灰暗區(qū)域則可能過于黑暗，反之，當(dāng)灰暗區(qū)域顯示合適時(shí)，區(qū)域則可能過于黑暗，反之，當(dāng)灰暗區(qū)域顯示合適時(shí)，明亮區(qū)域則可能亮得過載。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)可以有效縮小寬明亮區(qū)域則可能亮得過載。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)可以有效縮小寬動(dòng)態(tài)范圍圖象的亮暗差別，使兩個(gè)區(qū)域的圖象同時(shí)在監(jiān)動(dòng)態(tài)范圍圖象的亮暗差別，使兩個(gè)區(qū)域的圖象同時(shí)在監(jiān)視器屏幕上清晰的顯示出來。視器屏幕上清晰的顯示出來。 攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍通常是指畫面最亮部分和畫面最暗

51、部攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍通常是指畫面最亮部分和畫面最暗部分的比率，也稱為圖象的最大對(duì)比度。通常分的比率，也稱為圖象的最大對(duì)比度。通常CCD傳感器傳感器可以獲得的最大對(duì)比度強(qiáng)度約可以獲得的最大對(duì)比度強(qiáng)度約1：1000（即（即60dB），），10110-110-210-3102103104105106lx照度照度120dB60dB61File Number寬動(dòng)態(tài)（寬動(dòng)態(tài)（Wide Dynamic Range)技術(shù)技術(shù) 超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速超動(dòng)態(tài)技術(shù)的核心是采用了新型的雙速CCD圖象傳感器，圖象傳感器，它能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)攝取的場景分別進(jìn)行長、短不同時(shí)它能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)攝取的場景分別進(jìn)行長、短

52、不同時(shí)間的暴光，即以標(biāo)準(zhǔn)快門速度讀出并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（長間的暴光，即以標(biāo)準(zhǔn)快門速度讀出并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（長時(shí)間暴光，背光環(huán)境下圖象的主體因得到充分暴光而比時(shí)間暴光，背光環(huán)境下圖象的主體因得到充分暴光而比較清晰），而以較快的快門速度讀出和傳輸高亮度信號(hào)較清晰），而以較快的快門速度讀出和傳輸高亮度信號(hào)（短時(shí)間暴光，只有高亮度的背景才能呈現(xiàn)比較清晰的（短時(shí)間暴光，只有高亮度的背景才能呈現(xiàn)比較清晰的圖象）。而后長、短時(shí)間暴光信號(hào)在專用的圖象處理集圖象）。而后長、短時(shí)間暴光信號(hào)在專用的圖象處理集成電路中進(jìn)行信號(hào)分離及時(shí)間周期變換并適當(dāng)合成。成電路中進(jìn)行信號(hào)分離及時(shí)間周期變換并適當(dāng)合成。CCD傳感器傳感器CD

53、SA/DCDSA/D DSPD/A視頻輸出視頻輸出微處理器微處理器長時(shí)間暴光信號(hào)長時(shí)間暴光信號(hào)短時(shí)間暴光信號(hào)短時(shí)間暴光信號(hào)62File Number白平衡白平衡 所謂白平衡，就是攝像機(jī)對(duì)白色物體的還原。所謂白平衡，就是攝像機(jī)對(duì)白色物體的還原。上圖中中間的圖像彩色還原是正常的，而右側(cè)的圖像明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。白平衡不正常的圖像。63File Number色溫色溫光源色溫（）光源色溫（） 蠟燭蠟燭2000 鎢絲燈鎢絲燈2500-3200 碳棒燈碳棒燈40

54、00-5500 熒光燈熒光燈4500-6500 日光（平均）日光（平均）5400 有云天氣下的日光有云天氣下的日光6500-7000 陰天的日光陰天的日光12000-18000 從上表可見，不同光線下色溫相差十分懸殊，造成攝像機(jī)從上表可見，不同光線下色溫相差十分懸殊，造成攝像機(jī)在不同的光線下彩色還原不同。為解決這個(gè)問題，攝像機(jī)在不同的光線下彩色還原不同。為解決這個(gè)問題，攝像機(jī)都具有白平衡校正功能，對(duì)不同的色溫進(jìn)行補(bǔ)償，從而真都具有白平衡校正功能，對(duì)不同的色溫進(jìn)行補(bǔ)償，從而真實(shí)地還原拍攝物體的色彩。實(shí)地還原拍攝物體的色彩。 64File Number白平衡（色溫）白平衡（色溫） 色溫不是攝象機(jī)自

55、身的參數(shù)色溫不是攝象機(jī)自身的參數(shù),而是色度學(xué)中的物理量而是色度學(xué)中的物理量,但它但它 卻是一個(gè)與攝象機(jī)的白平衡調(diào)整效果密切相關(guān)的參數(shù)卻是一個(gè)與攝象機(jī)的白平衡調(diào)整效果密切相關(guān)的參數(shù) 色溫的概念是為了便于進(jìn)行白光的比較和色度計(jì)算而提出色溫的概念是為了便于進(jìn)行白光的比較和色度計(jì)算而提出的的:假定某絕對(duì)黑體假定某絕對(duì)黑體(全輻射體全輻射體)既不反射也不透過而是完全既不反射也不透過而是完全吸收各種入射光吸收各種入射光,則該絕對(duì)黑體被加熱時(shí)就會(huì)輻射出均勻而則該絕對(duì)黑體被加熱時(shí)就會(huì)輻射出均勻而連續(xù)的光譜連續(xù)的光譜,光譜的能量分布只與溫度有關(guān)光譜的能量分布只與溫度有關(guān).如果其輻射的光如果其輻射的光與某一特定光

56、源的光具有相同特性與某一特定光源的光具有相同特性,則此時(shí)絕對(duì)黑體的溫度則此時(shí)絕對(duì)黑體的溫度就定義為該特定光源的色溫就定義為該特定光源的色溫,用絕對(duì)溫度單位用絕對(duì)溫度單位k來表示來表示.注意注意色溫并不表示光源本身的實(shí)際溫度色溫并不表示光源本身的實(shí)際溫度,而僅僅用來表征其光譜而僅僅用來表征其光譜特性特性.例如例如,鎢絲燈泡的溫度保持在鎢絲燈泡的溫度保持在2800k時(shí)所發(fā)出的白光便時(shí)所發(fā)出的白光便與溫度保持為與溫度保持為2854k的絕對(duì)黑體所輻射的白光完全相當(dāng)?shù)慕^對(duì)黑體所輻射的白光完全相當(dāng),因因此稱此白光的色溫為此稱此白光的色溫為2854k.65File Number白平衡（色溫）白平衡（色溫）由

57、上可見，借助由上可見，借助“光光-電電”及及“電電-光光”轉(zhuǎn)換技術(shù)的電視系統(tǒng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)的電視系統(tǒng)能否高否高度逼真地傳輸彩色圖象，與光源的選用或者攝象機(jī)適應(yīng)光源度逼真地傳輸彩色圖象，與光源的選用或者攝象機(jī)適應(yīng)光源的能力有著密切的關(guān)系。在近代照明技術(shù)中，按國際規(guī)定有的能力有著密切的關(guān)系。在近代照明技術(shù)中，按國際規(guī)定有5種主要標(biāo)準(zhǔn)光源（即標(biāo)準(zhǔn)白光），它們是種主要標(biāo)準(zhǔn)光源（即標(biāo)準(zhǔn)白光），它們是A光源光源 相當(dāng)于鎢絲燈在相當(dāng)于鎢絲燈在2800k時(shí)發(fā)出的光，色溫為時(shí)發(fā)出的光，色溫為2854k， 偏橙紅色偏橙紅色B光源光源 接近于上午直射的陽光，色溫為接近于上午直射的陽光，色溫為4800k。C光源光源 相當(dāng)

58、于白天的自然光，色溫為相當(dāng)于白天的自然光，色溫為6800k，含藍(lán)色成分較，含藍(lán)色成分較 多多D光源光源 相當(dāng)于白天的平均照明光，色溫為相當(dāng)于白天的平均照明光，色溫為6500k，這也是彩，這也是彩 色電視系統(tǒng)中選用的標(biāo)準(zhǔn)白光色電視系統(tǒng)中選用的標(biāo)準(zhǔn)白光E光源光源 在色度學(xué)中采用的假想的等能光譜的白光，色溫在色度學(xué)中采用的假想的等能光譜的白光，色溫 5500k，但這種光源實(shí)際上并不存在，僅僅是為了簡，但這種光源實(shí)際上并不存在，僅僅是為了簡 化色度學(xué)的計(jì)算化色度學(xué)的計(jì)算66File Number白平衡（色溫）白平衡（色溫）由上可見，雖然五種光源都是白光，但他們的色溫卻相差很由上可見，雖然五種光源都是白

59、光，但他們的色溫卻相差很大。人眼雖可以自然適應(yīng)不同的色溫，但在某些特殊的場合大。人眼雖可以自然適應(yīng)不同的色溫，但在某些特殊的場合卻也很難調(diào)節(jié)。例如，在同一房間內(nèi)同時(shí)開啟白熾燈及日光卻也很難調(diào)節(jié)。例如，在同一房間內(nèi)同時(shí)開啟白熾燈及日光燈照明，則人眼會(huì)感覺被白熾燈照射的白色墻壁偏紅，而被燈照明，則人眼會(huì)感覺被白熾燈照射的白色墻壁偏紅，而被日光燈照射的白色墻壁偏藍(lán)。由此不難想象，彩色攝象機(jī)在日光燈照射的白色墻壁偏藍(lán)。由此不難想象，彩色攝象機(jī)在不同的環(huán)境色溫下，也應(yīng)該正確地重現(xiàn)白光，這就需要進(jìn)行不同的環(huán)境色溫下，也應(yīng)該正確地重現(xiàn)白光，這就需要進(jìn)行白平衡調(diào)整。白平衡調(diào)整。攝像機(jī)攝像機(jī)75歐姆視頻電纜歐姆

60、視頻電纜監(jiān)視器監(jiān)視器67File Number白平衡（概念）白平衡（概念） 白平衡（白平衡（White Balance)是彩色攝象機(jī)的主要參數(shù)，它直是彩色攝象機(jī)的主要參數(shù)，它直接影響重現(xiàn)圖象的彩色效果，當(dāng)白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)圖接影響重現(xiàn)圖象的彩色效果，當(dāng)白平衡設(shè)置不當(dāng)時(shí)，重現(xiàn)圖象就會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會(huì)使原本不帶色彩的景物也著象就會(huì)出現(xiàn)偏色現(xiàn)象，特別是會(huì)使原本不帶色彩的景物也著上了顏色。上了顏色。 白平衡的定義：由于彩色攝象機(jī)能夠輸出含有白平衡的定義：由于彩色攝象機(jī)能夠輸出含有“彩色信息彩色信息”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)使的視頻信號(hào)，因此當(dāng)用彩色攝象機(jī)攝取純白色景