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1、閉路監(jiān)控培訓(xùn)手冊(cè)閉路監(jiān)控培訓(xùn)手冊(cè)講師熱線講師熱線: 11697吳波吳波 2007-11 CCTV電視監(jiān)控系統(tǒng)提供應(yīng)管理者及保安是一個(gè)直觀的現(xiàn)場(chǎng)圖像，而通常人們的信息80%來自于視覺。保安能及時(shí)了解到場(chǎng)區(qū)內(nèi)各處的平安情況，及時(shí)采取措施。管理者能及時(shí)了解各設(shè)備目前的形狀及運(yùn)作情況及各區(qū)任務(wù)人員的任務(wù)情況。這些設(shè)備的管理運(yùn)作起積極的意義。l一： 模擬監(jiān)控l二： 數(shù)字監(jiān)控l 前端為傳統(tǒng)攝像機(jī),中心控制為矩陣、畫面處置器、分割器等模擬信號(hào)電路處置設(shè)備。 特點(diǎn)是：操作直觀靈敏、簡(jiǎn)單，操作人員不需太多專業(yè)知識(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定。 是將原來的模擬信號(hào)采用數(shù) 字編碼緊縮技術(shù)，并且經(jīng)過計(jì)算 機(jī)對(duì)其信號(hào)進(jìn)展處置。 特點(diǎn)：信

2、息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化半球攝像機(jī)、槍式攝像機(jī)、高速球、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等等。 攝像機(jī)是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的安裝。其構(gòu)造大致可分為三部分： 光學(xué)系統(tǒng)主要指鏡頭 光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主要指攝像管或固體攝像器件 電路系統(tǒng)主要指視頻處置電路。l 主要部件是光學(xué)鏡頭，它由透鏡系統(tǒng)組合而成。這個(gè)透鏡系主要部件是光學(xué)鏡頭，它由透鏡系統(tǒng)組合而成。這個(gè)透鏡系統(tǒng)包含著許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中比邊緣厚，因統(tǒng)包含著許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中比邊緣厚，因此經(jīng)透鏡邊緣部分的光線比中央部分的光線會(huì)發(fā)生更多的折射。此經(jīng)透鏡邊緣部分的光線比中央部分的光線會(huì)發(fā)生更多的折射。 當(dāng)被攝對(duì)象經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)透鏡當(dāng)被攝對(duì)象經(jīng)過

3、光學(xué)系統(tǒng)透鏡 的折的折射在光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的攝像管或固體攝像射在光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的攝像管或固體攝像器件的成像面上構(gòu)成器件的成像面上構(gòu)成“焦點(diǎn)光電轉(zhuǎn)換焦點(diǎn)光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光敏原件會(huì)把系統(tǒng)中的光敏原件會(huì)把“焦點(diǎn)焦點(diǎn) 外的光外的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成攜帶電荷的電信號(hào)。學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成攜帶電荷的電信號(hào)。 進(jìn)一步將電信號(hào)放大，構(gòu)成符合進(jìn)一步將電信號(hào)放大，構(gòu)成符合特定技術(shù)要求的信號(hào)，并從攝像機(jī)中特定技術(shù)要求的信號(hào)，并從攝像機(jī)中輸出。輸出。l 在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或CCDCharge Coupled Device即電荷耦合器件。攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有靈敏度高、畸變小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)、抗磁場(chǎng)、體積小、

4、無殘影等特點(diǎn)，CCD是電耦合器件Charge Couple Device的簡(jiǎn)稱，它可以將光線變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛?chǔ)存及轉(zhuǎn)移，也可將儲(chǔ)存之電荷取出使電壓發(fā)生變化。 CCD的任務(wù)原理：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號(hào)，經(jīng)過濾波、放大處置，經(jīng)過攝像頭的輸出端子輸出一個(gè)規(guī)范的復(fù)合視頻信號(hào)。這個(gè)規(guī)范的視頻信號(hào)同家用的錄像機(jī)、VCD機(jī)、家用攝像機(jī)的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄像或接到電視機(jī)上觀看。1 1、像素、像素 像素?cái)?shù)指的是攝像機(jī)像素?cái)?shù)指的是攝像機(jī)CCDCCD傳感器的最大像素，傳感器的最大像素，有些給出了

5、程度垂直方向的有些給出了程度垂直方向的像素?cái)?shù)，像素?cái)?shù)，500H500H582V582V，有，有些那么給出了前兩者的等待些那么給出了前兩者的等待乘積值，如乘積值，如3030萬像素。對(duì)萬像素。對(duì)于一定尺寸的于一定尺寸的CCDCCD芯片，芯片，像素?cái)?shù)越多那么意味著每一像素?cái)?shù)越多那么意味著每一像素單元的面積越小，因此像素單元的面積越小，因此由該芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分由該芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。辨率也就越高。2 2、CCDCCD尺寸尺寸1英寸靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對(duì)角線16mm。 2/3英寸靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。 1/2英寸靶面尺寸為寬6.4mm

6、*高4.8mm，對(duì)角線8mm。 1/3英寸靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。 1/4英寸靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。 110V AC 110V ACNTSCNTSC制式多屬此類，制式多屬此類， 220V AC 220V AC， 24V AC 24V AC。 12V DC 12V DC或或9V DC9V DC微型攝象機(jī)多屬此類。微型攝象機(jī)多屬此類。 PALPAL制、制、 NTSC NTSC制。制。 中國(guó)采用隔行掃描中國(guó)采用隔行掃描PALPAL制式黑白為制式黑白為CCIRCCIR，規(guī)范，規(guī)范為為625625行，行，5050場(chǎng)，只需醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一

7、場(chǎng)，只需醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非規(guī)范制式。些非規(guī)范制式。另外，日本為另外，日本為NTSCNTSC制式，制式，525525行，行，6060場(chǎng)。場(chǎng)。 所謂所謂“信噪比指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電信噪比指的是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)壓的比值，通常用符號(hào)S/N來表示。由于在普來表示。由于在普通情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非通情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此，實(shí)踐計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常大，因此，實(shí)踐計(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常都是對(duì)均方信號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以取以10為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)為底的對(duì)數(shù)再乘以系數(shù)20，即

8、式，即式2-3的單位用的單位用dB表示。表示。 也稱為靈敏度。是也稱為靈敏度。是CCDCCD對(duì)環(huán)境光線的敏感對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說是程度，或者說是CCDCCD正常成像時(shí)所需求的最正常成像時(shí)所需求的最暗光線。照度的單位是勒克斯暗光線。照度的單位是勒克斯LUXLUX，數(shù)，數(shù)值越小，表示需求的光線越少，攝像頭也越值越小，表示需求的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可任務(wù)在很暗條件，任務(wù)在很暗條件，23lux23lux屬普通照度。屬普通照度。 彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到500電視野之間，主要有330線、380線、420線、460

9、線、500線等不同檔次。 分辨率是用電視野簡(jiǎn)稱線TV LINES來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330500線之間。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)于明晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越明晰，線數(shù)值相對(duì)越大。 多為多為1Vp-p1Vp-p、7575，均采用，均采用BNCBNC接頭。接頭。 有C和CS方式， 二者間不同之處在于感光間隔不同。 A A、對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有以下三種：、對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有以下三種： 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)生同步利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來完成操作

10、。信號(hào)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。號(hào)送到攝象機(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進(jìn)同步，即攝象機(jī)和電象機(jī)的交流電源來完成垂直推進(jìn)同步，即攝象機(jī)和電源零線同步。源零線同步。 B B、對(duì)于多攝象機(jī)系統(tǒng)，希望一切的視頻輸入信號(hào)是、對(duì)于多攝象機(jī)系統(tǒng)，希望一切的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，這樣在變換攝象機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)呵斥畫垂直同步的，這樣在變換攝象機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)呵斥畫面失真，但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中

11、的各臺(tái)攝象機(jī)供電面失真，但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝象機(jī)供電能夠取自三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交能夠取自三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有：流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有： 均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)理同步。入各臺(tái)攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)理同步。 調(diào)理各臺(tái)攝象機(jī)的調(diào)理各臺(tái)攝象機(jī)的“ “相位調(diào)理電位器，因攝象機(jī)在相位調(diào)理電位器，因攝象機(jī)在出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同相的，故運(yùn)用相位延遲電路可使

12、每臺(tái)攝象機(jī)有不同的相的，故運(yùn)用相位延遲電路可使每臺(tái)攝象機(jī)有不同的相移，從而獲得適宜的垂直同步，相位調(diào)整范圍相移，從而獲得適宜的垂直同步，相位調(diào)整范圍03600360度。度。 一切攝象機(jī)都有一個(gè)未來自一切攝象機(jī)都有一個(gè)未來自 CCD CCD的信號(hào)放的信號(hào)放大到可以運(yùn)用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即大到可以運(yùn)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，可使其在微光增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，下靈敏，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。為此，需利用攝象機(jī)的自動(dòng)使視頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制增益控制AGC

13、AGC電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)適時(shí)地開關(guān)AGCAGC，從而使攝象機(jī)可以在較大的，從而使攝象機(jī)可以在較大的光照范圍內(nèi)任務(wù)，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度光照范圍內(nèi)任務(wù)，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度時(shí)自動(dòng)添加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信時(shí)自動(dòng)添加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得明晰的圖像。號(hào)的強(qiáng)度來獲得明晰的圖像。 通常，攝象機(jī)的AGC任務(wù)點(diǎn)是經(jīng)過對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來確定的，但假設(shè)視場(chǎng)中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目的，那么此時(shí)確定的AGC任務(wù)點(diǎn)有能夠?qū)τ谇熬澳康氖遣粔蜻m宜的，背景光補(bǔ)償有能夠改善前景目的顯示情況。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象

14、機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其AGC任務(wù)點(diǎn)，此時(shí)假設(shè)前景目的位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，那么前景目的的可視性有望改善。 在在CCDCCD攝象機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像外表的電荷積累攝象機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像外表的電荷積累時(shí)間來支配快門。電子快門控制攝象機(jī)時(shí)間來支配快門。電子快門控制攝象機(jī)CCDCCD的累積時(shí)的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門封鎖時(shí)，對(duì)間，當(dāng)電子快門封鎖時(shí)，對(duì)NTSCNTSC攝象機(jī)，其攝象機(jī)，其CCDCCD累累積時(shí)間為積時(shí)間為1/601/60秒；對(duì)于秒；對(duì)于PALPAL攝象機(jī)，那么為攝象機(jī)，那么為1/501/50秒。秒。當(dāng)攝象機(jī)的電子快門翻開時(shí)，對(duì)于當(dāng)攝象機(jī)的電子快門翻開時(shí)，對(duì)于NTSCNTSC

15、攝象機(jī)，其攝象機(jī)，其電子快門以電子快門以261261步覆蓋從步覆蓋從1/601/60秒到秒到1/100001/10000秒的范圍；秒的范圍；對(duì)于對(duì)于PALPAL型攝象機(jī)，其電子快門那么以型攝象機(jī)，其電子快門那么以311311步覆蓋從步覆蓋從1/501/50秒秒1/100001/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度添加時(shí)，在秒的范圍。當(dāng)電子快門速度添加時(shí)，在每個(gè)視頻場(chǎng)允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在每個(gè)視頻場(chǎng)允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCDCCD上的光減少，上的光減少，結(jié)果將降低攝象機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門速度結(jié)果將降低攝象機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門速度對(duì)于察看運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)于察看運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停

16、頓動(dòng)作效應(yīng)，這將停頓動(dòng)作效應(yīng)，這將大大地添加攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。大大地添加攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。 白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實(shí)白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝象機(jī)圖像能準(zhǔn)確反映景物情況，有現(xiàn)攝象機(jī)圖像能準(zhǔn)確反映景物情況，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。 延續(xù)方式延續(xù)方式此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物顏色溫度的此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物顏色溫度的改動(dòng)而延續(xù)地調(diào)整，范圍為改動(dòng)而延續(xù)地調(diào)整，范圍為28006000K28006000K。這種方式。這種方式對(duì)于景物的顏色溫度在拍攝期間不斷改動(dòng)的場(chǎng)所是最對(duì)于景物的顏色溫度在拍攝期間不斷改動(dòng)的場(chǎng)所是最適宜的，使顏色表現(xiàn)自然

17、，但對(duì)于景物中很少甚至沒適宜的，使顏色表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，延續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最正確的彩色效果。有白色時(shí)，延續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最正確的彩色效果。 按鈕方式按鈕方式先將攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白先將攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目的，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥紙等白色目的，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保管在該位置幾秒鐘或者至圖像到設(shè)置位置，保管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(dòng)方呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將堅(jiān)持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中，此時(shí)

18、白平衡設(shè)置將堅(jiān)持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改動(dòng)為止，其范圍為直至再次執(zhí)行被改動(dòng)為止，其范圍為230010000K230010000K，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)喪失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為不會(huì)喪失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為準(zhǔn)確和可靠，適用于大部分運(yùn)用場(chǎng)所。準(zhǔn)確和可靠，適用于大部分運(yùn)用場(chǎng)所。 開手動(dòng)白平衡將封鎖自動(dòng)白平衡，此時(shí)改動(dòng)圖開手動(dòng)白平衡將封鎖自動(dòng)白平衡，此時(shí)改動(dòng)圖像的紅色或蘭色情況有多達(dá)像的紅色或蘭色情況有多達(dá)107107個(gè)等級(jí)供調(diào)理，個(gè)等級(jí)供調(diào)理，如添加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、添加或減少蘭如添加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、添加或減少蘭色各一

19、個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝象機(jī)還有將色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在白平衡固定在3200K3200K白熾燈程度和白熾燈程度和5500K5500K日光程度等檔次命令。日光程度等檔次命令。 對(duì)于大多數(shù)運(yùn)用而言，是不需求對(duì)攝象對(duì)于大多數(shù)運(yùn)用而言，是不需求對(duì)攝象機(jī)作顏色調(diào)整的，如需調(diào)整那么需細(xì)心機(jī)作顏色調(diào)整的，如需調(diào)整那么需細(xì)心調(diào)整以免影響其他顏色調(diào)整以免影響其他顏色 在模擬制式的根底上引入部分?jǐn)?shù)字化處置技術(shù)，稱在模擬制式的根底上引入部分?jǐn)?shù)字化處置技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處置為數(shù)字信號(hào)處置DSPDSP，DIGITAL SIGNAL DIGITAL SIGNAL PROCESSORPROCESSOR攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：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、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背景光補(bǔ)償