攝象機(jī)選型和施工問題

（建筑工程管理）攝象機(jī)選

型和施工問題

2020年4月

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攝象機(jī)選型和施工問題

1、攝象機(jī)的選擇和主要參數(shù)1

2、攝像頭的安裝調(diào)試5

3、鏡頭的選擇和主要參數(shù)6

4、視頻切換與控制主機(jī)12

5、畫面處理器15

6、其他監(jiān)控器材18

7、關(guān)于視頻的傳輸問題22

&報警系統(tǒng)24

9、何謂照度28

10、監(jiān)控系統(tǒng)施工中應(yīng)注意的問題30

11、低照度攝像機(jī)的正確認(rèn)識31

12、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸方式簡述32

13、微波圖像傳輸、無線指令遙控系統(tǒng)在電視監(jiān)控中應(yīng)用34

13、全光譜高靈敏感應(yīng)(超低照度)攝像機(jī)與紅外燈36

14、未來的閉路監(jiān)控設(shè)備37

1、攝象機(jī)的選擇和主要參數(shù)

閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或CCD(ChargeCoupledDevice)即電荷耦合器

件。嚴(yán)格來說，攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱，而實際上，攝像頭與鏡頭大部分是分開購買

的，用戶根據(jù)目標(biāo)物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過計算得到鏡頭的焦距，所以每個

用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實際情況而定的，不要以為攝像機(jī)(頭)上已經(jīng)有鏡頭。

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、抗震動、抗磁場、

體積小、無殘影等特點，CCD是電耦合器件(ChargeCoupleDevice)的簡稱，它能夠?qū)⒐?/p>

線變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛Υ婕稗D(zhuǎn)移，也可將儲存之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的

攝象元件。是代替攝像管傳感器的新型器件。

CCD的工作原理是：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，經(jīng)過濾波、

放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號。這個標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號同家

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。

CCD攝象機(jī)的選擇和分類

CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心。目前我國尚無能力制造，市場上大部分?jǐn)z像頭

采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國也有能力生產(chǎn)，但

質(zhì)量就要稍遜一籌。因為芯片生產(chǎn)時產(chǎn)生不同等級，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD

采集效果也大不相同。在購買時，可以采取如下方法檢測：接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視

器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時是否有亮點，屏幕上雪花大不大，這些是檢測CCD芯片

最簡單直接的方法，而且不需要其它專用儀器。然后可以打開光圈，看一個靜物，如果是彩

色攝像頭，最好攝取一個色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰

度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來清晰自然；而殘次品的

圖像就會有偏色現(xiàn)象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍(lán)色或紅色。個別CCD由于生產(chǎn)

車間的灰塵，CCD靶面上會有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會影響圖像，但在弱光或顯微攝

像時，細(xì)小的灰塵也會造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。

1、依成像色彩劃分

彩色攝象機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。

黑白攝象機(jī)：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的

位置或移動時，可選用黑白攝象機(jī)。

2、依分辨率靈敏度等劃分

影像像素在38萬以下的為一般型，其中尤以25萬像素（512*4921分辨率為400線

的產(chǎn)品最普遍。

影像像素在38萬以上的高分辨率型。

機(jī)板型。針孔型。半球型。

3、按CCD靶面大小劃分

CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸：

目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。在購買攝像頭時，特別是對攝像角度有比較

嚴(yán)格要求的時候,CCD靶面的大小，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。

1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm,對角線16mm.

2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,對角線11mm。

1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對角線8mm。

1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,對角線6mm。

1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對角線4mm。

4、按掃描制式劃分

PAL制。NTSC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，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制

式，525行，60場（黑白為EIA1

5、依供電電源劃分

110VAC（NTSC制式多屬此類），220VAC,24VAC。12VDC或9VDC（微型攝象機(jī)

多屬此類1

6、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。

功率同步（線性鎖定,linelock）:用攝象機(jī)AC電源完成垂直推動同步。

外VD同步：將攝象機(jī)信號電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

多臺攝象機(jī)外同步：對多臺攝象機(jī)固定外同步，使每一臺攝象機(jī)可以在同樣的條件下作

業(yè)，因各攝象機(jī)同步，這樣即使其中一臺攝象機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝象機(jī)的畫

面亦不會失真。

7、按照度劃分，CCD又分為：

普通型正常工作所需照度1~3LUX

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

紅外型采用紅外燈照明，在沒有光線的情況下也可以成像

CCD彩色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）CCD尺寸，亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4

英寸和1/5英寸也已商品化。

（2）CCD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。CCD是由面陣感光元素組成，每一個元素稱為像素，

像素越多，圖像越清晰?，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)。

(3)水平分辨率。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。分辨率是用電視線(簡稱線

TVLINES)來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330-500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)于清晰度為80線。頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。

(4)最小照度，也稱為靈敏度。是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常

成像時所需要的最暗光線。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。月光級和星光級等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條

件，2~3lux屬一般照度,現(xiàn)在也有低于llux的普通攝象機(jī)問世。

(5)掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。

(6)攝象機(jī)電源。交流有220V、110V、24V,直流為12V或9V。

(7)信噪比。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。

(8)視頻輸出。多為lVp-p、75Q,均采用BNC接頭。

(9)鏡頭安裝方式。有C和CS方式，二者間不同之處在于感光距離不同。

2、CCD彩色攝象機(jī)的可調(diào)整功能

(1)同步方式的選擇

A、對單臺攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種：

內(nèi)同步—利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號來完成操作。

外同步——利用一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝象機(jī)的外同步輸入端來實現(xiàn)

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)的交流電源來完成垂直推動同

步，即攝象機(jī)和電源零線同步。

B、對于多攝象機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號是垂直同步的，這樣在變換攝象機(jī)輸

出時，不會造成畫面失真，但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺攝象機(jī)供電可能取自三相電源中

的不同相位，甚至整個系統(tǒng)與交流電源不同步，此時可采取的措施有：

均采用同一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送入各臺攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)

節(jié)同步。

調(diào)節(jié)各臺攝象機(jī)的“相位調(diào)節(jié)"電位器，因攝象機(jī)在出廠時，其垂直同步是與交流電的

上升沿正過零點同相的，故使用相位延遲電路可使每臺攝象機(jī)有不同的相移，從而

獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0~360度。

(2)自動增益控制

所有攝象機(jī)都有一個將來自CCD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，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，使視頻信號畸變。為此，需利用攝象機(jī)的自動增益控制(AGC)電路去探測視頻信號的

電平，適時地開關(guān)AGC,從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動態(tài)范圍，即在

低照度時自動增加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。

(3)背景光補(bǔ)償

通常，攝象機(jī)的AGC工作點是通過對整個視場的內(nèi)容作平均來確定的，但如果視場中

包含一個很亮的背景區(qū)域和一個很暗的前景目標(biāo)，則此時確定的AGC工作點有可能對于前

景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。

當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時，攝象機(jī)僅對整個視場的一個子區(qū)域求平均來確定其AGC工作

點，此時如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。

(4)電子決門

在CCD攝象機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門。電子快門控制

攝象機(jī)CCD的累積時間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時，對NTSC攝象機(jī)，其CCD累積時間為1/60

秒；對于PAL攝象機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝象機(jī)的電子快門打開時，對于NTSC攝象機(jī)，其

電子快門以261步覆蓋從1/60秒至U1/10000秒的范圍；對于PAL型攝象機(jī),其電子快門

則以311步覆蓋從1/50秒至I」1/10000秒的范圍。當(dāng)電子決門速度增加時，在每個視頻場允

許的時間內(nèi)，聚焦在CCD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

度對于觀察運動圖像會產(chǎn)生一個"停頓動作"效應(yīng)，這將大大地增加攝象機(jī)的動態(tài)分辨率。

(5)白平衡

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狀況，有手動白平

衡和自動白平衡兩種方式。

A、自動白平衡

連續(xù)方式一一此時白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為

2800-6000K,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，但對于景物中很少甚至沒有白色時，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。

按鈕方式——先將攝象機(jī)對準(zhǔn)諸如白墻、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?，其范圍?300-10000K,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。

B、手動白平衡

開手動白平衡將關(guān)閉自動白平衡，此時改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個等級供

調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個等級、增加或減少蘭色各一個等級。除次之外，有的攝象機(jī)

還有將白平衡固定在3200K(白熾燈水平)和5500K(日光水平)等檔次命令。

(6)色彩調(diào)整

對于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對攝象機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影

響其他色彩，可調(diào)色彩方式有：

紅色一黃色色彩增加，此時將紅色向洋紅色移動一步。

紅色一黃色色彩減少，此時將紅色向黃色移動一步。

蘭色一黃色色彩增加，此時將蘭色向青蘭色移動一步。

蘭色一黃色色彩減少，此時將蘭色向洋紅色移動一步。

3、數(shù)字化式的調(diào)整控制方法

新型攝象機(jī)對前述各項可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制，此時不必手動調(diào)節(jié)電位計

而是采用輔助控制碼，而且這些調(diào)整參數(shù)被儲存在數(shù)字記憶單元中，增加了穩(wěn)定性和可靠性。

DSP攝象機(jī)

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)字信號處理(DSP,

DIGITALSIGNALPROCESSOR)攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點：

1、由于采用了數(shù)字檢測和數(shù)字運算技術(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背景光補(bǔ)償，否則過亮的背景光可能

會降低圖像中心的透明度。而DSP攝象機(jī)是將一個畫面劃分成48個小處理區(qū)域來有效地檢

測目標(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)。

2、由于DSP技術(shù)而能自動跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測和跟蹤"白色"，

并以數(shù)字運算處理功能來再現(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)是將一個畫面分成48個小處理區(qū)域，這樣

就能夠有效地檢測白色，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，可將由攝象機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少.

2、攝像頭的安裝調(diào)試

鏡頭的安裝方式：有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為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)面到焦點的距離為17.562毫米，比

CS式距離CCD靶面多一個專用接圈的長度，CS式距焦點距離為12.5毫米。別小看這一個

接圈，如果沒有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖像變得模糊不清。所以在安裝鏡頭前,

先看一看攝像頭和鏡頭是不是同一種接口方式，如果不是，就需要根據(jù)具體情況增減接圈。

有的攝像頭不用接圈，而采用后像調(diào)節(jié)環(huán)（如松下產(chǎn)品），調(diào)節(jié)時，用螺絲刀擰松調(diào)節(jié)環(huán)上

的螺絲，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)環(huán)，此時CCD靶面會相對安裝基座向后（前）運動，也起到接圈的作用。

另外（如SONY,JVC）采用的方式類似后像調(diào)節(jié)環(huán)，它的固定螺絲一般在攝像頭的側(cè)面，

擰松后，調(diào)節(jié)頂端的一個齒輪，也可以使圖像清晰而不用加減接圈。

AGCON/OFF（自動增益控制）：攝像頭內(nèi)有一個將來自CCD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，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將

過載，使視瀕信號畸變。當(dāng)開關(guān)在ON時，在低亮度條件下完全打開鏡頭光圈，自動增加增

益以獲得清晰的圖像。開關(guān)在OFF時，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。

ATWON/OFF（自動白平衡）：開關(guān)撥到ON時，通過鏡頭來檢測光源的特性/色溫，從而

自動連續(xù)設(shè)定白電平，即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍(lán)色信號的增益。

ALC/ELC（自動亮度控制/電子亮度控制）：當(dāng)選擇ELC時，電子快門根據(jù)射入的光線亮度

而連續(xù)自動改變CCD圖像傳感器的曝光時間（一般從1/50到1/10000秒連續(xù)調(diào)節(jié)）.選

擇這種方式時，可以用固定或手動光圈鏡頭替代ALC自動光圈鏡頭。

需要注意的是：在室外或明亮的環(huán)境下，由于ELC控制范圍有限，還是應(yīng)該選擇ALC式鏡

頭；在某些獨特的照明條件下，可能出現(xiàn)下列情況：

①在聚光燈或窗戶等高亮度物體上有強(qiáng)烈的拖尾或模糊現(xiàn)象

②圖像顯著地閃爍和色彩重現(xiàn)性不穩(wěn)定

③白平衡有周期性變化，如果發(fā)生這些現(xiàn)象，應(yīng)使用ALC鏡頭。

以固定光圈鏡頭采用ELC方式時，圖像的景深可能小于使用ALC式鏡頭所獲得的景深。因

此，攝像頭在完全打開固定光圈鏡頭而采用ELC方式時，景深會比使用ALC式鏡頭時小，

而且圖像上遠(yuǎn)處的物體可能不在焦點上。

當(dāng)鏡頭是自動光圈鏡頭時，需要將開關(guān)撥到ALC方式。

BLCON/OFF（背光補(bǔ)償開關(guān)）：當(dāng)強(qiáng)大而無用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時,

應(yīng)該把開關(guān)撥到ON位置。

注意：①當(dāng)與云臺配用或照明迅速改變時，建議把該開關(guān)放在OFF位置,因為在ON位置

時，鏡頭光圈速度變慢；

②如果所需物體不在圖像中間時，背光補(bǔ)償可能不會充分發(fā)揮作用。

LL/INT（同步選擇開關(guān)）：此開關(guān)用以選擇攝像頭同步方式，INT為內(nèi)同步2:1隔行同步；

LL為電源同步。有些攝像頭還有一個LLPHASE電源同步相位控制器，當(dāng)攝像頭使用于電源

同步狀態(tài)時，此裝置可調(diào)整視頻輸出信號的相位，調(diào)整范圍大概是一幀。（調(diào)整需要專業(yè)人

員進(jìn)行）

VIDEO/DC（鏡頭控制信號選擇開關(guān)）：ALC自動光圈鏡頭的控制信號有兩種，當(dāng)需要將直

流控制信號的自動光圈鏡頭安裝在攝像頭上時，應(yīng)該選擇DC位置；

需要安裝視頻控制信號的自動光圈鏡頭時，應(yīng)該選擇VIDEO位置。

當(dāng)選擇ALC自動光圈視頻驅(qū)動鏡頭時，還會有一個視頻電平控制（VIDEOLEVELL/H）可能

需要調(diào)整，該控制器調(diào)節(jié)輸出給自動光圈鏡頭的控制電平，用以控制鏡頭光圈的開大和縮小

（即進(jìn)光量\

在攝像頭的配件中，有一個黑色的小插頭，插頭有四個針，聯(lián)接攝像頭上的黑色插座。如果

用DC驅(qū)動的自動光圈鏡頭，鏡頭上已經(jīng)作好了插頭，只要插在插座上，把選擇開關(guān)撥到

DC即可；如果用視頻驅(qū)動的自動光圈鏡頭，需要用戶根據(jù)說明書上的標(biāo)注，用烙鐵焊好。

由于廠家定義不同，所以焊法也有區(qū)別，請安裝時留意。

SOFT/SHARP（細(xì)節(jié)電平選擇開關(guān)）：該開關(guān)用以調(diào)節(jié)輸出圖像是清晰（SHARP）還是平滑

（SOFT）,通常出廠設(shè)定在SHARP位置。

FLICKERLESS（無閃動方式）:在電源頻率為50Hz的地區(qū)，CCD積累時間為1/50秒，如

果使用NTSC制式攝像機(jī)，其垂直同步頻率為60Hz,這樣將造成視覺影像不同步，在監(jiān)視

器上出現(xiàn)閃動；反之，在電源為60Hz的地區(qū)用PAL制式攝像機(jī)也會有此現(xiàn)象。為克服此現(xiàn)

象，在電子快門設(shè)置了無閃動方式檔，對NTSC制式攝像機(jī)提供1/100秒，對PAL制式攝

像機(jī)提供1/120秒的固定快門速度，可以防止監(jiān)視器上圖像出現(xiàn)閃爍。手動電子決門：有些

用戶使用CCD攝取運動速度比較快的物體，如果用1/50秒速度拍攝，會產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，嚴(yán)

重影響圖像質(zhì)量。有些攝像頭給出了手動電子快門，使CCD的電荷耦合速度固定在某一值,

例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此時CCD的電荷耦合速度提高，這樣采集下來的

圖像相對來說會減少拖尾現(xiàn)象，而且對于觀測高速運動或電火花一類物體，必須使用此設(shè)置。

所以，某些專用攝像頭給出了手動電子決門，提供給特殊用途的用戶。手動電子快門的調(diào)整

需要參看隨機(jī)說明書，在此就不再贅述了。

補(bǔ)充說明：有很多用戶要求在晚間沒有光線的環(huán)境下監(jiān)控，請注意：由于CCD攝像頭同樣

是靠光線反射來成像，如果沒有光，它的圖像只會是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到圖

像呢？一種方法是加可見光照明，如路燈、探照燈；一種是加紅外燈（特別是要求不能安裝

可見光源的場合），對于彩色CCD攝像頭，對紅外光響應(yīng)不夠，有一些日夜兩用彩色攝像頭

在夜間會自動轉(zhuǎn)成黑白模式。所以，您的監(jiān)控系統(tǒng)要求夜間使用，一定要采用黑白CCD攝

像頭。

紅外燈有室內(nèi)、室外，短距離和長距離之分，一般常用室內(nèi)10-20米范圍的紅外燈，由于

墻壁的反射，圖像效果還不錯；用在室外長距離的紅外燈效果就不會很理想，而且價格昂貴,

不到必要時一般不采用。

3、鏡頭的選擇和主要參數(shù)

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。

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，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，可

以調(diào)整攝像頭的后焦點，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)計人員和施工人員都要經(jīng)常

與鏡頭打交道：設(shè)計人員要根據(jù)物距、成像大小計算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,

其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。

1、鏡頭的分類

按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按變焦類型分按焦距長矩分

球面鏡頭1"25mm自動光圈電動變焦長焦距鏡頭

非球面鏡頭1/2"3mm手動光圈手動變焦標(biāo)準(zhǔn)鏡頭

針孔鏡頭1/3"8.5mm固定光圈固定焦距廣角鏡頭

魚眼鏡頭2/3"17mm

(1)以鏡頭安裝分類

所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的，cCD攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即C安裝座和

cS安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。

C安裝座：從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點的距離是17.526mm。

CS安裝座：特種C安裝，此時應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面

到焦點的距離是12.5mm。如果要將一個C安裝座鏡頭安裝到一個CS安裝座攝象機(jī)上時，

則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。

(2)以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類

攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的CCD尺寸而定，兩者應(yīng)相對應(yīng)。即

攝象機(jī)的cCD靶面大小為1/2英寸時，鏡頭應(yīng)選1/2英寸。

攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時，鏡頭應(yīng)選1/3英寸。

攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/4英寸時，鏡頭應(yīng)選1/4英寸。

如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計要求，或者發(fā)生畫

面在焦點以夕普問題。

（3）以鏡頭光圈分類

鏡頭有手動光圈（manualiris）和自動光圈（autoiris）之分，配合攝象機(jī)使用，手動光圈

鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場合，自動光圈鏡頭因亮度變更時其光圈亦作自動調(diào)整，故適用

亮度變化的場合。自動光圈鏡頭有兩類：一類是將一個視頻信號及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡

來控制鏡頭上的光圈，稱為視頻輸入型，另一類則利用攝象機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,

稱為DC輸入型。

自動光圈鏡頭上的ALC（自動鏡頭控制）調(diào)整用于設(shè)定測光系統(tǒng)，可以整個畫面的平均亮

度，也可以畫面中最亮部分（峰值）來設(shè)定基準(zhǔn)信號強(qiáng)度，供給自動光圈調(diào)整使用。一般而

言，ALC已在出廠時經(jīng)過設(shè)定，可不作調(diào)整，但是對于拍攝景物中包含有一個亮度極高的

目標(biāo)時，明亮目標(biāo)物之影像可能會造成"白電平削波"現(xiàn)象，而使得全部屏幕變成白色，此

時可以調(diào)節(jié)ALC來變換畫面。

另外，自動光圈鏡頭裝有光圈環(huán)，轉(zhuǎn)動光圈環(huán)時，通過鏡頭的光通量會發(fā)生變化，光通量即

光圈，T殳用F表示，其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比，即：F=f（焦距）/D（鏡

頭實際有效口徑），F(xiàn)值越小，則光圈越大。

采用自動光圈鏡頭，對于下列應(yīng)用情況是理想的選擇，它們是:

在諸如太陽光直射等非常亮的情況下，用自動光圈鏡頭可有較寬的動態(tài)范圍。

要求在整個視野有良好的聚焦時，用自動光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。

要求在亮光上因光信號導(dǎo)致的模糊最小時，應(yīng)使用自動光圈鏡頭。

(4)以鏡頭的視場大小分類

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，在1/2英寸CCD攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,

在1/3英寸CCD攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8mm。

廣角鏡頭：視角90度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。

遠(yuǎn)攝鏡頭：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的

物體影響放大，但使觀察范圍變小。

變倍鏡頭(zoomlens):也稱為伸縮鏡頭，有手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭兩類.

可變焦點鏡頭(vari-focuslens):它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續(xù)可變，即可將

遠(yuǎn)距離物體放大，同時又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動

聚焦于最小焦距和最大焦距兩個位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手

動聚焦實現(xiàn)。

針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。

(5)從鏡頭焦品巨上分

短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個較寬廣的視野。

中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長度視cCD的尺寸而定。

長焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長距離監(jiān)視。

變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。

2、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù)

(1)鏡頭的成像尺寸

應(yīng)與攝象機(jī)CCD靶面尺寸相一致，如前所述,有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/

3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。

(2)鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變，但對擁護(hù)而言，需要了解的僅

僅是鏡頭的空間分辨率，以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計量單位，計算公式為：鏡頭分

辨率N=180/畫幅格式的高度。由于攝象機(jī)CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如1/2英寸

攝象機(jī)，其靶面為寬6.4mm*高4.8mm,1/3英寸攝象機(jī)為寬4.8mm*高3.6mm。因

此對1/2英寸格式的CCD靶面，鏡頭的最低分辨率應(yīng)為38對線/mm,對1/3英寸

格式攝象機(jī)，鏡頭的分辨率應(yīng)大于50對線，攝象機(jī)的靶面越小，對鏡頭的分辨率越高。

(3)鏡頭焦距與視野角度

首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離，選擇鏡頭的焦距，鏡頭焦距f確定后，則由攝象機(jī)靶

面決定了視野。

(4)光圈或通光量

鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孑電的比值來衡量，以F為標(biāo)記，每個鏡頭上均標(biāo)有其最

大的F值，通光量與F值的平方成反比關(guān)系，F(xiàn)值越小，則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部

分的光線變化程度來選擇用手動光圈還是用自動光圈鏡頭。

3、變焦鏡頭(zoomlens)

變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦

距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小，所以也常被成為變倍鏡頭。典

型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0~36mm,F1.2)、8倍(4.5~36mm,F1.6)、10倍

(8.0~80mm,F1,2\12倍(6.0~72mm,F1.2120倍(10~200mm,F1.2)等檔次，

并以電動伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù)，除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。在

電動伸縮鏡頭中，光圈的調(diào)整有三種，即：自動光圈、直流驅(qū)動自動光圈、電動調(diào)整光圈。

其聚焦和變倍的調(diào)整，則只有電動調(diào)整和預(yù)置兩種，電動調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動，而預(yù)

置則是通過鏡頭內(nèi)的電位計預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位，這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過程，

可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中，大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。

另一項令用戶感興趣的則是快速聚焦功能，它由測焦系統(tǒng)與電動變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。

4、鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系

1/2"鏡頭既可用于1/2"攝像機(jī)，也可用于1/3"攝像機(jī)，但視角會減少25%左右。

1/3"鏡頭不能用于1/2"攝像機(jī)，只能用于1/3"攝像機(jī)。

5、不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍

?手動、自動光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動光圈鏡頭是的最簡單的鏡頭，適用于光照條件

相對穩(wěn)定的條件下，手動光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個環(huán)

調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來監(jiān)視

某個固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動光圈鏡頭，比如在戶外或人工照明經(jīng)常開關(guān)的地方，自

動光圈鏡頭的光圈的動作由馬達(dá)驅(qū)動，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號。手動光圈鏡

頭和自動光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動光圈鏡頭和電動變焦距鏡頭之分。

?定焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門攝像機(jī)配套，適用于室內(nèi)監(jiān)視某個固定目標(biāo)

的場所作用。定焦距鏡頭一般又分為長焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦

距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱為短距鏡頭，短焦距

鏡頭又稱廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭，短焦距鏡頭主要用于

環(huán)境照明條件差，監(jiān)視范圍要求寬的場合，焦距大于成像尺寸的稱為長焦距鏡頭，

長焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監(jiān)視較

遠(yuǎn)處的景物。

?手動光圈鏡頭，可與電子決門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。

?自動光圈鏡頭,（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用

于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，

一般都配自動光圈鏡頭。

?電動變焦距鏡頭，可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡

頭是通過遙控裝置來進(jìn)行光對焦，光圈開度，改變焦距大小的。

6、鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個：

?1焦距：焦距的大小決定著視場角的大小，焦距數(shù)值小，視場角大，所觀察的范圍

也大，但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚；焦距數(shù)值大，視場角小，觀察范圍小，只要

焦距選擇合適，即使距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場角是一

一對應(yīng)的，一個確定的焦距就意味著一個確定的視場角，所以在選擇鏡頭焦距時，

應(yīng)該充分考慮是觀測細(xì)節(jié)重要，還是有一個大的觀測范圍重要，如果要看細(xì)節(jié)，就

選擇長焦距鏡頭；如果看近距離大場面，就選擇小焦距的廣角鏡頭。

?2光闌系數(shù)：即光通量，用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量。每

個鏡頭上都標(biāo)有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孑宙為4.29毫米。光通量與F

值的平方成反比關(guān)系，F(xiàn)值越小，光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為L4,

2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等，其規(guī)律是前一個標(biāo)值時的曝光量正好是后一

個標(biāo)值對應(yīng)曝光量的2倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,

1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號2倍，因此光圈指數(shù)

越小，則通光孔徑越大，成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動

（MANUALIRIS）和自動光圈（AUTOIRIS）之分。配合攝像頭使用，手動光圈適合

亮度變化不大的場合，它的進(jìn)光量通過鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié)，一次性調(diào)整合適為止。

自動光圈鏡頭會隨著光線的變化而自動調(diào)整，用于室外、入口等光線變化大且頻繁

的場合。

?3自動光圈鏡頭：自動光圈鏡頭目前分為兩類：一類稱為視頻（VIDEO）驅(qū)動型，

鏡頭本身包含放大器電路，用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的

控制。另一類稱為直流（DC）驅(qū)動型，利用攝像頭上的直流電壓來直接控制光圈。

這種鏡頭只包含電流計式光圈馬達(dá)，要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對于各類自動光

圈鏡頭，通常還有兩項可調(diào)整旋鈕，一是ALC調(diào)節(jié)（測光調(diào)節(jié)），有以峰值測光和根

據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測光兩種選擇，一般取平均測光檔；另一個是LEVEL調(diào)節(jié)（靈

敏度)，可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。

?4變倍鏡頭：變倍鏡頭分為手動(MANUALZOOMLENS)和電動

(AUTOZOOMLENS)兩種，手動變倍鏡頭一般用于科研項目而不用在閉路監(jiān)視系

統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場面時，攝像頭通常要配合電動鏡頭和云臺使用。電動鏡頭的

好處是變焦范圍大，既可以看大范圍的情況，也可以聚焦某個細(xì)節(jié)，再加上云臺可

以上下左右的轉(zhuǎn)動，可視范圍褊E常大了。電動鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍

等多種倍率，如果再知道基準(zhǔn)焦距，就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個6

倍電動鏡頭，基準(zhǔn)焦距為8.5毫米，那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào)，

視場角為31.3到5.5度。電動鏡頭的控制電壓一般是直流8V-16V，最大電流為30

毫安。所以在選控制器時，要充分考慮傳輸線纜長度，如果距離太遠(yuǎn)，線路產(chǎn)生的

電壓下降會導(dǎo)致鏡頭無法控制，必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解

碼器控制。

7、焦距的計算：

1公式計算法：視場和焦距的計算視場系才旨被攝取物體的大小，視場的大小是以鏡頭至被攝

取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。

1、鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下；

f=wL/W2、f=hL/h

f；鏡頭焦距w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)

W:被攝物體寬度

L：被攝物體至鏡頭的距離

h:圖象高度（被攝物體在ccd靶面上成像高度）視場（攝取場景）高度

H:被攝物體的高度

ccd靶面規(guī)格尺寸：單位mm

規(guī)格1/3"1/2"2/3"1"

W4.86.48.812.7

H3.64.86.69.6

由于攝像機(jī)畫面寬度和高度與電視接收機(jī)畫面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當(dāng)L不變，

H或W增大時，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時，f增大。

2視場角的計算如果知道了水平或垂直視場角便可按公式計算出現(xiàn)場寬度和高度。水平視場

角外水平觀看的角度邛=2tg-l=垂直視場角q（垂直觀看的角度）q=2tg-l=式中w、H、

f同上水平視場角與垂直視場角的關(guān)系如下：4=或=口表2中列出了不同尺寸攝像層和不同

焦距f時的水平視場角b的值，如果知道了水平或垂直場角便可按下式計算出視場角便可按

下式計算出視場高度H和視場寬度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為

17mm（2/3in）,鏡頭焦距f為12mm,從表2中查得水平視場角為4（TC而鏡頭與被攝取物體

的距離為2m，試求視場的寬度w。W=2Ltg=2x2tg=1.46m貝!|H=W=x1.46=1.059m焦

距f越和長，視場角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。

圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場由寬（W1高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一

旦決定了攝像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來3個因素決定；*.欲監(jiān)視景物

的尺寸*.攝像機(jī)與景物的距離*.攝像機(jī)成像器的尺士：1/3\1/2\2/3”或1”。圖解選擇鏡

頭步驟：所需的視場與鏡頭的焦距有一個簡單的關(guān)系。利用這個關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估

計或?qū)崪y視場的最大寬度；估計或?qū)崪y量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3"鏡頭時使

用圖，使用鏡頭時使用圖，使用鏡頭時使用圖,使用鏡頭時使用圖具

21/232/3"4150

體方法：在以W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包

含在視場之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點上，面那條線指示的數(shù)值。例如：視場寬50m,距離40m,

使用1/3”格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點比代表4mm鏡頭的線偏上一點。這表明如果使用

4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場。

￡=丫口/7或￡=11口小

其中,f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測物體高度，h代表CCD靶面水

平寬度，H代表被觀測物體寬度。

舉例：假設(shè)用1/2"CCD攝像頭觀測，被測物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點距物

體2500毫米。由公式可以算出：

焦品巨f=6.4X2500/440*36毫米或

焦也巨f=4.8X2500/330*36毫米

當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近

的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。

北京同安創(chuàng)公司經(jīng)銷的鏡頭品牌有：日本SPACECOM、日本精工AVENIR

4、視頻切換與控制主機(jī)

1、單純型的云臺、鏡頭及防護(hù)罩控制器

其功能是僅僅實現(xiàn)對單臺或多臺執(zhí)行云臺旋轉(zhuǎn)、上下俯仰、對云臺上的攝象機(jī)鏡頭控制聚焦、

光圈調(diào)整及變焦變倍功能，較復(fù)雜的裝置還可對云臺上的防護(hù)罩作加熱、除霜等控制。

2、手動視頻切換器

它是視頻切換器最簡單的一種，該裝置上有若干按鍵，用以對單一監(jiān)視器輸出顯示所選擇的

某臺攝象機(jī)圖像。手動切換比較經(jīng)濟(jì)可靠，可將4~16路視頻輸入切換到一臺監(jiān)視器上輸

出。其缺點是使用這種類型切換器對攝象機(jī)進(jìn)行手動切換時，監(jiān)視器上會出現(xiàn)垂直翻轉(zhuǎn)和滾

動，直至監(jiān)視器確定有輸入攝象機(jī)的垂直同步脈沖后才會消失。

3、財見頻切換器

多路視頻信號要送到同一處監(jiān)控，可以一路視頻對應(yīng)一臺監(jiān)視器，但監(jiān)視器占地大，價格貴，

如果不要求時時刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺切換器，把攝像機(jī)輸出信號接到切換器的

輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為2,4,6,8,12,16,切換器有手動切換、

自動切換兩種工作方式，手動方式是想看哪一路就把開關(guān)撥到哪一路；自動方式是讓預(yù)設(shè)的

視頻按順序延時切換，切換時間通過一個旋鈕可以調(diào)節(jié)，一般在1秒到35秒之間。切換器

的價格便宜（一般只有三五百元），聯(lián)接簡單，操作方便，但在一個時間段內(nèi)只能看輸入中

的一個圖像。要在一臺監(jiān)視器上同時觀看多個攝像機(jī)圖像，就需要用畫面分割器。順序視頻

切換器是使來自多臺攝象機(jī)的圖像在一臺監(jiān)視器上選擇顯示一幅，再顯示另一幅，攝象機(jī)的

顯示順序和顯示停留時間可由用戶程序設(shè)置或修改。順序視頻切換器采用垂直間隔切換，以

消除監(jiān)視器上的圖像閃爍、抖動或滾動，使觀察監(jiān)視器的人可以舒適地觀看。所謂垂直間隔

切換，是視頻播放時切換視頻的一種方式。切換器中的電子系統(tǒng)尋找每一臺攝象機(jī)的垂直同

步脈沖，然后切換這一垂直脈沖間的視頻,消除監(jiān)視器上的垂直滾動和抖動，得到無滾動切

換的效果。實現(xiàn)無滾動切換的前提是攝象機(jī)需要有行同步電路，這樣多臺攝象機(jī)用同一交流

電源相位的電源供電時，可使多臺攝象機(jī)同時產(chǎn)生垂直同步脈沖，這也是使用24V交流電

源的攝象機(jī)能在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

在較大型的系統(tǒng)中，如果攝象機(jī)使用不同相位的非24V交流電源，此時需要消除監(jiān)視器上

的垂直滾動，則要么要求攝象機(jī)具有非同步或信號鎖定功能，要么使用攝象機(jī)上的可調(diào)相位

選擇，根據(jù)不同交流電源相位間的垂直同步定時差異來進(jìn)行調(diào)整。為了監(jiān)控的需要，一般順

序切換器帶有報警切換功能，即發(fā)生報警時，該順序切換器會自動將報警區(qū)域的攝象機(jī)圖像

切換到監(jiān)視器上顯示輸出。

4、視頻矩陣切換與控制主機(jī)

所謂視頻矩陣切換就是可以選擇任意一臺攝象機(jī)的圖像在任一指定的監(jiān)視器上輸出顯示,猶

如M臺攝象機(jī)和N臺監(jiān)視器構(gòu)成的M*N矩陣一般，視應(yīng)用需要和裝置中模板數(shù)量的多少，

矩陣切換系統(tǒng)可大可小，小型系統(tǒng)是4*1,大型系統(tǒng)可以達(dá)到1024*256或更大。

在以視頻矩陣切換與控制主機(jī)為核心的系統(tǒng)中，每臺攝象機(jī)的圖像需要經(jīng)過單獨的同軸電纜

傳送到切換與控制主機(jī)；對云臺與鏡頭的控制，則T殳由主機(jī)經(jīng)由雙絞線或者多芯電纜先送

至解碼/驅(qū)動器，由解碼器先對傳來的信號進(jìn)行譯碼，即確定執(zhí)行何種控制動作。解碼/驅(qū)

動器具有的功能如下：

（1）前端攝象機(jī)電源的開關(guān)控制。

（2）對來自主機(jī)的命令進(jìn)行譯碼，控制云臺與鏡頭，可完成的動作有：

云臺的左右旋轉(zhuǎn)、云臺的上下俯仰、云臺的掃描旋轉(zhuǎn)（定速或變速1云臺預(yù)置位的快速定

位、鏡頭光圈大小的改變、鏡頭聚焦的調(diào)整、鏡頭變焦變倍的增減、鏡頭預(yù)置位的定位、攝

象機(jī)防護(hù)罩雨刷的開關(guān)、某些攝象機(jī)防護(hù)罩降溫風(fēng)扇的開關(guān)（大多數(shù)采用溫度控制自動開

關(guān)）、某些攝象機(jī)防護(hù)罩除霜加熱器的開關(guān)（大多數(shù)采用低溫時自動加電至指定溫度時自動

關(guān)閉）

(3)通過固態(tài)繼電器提高對執(zhí)行動作的驅(qū)動能力。

(4)與切換控制主機(jī)間的傳輸控制。

視解碼器所接受代碼的形式不同，通常有三種類型的解碼器：一是直接接受由切換控制主機(jī)

發(fā)送來曼徹斯特碼的解碼器；二是由控制鍵盤傳送來或?qū)⒙鼜厮固卮a轉(zhuǎn)換后接受的RS-2

32輸入型解碼器；三是經(jīng)同軸電纜傳送代碼的同軸視控型解碼器。因此，與不同解碼器配

合使用的云臺則存在著相互是否兼容的選擇。

視頻矩陣切換控制主機(jī)是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心。多為插卡式箱體，內(nèi)有電源裝置，插有

一塊含微處理器的CPU板、數(shù)量不等的視頻輸入板、視頻輸出板、報警接口板等，有眾多

的視頻BNC接插座、控制連線插座及操作鍵盤插座等。具備的主要功能有：

?接收各種視頻裝置的圖像輸入，并根據(jù)操作鍵盤的控制將它們有序地切換到相

應(yīng)的監(jiān)視器上供顯示或記錄，完成視頻矩陣切換功能。編制視頻信號的自動切換順

序和間隔時間

?接收操作鍵盤的指令，控制云臺的上下、左右轉(zhuǎn)動，鏡頭的變倍、調(diào)焦、光圈,

室外防護(hù)罩的雨刷

?鍵盤有口令輸入功能，可防止未授權(quán)者非法使用本系統(tǒng)，多個鍵盤之間有優(yōu)先

等級安排。

?對系統(tǒng)運行步驟可以進(jìn)行編程，有數(shù)量不等的編程程序可供使用，可以按時間

來觸發(fā)運行所需程序。

?有一定數(shù)量的報警輸入和繼電器接點輸出端，可接收報警信號輸入和端接控制

輸出。

?有字符發(fā)生器可在屏幕上生成日期、時間、場所攝象機(jī)號等信息。

還有與計算機(jī)的接口

5、同軸視控矩陣切換控制系統(tǒng)

它是以微處理器為核心具有視頻矩陣切換和對攝象機(jī)前端控制能力的系統(tǒng)。同軸視控傳輸技

術(shù)是當(dāng)今監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展主流，它只需要一根視頻電纜便可同時傳輸來自攝象機(jī)的視頻

信號以及對云臺、鏡頭、預(yù)置功能等所有的控制信號，這種傳輸方式節(jié)省材料和成本、施工

方便、維修簡單化，在系統(tǒng)擴(kuò)展和改造時更具靈活性。

同軸視控實現(xiàn)方法有兩類，一是采用頻率分割，即把控制信號調(diào)制在與視頻信號不同的頻率

范圍內(nèi)，然后同視頻信號復(fù)合在一起傳送,再在現(xiàn)場做解調(diào)將兩者區(qū)分開；二是利用視頻信

號場消隱期間來傳送控制信號，類似于電視圖文傳送。

同軸視控切換控制主機(jī)因是通過單根電纜實現(xiàn)對云臺、鏡頭等攝像前端的動作控制，故必定

要主機(jī)端編碼經(jīng)傳輸后在前端譯碼方式來完成。這就決定了在攝像前端也需要有完成動作控

制譯碼和驅(qū)動的解碼器裝置。與普通視頻矩陣切換系統(tǒng)不同的是，此類解碼器與主機(jī)之間只

有一個連接同軸電纜的BNC接插頭。

6、微機(jī)控制或微機(jī)f化的矩陣切換與控制系統(tǒng)

這是隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及而出現(xiàn)的電腦式切換器，有的由計算機(jī)芯片和外圍電路控制，有

的直接以微機(jī)控制，除完成常規(guī)的視頻矩陣切換和對攝象機(jī)前端的控制功能外，它同時具有

很強(qiáng)的計算機(jī)功能。例如它有較強(qiáng)的鍵盤密碼系統(tǒng)可以有效地防止無權(quán)者操作使用；它有啟

動配置程序，能夠以下拉式菜單的方式進(jìn)行程序控制；它有系統(tǒng)診斷程序以監(jiān)視系統(tǒng)所有功

能；有打印機(jī)接口可以輸出整個系統(tǒng)的操作情況；它有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，有多種輸入/輸出接

口，有的系統(tǒng)還有視頻圖像的移動探測報警功能。微機(jī)一體化控制系統(tǒng)均內(nèi)置有多路報警輸

入與輸出，可配接多臺分控鍵盤和連接較多的解碼器。大型系統(tǒng)可用于分級層控連網(wǎng)。

選擇及安裝

目前市場上常用的主機(jī)雖然品牌不同、外型各異，但功能相差不大。

選擇時首先要確定自己有多少個攝像機(jī)需要控制，是不是還會擴(kuò)充，把現(xiàn)有的和將來有可能

擴(kuò)充的攝像機(jī)數(shù)目相加，選擇控制器的輸入路數(shù)。比如一個居住小區(qū)，目前只蓋好了10棟

樓房，后期會有15棟，每棟樓房安裝1只攝像機(jī)，那么最少也要有25路視頻輸入給控制

主機(jī),（由于控制主機(jī)大部分以輸入、輸出模塊形式擴(kuò)充，輸入以8的倍數(shù)遞增）所以需要

選擇32輸入主機(jī)。

選擇控制器的輸出路數(shù)是看監(jiān)控室內(nèi)需要幾臺監(jiān)視器。比如上面舉的例子，如果監(jiān)控室需要

至少4臺監(jiān)視器，那么輸出就選擇4路或5路輸出（輸出多一些不會影響性能，但價格會增

加）的控制主機(jī)。

目前控制主機(jī)常用的輸入有8、16、32、48、64、80、96、128到512路，一般以8或

16的倍數(shù)遞增；輸出從2、4、5、8、16、24到32,一般以2或4的倍數(shù)遞增。

主機(jī)的控制碼有多種，大部分不兼容，必須配合其系列產(chǎn)品或說明可以使用的設(shè)備工作。如

解碼器、輔助跟隨器、報警接口、分控鍵盤、多媒體軟件等。

解碼器功能是把主機(jī)的控制碼轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出：提供云臺24伏或220伏