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文档简介

1、 在闭路监控系统中,摄像机又称摄像头或CCD(Charge Coupled Device)即电荷耦合器件。严格来说,摄像机是摄像头和镜头的总称,而实际上,摄像头与镜头大部分是分开购买的,用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离,通过计算得到镜头的焦距,所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的,不要以为摄像机(头)上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是CCD,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像

2、元件。是代替摄像管传感器的新型器件。 CCD的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,经过滤波、放大处理,通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的,所以也可以录像或接到电视机上观看。 CCD摄像机的选择和分类 CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,现在韩国也有能力生产,但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生

3、不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光

4、或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果,如果用于此类工作,一定要仔细挑选。 、依成像色彩划分 彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。 、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。 、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸: 目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,

5、CCD靶面的大小,CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸-靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。 2/3英寸-靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。 1/2英寸-靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。 1/3英寸-靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。 1/4英寸-靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。 、按扫描制式划分 PAL制。 NTSC制。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外,日本为NTSC制式,5

6、25行,60场(黑白为EIA)。 、依供电电源划分 110VAC(NTSC制式多属此类), 220VAC, 24VAC。12VDC或9VDC(微型摄像机多属此类)。 、按同步方式划分 内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步(线性锁定,line lock):用摄像机AC电源完成垂直推动同步。 外VD同步:将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。 多台摄像机外同步:对多台摄像机固定外同步,使每一台摄像机可以在同样的条件下作业,因各摄像机同步,这样即使其中一台摄像机转换到其他景物,同步

7、摄像机的画面亦不会失真。 7、按照度划分,CCD又分为: 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 红外型 采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像 8、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。 CCD彩色摄像机的主要技术指标 ()CCD尺寸,亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸,现在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 ()CCD像素,是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度,分辨率越高,图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。现在市场上

8、大多以25万和38万像素为划界,38万像素以上者为高清晰度摄像机。 ()水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间,主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的,彩色摄像头的分辨率在330500线之间。分辨率与CCD和镜头有关,还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关,通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽,图像越清晰,线数值相对越大。 ()最小照度,也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要

9、的光线越少,摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,23lux属一般照度,现在也有低于1lux的普通摄像机问世。 ()扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 ()摄像机电源。交流有220V、110V、24V,直流为12V 或9V。 ()信噪比。典型值为46db,若为50db,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良,不出现噪声。 ()视频输出。多为1Vp-p、75,均采用BNC接头。 ()镜头安装方式。有C和CS方式,二者间不同之处在于感光距离不同。 、CCD彩色摄像机的可调整功能 ()同步方式的选择 A、对单台摄像机而言,主要的同步方式有下列三种

10、: 内同步-利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。 外同步-利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。 电源同步-也称之为线性锁定或行锁定,是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步,即摄像机和电源零线同步。 B、对于多摄像机系统,希望所有的视频输入信号是垂直同步的,这样在变换摄像机输出时,不会造成画面失真,但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位,甚至整个系统与交流电源不同步,此时可采取的措施有: 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄像机的"相位调节&qu

11、ot;电位器,因摄像机在出厂时,其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的,故使用相位延迟电路可使每台摄像机有不同的相移,从而获得合适的垂直同步,相位调整范围0360度。 ()自动增益控制 所有摄像机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,可使其在微光下灵敏,然而在亮光照的环境中 放大器将过载,使视频信号畸变。为此,需利用摄像机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平,适时地开关AGC,从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作,此即动态范围,即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 ()背景光补偿

12、 通常,摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的,但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的,背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时,摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点,此时如果前景目标位于该子区域内时,则前景目标的可视性有望改善。 ()电子快门 在CCD摄像机内,是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄像机CCD的累积时间,当电子快门关闭时,对NTSC摄像机,其CCD累积时间为1/60秒;对于PAL摄像机,则为1/50秒。当摄像机的电子快门打开时

13、,对于NTSC摄像机,其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围;对于PAL型摄像机,其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时,在每个视频场允许的时间内,聚焦在CCD上的光减少,结果将降低摄像机的灵敏度,然而,较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个"停顿动作"效应,这将大大地增加摄像机的动态分辨率。 ()白平衡 白平衡只用于彩色摄像机,其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况,有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A、自动白平衡 连续方式-此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为28006000

14、K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的,使色彩表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式-先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标,然后将自动方式开关从手动拨到设置位置,保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止,在白平衡被执行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置,此时白平衡设置将保持在摄像机的存储器中,直至再次执行被改变为止,其范围为230010000K,在此期间,即使摄像机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠,适用于大部分应用场合。 B、手动白平衡 开手动白平衡将关闭自动白平衡,此时改变图

15、像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节,如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外,有的摄像机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。 ()色彩调整 对于大多数应用而言,是不需要对摄像机作色彩调整的,如需调整则需细心调整以免影响其他色彩,可调色彩方式有: 红色-黄色色彩增加,此时将红色向洋红色移动一步。 红色-黄色色彩减少,此时将红色向黄色移动一步。 兰色-黄色色彩增加,此时将兰色向青兰色移动一步。 兰色-黄色色彩减少,此时将兰色向洋红色移动一步。 、数字化式的调整控制方法 新型摄像机对前述各项可选参数的调整采用数字式调整控制,此时

16、不必手动调节电位计而是采用辅助控制码,而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中,增加了稳定性和可靠性。 DSP摄像机 在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术,称为数字信号处理(DSP,DIGITAL SIGNAL PROCESSOR)摄像机。该种摄像机具有以下优点: 、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄像机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿,否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而DSP摄像机是将一个画面划分成48个小处理区域来有效地检测目标,这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。 、由于DSP技术而

17、能自动跟踪白平衡,即可以在任何条件检测和跟踪"白色",并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄像机因系对画面上的全部色彩作平均处理,这样如果彩色物体在画面上占据很大面积,那么彩色重现将不平衡,也就是不能重现原始色彩。DSP摄像机是将一个画面分成48个小处理区域,这样就能够有效地检测白色,即使画面上只有很小的一块白色,该摄像机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。 在拍摄网格状物体时,可将由摄像机彩色噪声引起的图像混叠减至最少 技防工程的安装 根据国家有关部门颁发的电器设计、施工规范、规程和标准,在总结我市几年来技防工程的设计和施工经验和基础上,结合技防科技发展的新技术、新产

18、品的技术要求,在技防工程的安装中应做到如下要求。 1、室内配线的技术要求 室内配线不仅要求安全可靠,而且要使线路布置合理、整齐、安装牢固。技术要求如下: 1.1 使用导线,其额定电压应大于线路的工作电压;导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线的横截面积应能满足供电和机械强度的要求。 1.2 配线时应尽量避免导线有接头。除非用接头不可的,其接头必须采用压线或焊接,导线连接和分支处不应受机械力的作用。空在管内的导线,在任何情况下都不能有接头,必要时尽可能将接头放在接线盒探头接线柱上。 1.3 配线在建筑物内安装要保持水平或垂直。配线应加套管保护(塑料或铁水管,按室内配管的技术要求选配

19、),天花板走线可用金属软管,但需固定稳妥美观。 1.4 信号线不能与大功率电力线平行,更不能穿在同一管内。如因环境所限,要平行走线,则要远离50cm以上。 1.5 报警控制箱的交流电源应单独走线,不能与信号线和低压直流电源线穿在同一管内,交流电源线的安装应符合电气安装标准。 1.6 报警控制箱到天花板的走线要求加套管理入墙内或用铁水管加以保护,以提高防盗系统的防破坏性能。 2 室内配管的技术要求: 2.1 线管配线有明配和暗配两种。明配管要求横平竖直、整齐美观。暗配管要求管路短,畅通、弯头少。 2.2 线管的选择,按设计图选择管材种类和规格,如无规定时,可按线管内所穿导线的总面积(连外皮),不

20、超过管子内孔截面积的70%的限度进行选配。 2.3 为便于管子穿线和维修,在管路长度超过下列数值时,中间应加装接线盒或拉线盒,其位置应便于穿线。 (1) 管子长度每超过40米,无弯曲时; (2) 长度每超过25米、有一弯时; (3) 长度每超过15米、有两个弯时; (4) 长度每超过10米、有三个弯时; 2.4 线管的固定、线管在转弯处或直线距离每过1.5米应加固定夹子。 2.5 电缆线管的弯曲半径应符合所穿入电缆弯曲半径的规定。 2.6 凡有砂眼、裂缝和较大变形的管子禁止使用于配线工程。 2.7 线管的连接应加套管连接或扣连接。 2.8 坚直敷设的管子,按穿入导线截面的大小,在每隔10-20

21、米处,增加一个固定穿线的接线盒(拉线盒),用绝缘线夹将导线固定在盒内,导线越粗,固定点之间的距离越短。 2.9 在不进入盒(箱)内的垂直管口,穿入导线后,应将管口作密封处理。 2.10 接线盒或拉线盒的固定应不少于三个螺丝。 2.11 连线盒与管子的连接应加杯梳。 2.12 接线盒或拉线盒应加盖。 2.13 线管的分支处应加分线盒。 3 空间探测器的安装技术要求: 3.1 空间探测器的安装应符合技术说明书的要求。 3.2 探测器的安装应保证24小时有防拆功能,以防止人为的破坏。 3.3 探测器的安装位置应避免耗子之类的小动物爬行靠近。 3.4 探测器的安装在坚固而不易振动的墙面上,要用2-3个

22、螺丝固定。 3.5 探测器的安装应使其前面探测范围内没有障碍物。 4 磁控开关安装的技术要求: 4.1 磁控开关的安装应牢固、整齐、美观、应尽量装在门的里面,以防破坏。 4.2 磁控开关的固定组件和活动组件的距离应小于下列数值。 (1)木门磁开关和铁门开关应小于5mm。 (2)卷闸门磁开关应小于20mm。 5 脚制开关和手制开关的技术要求: 5.1 脚制开关和手制天关的安装应牢固隐蔽,脚制开关包括脚踢开关和脚踏开关,手制开关包括自锁式的按钮开关,脚制开关须方便脚踏和脚踢,手制开关须方便触动。 5.2 脚踢开关的安装高度应高于地面10cm-20cm。 6 控制箱的安装技术要求: 6.1 控制箱的

23、安装应符合技术说明书的要求。 6.2 控制箱的固定应不少于三个螺钉,保证牢固。位置的选择要隐蔽,以防破坏,控制箱的操作要用遥控开关,其应具有拨错三次密码触发报警功能。 6.3 控制箱的固定防拆功能,任何时候被拆都应报警。 6.4 控制箱的交流电应不经开关引入,如要用开关,则应安装在控制箱里面,交流电源线应单独穿管走线,严禁与其它导线穿在同一管内。 6.5 控制箱的引线,从控制箱至顶棚一段要求用铁管加以保护,铁管与控制箱要用双螺帽连接。 7 报警装置的安装技术要求: 7.1 报警装置要求用声、光报警箱 7.2 报警箱要求具有防拆、防剪功能,即当报警箱被拆下,或报警装置与控制箱之间的连接被剪断、被

24、短路,均能够发出报警。 7.3 报警箱应安装在隐蔽、人手够不着的地方、同时要使报警声容易被察觉。 8 闭路电视监控系统的安装技术要求: 8.1 摄像机、监视器、云台、视频切换器以及控制台的安装应符合技术说明书的要求。 8.2 摄像机的安装必须牢固,应装在不易振动,人们难以接近的场所,以便看到更多的东西。 8.3 鉴于技防工程的特殊要求,摄像机一律加装防护罩。 8.4 在室外安装的摄像机要加防雷防拆装置。 8.5 监视器要求图像清晰,切换图像稳定。 8.6 传输电缆在长于300米时要加视频补偿措施,使图像清晰。 8.7 电视监控系统控制台所用的交流电源的安装应符合电气安装标准和消防要求。 9 电

25、控对讲防盗门的安装技术要求: 9.1 所安装的对讲控制系统和电控防盗门应符合GAT7294楼宇对讲电控防盗门通用技术条件要求。 9.2 防盗门的安装应垂直牢固,经得起开、关门引起的振动而不松脱。门框应贴墙、贴地、贴顶、用膨胀螺栓或其它方法安装。膨胀螺栓不得少于12wh (即每边不得少于三个),如果其它方法安装必须用水泥填封加固。门框与墙体的间隙应小于5mm,如间隙过大,要用水泥填封。 9.3 防盗门的安装应保持门扇启闭转动灵活,转动时无噪声,关门噪声应小于7-7.5db。 9.4 防盗门上面如无雨棚应加装雨棚。 9.5 电锁的安装应保证防盗门关闭严密、启闭灵活。 9.6 闭门器的安装应保证在开

26、门时能可靠关门,在90°时,又要保证关门的冲击噪声符合要求。 9.7 主控制系统要用铁箱加以保护,安装应牢固。走线要符合规范,线径的选择要符合电流载流量的要求和机械强度要求。 9.8 电源箱的安装要高于地面2米以上,要牢固、美观、保证安全。 9.9 电话分机的安装要牢固、美观、通话清晰、开门方便。 技防工程的验收 根据国家有关标准要求,结合深圳市实际,我市在技防工程验收中建立了一整套方法: l 范围 本方法规定了技防工程的验收要求和验收方法,是验收技防工程的基本依据。 2 引用标准 GB5019894 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GBT165711996 文物系统博物馆安全防范

27、工程设计规范 GBT166761996 银行营业场所安全防范工程设计规范 GA2892 货币印制企业风险等级和安全防护级别的规定 GA38-92 银行营业场所风险等级和安全防护级别的规定 GAT7094 安全防范工程费用概预算编制办法 GAT7294 楼宇对讲电控防盗门通用技术条件 GAT7494 安全防范工程通用图形符号 GAT7594 安全防范工程程序与要求 3 定义 3l 功能验收是指对技防工程的所有功能,如:防盗功能、防劫功能、报警功能、监控功能、联动功能、防破坏功能和联网功能等进行试验考核。 32 质量验收是指对技防工程的内在质量和外在质量进行验收,包括设计质量,器材质D量和安装质量

28、等。 33 维修保养措施验收是指技防工程是否有维修保养措施,对此要进行考核。 34 培训验收是指设计安装公司对用户的使用操作人员进行培训的情况进行验收。 4 一般要求 技防工程验收是保证技防工程质量,使系统能长期正常运转,充分发挥技术防范作用的医关键,所以一般要求对技防工程功能、工程质量、维修保养措施和培训进行验收。考核工程底是否达到了技防法规要求,用户委托书和环境条件要求。 5 技术要求 51功能验收的技术要求,根据设计,所有功能都要运作正常。 511防盗功能,当警戒以后,防护范围内,包括周界防范,空间防范和点防范,凡有非反法人侵都会引起报警,并在控制箱上有防盗报警指示。 512防劫功能区当

29、系统接火电源后,任何时候防劫开关被触动,均能引起报警,并在控制箱上有防劫报区警指示。 513防破坏功能怪系统运行中,技防器材被拆、传输线路被剪,形成开路或短路,均能引起报警,并在控制回箱上有指示。 514联网功能回单体报警系统当报警后要及时准确将警清上传至报警联网中心。 515联动功能医当技防工程有监控系统和报警系统时,要有联动功能,即报警系统报警时监控系统要启区动工作,照明灯要开启、摄像机要工作、录像机要录像。 516监控功能医利用摄像机、监视器、录像机(或其它图像记录设备)对实时现场图像进行监控、显示和巨记录,要求要“看得清,记得住”,能达到图像监控验收标难。 517呼叫功能回对讲系统的呼

30、叫要求准确无误,操作方便。 518开门功能和关门功能区开门功能要求操作方便、正常、开启灵活;关门功能要求噪声小、灵活、无误。 52质量验收的技术要求 5. 2. 1 设计质量 要求要符合用户委托书要求,防范严密、无漏洞,能起安全防范作用。着重要求系统要回设计有防破坏功能,重要部位要设计多层防范。 52. 2 技防器材质量 要求技防器材能满足设计要求,所用器材的型号、规格、产地与签订的合同相符,有出厂合格证。 523安装质量 要符合安装标准要求 524 在试运行中,无不正常记录,要求稳定,能达到设计要求。 525 主观评价质量1 验收人员对系统进行主观评价,要求系统符合设计要求,如操作方便、图像

31、清浙、外观 52. 6 客观评价质量 对系统器材和整个系统的性能指标用仪器进行测试,要求符合器材技术规范和系统技术规范要求。 53、维修保养措施验收的技术要求 维修保养措施要求有规章、有措施、有人员、做到定期检查、及时维修。 54 培训验收的技术要求 对操作和管理人员进行培训,要求有教材培训、有规划,达到熟练操作,小故障能及时D排除的要求。 6 验收方法 61 验收条件 611 验收应在系统试运行一段时间后进行,大系统(造价30万以上,含30万)要求试运行一个月以上,小系统(造价30万元以下)试运行一个星期以上。 6.12 验收要提供的必须的技术资料 a、用户委托书和合同副本; b、设计图纸资

32、料; c、工程费用预(决)算报告;d、系统操作说明;e、使用操作人员培训情况报告; f、工程维修保养措施;g、工程系统的试运行情况报告;h、系统和部件的检测报告;i、功能、质量、安装的检测表格。 613 验收人员,要有三方人员参加,即市局技防办的工程技术人员,设计安装单位的负责人和用户的负责人。 6.2 功能验收、检查 根据设计要求,把系统的所有功能列成表格,由三方逐项进行试验、考核。将考核结果填人表内。考核结果要符合51的要求,考核人员要签名。 63 质量的验收、检查 631 检查所有器材的型号、规格、产地、合格证,要符合522的要求。 632 检查安装质量,把所有部件,联线的安装情况列成表

33、格,逐项检查、填表、检查结果要符合523的要求。 633 检查运行质量,分析试运行报告,要达到534要求。 6. 3. 4 主观评价质量的检查 所有参加验收人员对系统的质量作出主观评价,并出示书面评价结果,附在验收报告中。 6. 35 客观评价质量、检查 由设计安装单位,聘请质量检测机关预先对系统和系统部件用仪器进行检测,并提供检I测报告,检测报告的结果要符合54的要求。 64 维修保养措施的检查 检查是否有专人维修保养,能否做到定期检查及时维修。 6. 5 培训情况的检查 当场考核使用操作人员,能否熟练操作。 7 验收的判定规则 根据功能、质量、维修保养措施、培训的验收结果判定: 1)全部合

34、格,判定为合格; 2)有一项不合格,限期整改后组织二次验收,整改合格,判定合格;整改不合格,判定目不合格。 3)有一项以上不合格,判定不合格 摄像机的选择和主要参数 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备,它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标,因此,摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量,又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体,如果没有晶状体,人眼看不到任何物体;如果没有镜头,那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片,没有清晰的图像输出,这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时,也就是人们常说的近视眼,眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头

35、的配合也有类似现象,当图像变得不清楚时,可以调整摄像头的后焦点,改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置),可以将模糊的图像变得清晰。由此可见,镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距,施工人员经常进行现场调试,其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 、 镜头的分类 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类型分 按焦距长矩分 球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定

36、焦距 广角镜头 鱼眼镜头 2/3” 17mm ()以镜头安装分类 所有的摄象机镜头均是螺纹口的,摄象机的镜头安装有两种工业标准,即安装座和安装座。两者螺纹部分相同,但两者从镜头到感光表面的距离不同。 安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。 安装座:特种安装,此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。如果要将一个安装座镜头安装到一个安装座摄象机上时,则需要使用镜头转换器。 ()以摄象机镜头规格分类 摄象机镜头规格应视摄象机的尺寸而定,两者应相对应。即 摄象机的靶面大小为英寸时,镜头应选英寸。 摄象机的靶面大小为英寸时,镜头应选英寸。 摄

37、象机的靶面大小为英寸时,镜头应选英寸。 如果镜头尺寸与摄象机靶面尺寸不一致时,观察角度将不符合设计要求,或者发生画面在焦点以外等问题。 ()以镜头光圈分类 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(auto iris)之分,配合摄象机使用,手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合,自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整,故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈,称为视频输入型,另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈,称为输入型。 自动光圈镜头上的(自动镜头控制)调整用于设定测光系统,可以整个画面的平均亮度,也可以画

38、面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度,供给自动光圈调整使用。一般而言,已在出厂时经过设定,可不作调整,但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时,明亮目标物之影像可能会造成"白电平削波"现象,而使得全部屏幕变成白色,此时可以调节来变换画面。 另外,自动光圈镜头装有光圈环,转动光圈环时,通过镜头的光通量会发生变化,光通量即光圈,一般用表示,其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比,即:f(焦距)(镜头实际有效口径),值越小,则光圈越大。 采用自动光圈镜头,对于下列应用情况是理想的选择,它们是: 在诸如太阳光直射等非常亮的情况下,用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视野

39、有良好的聚焦时,用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时,应使用自动光圈镜头。 ()以镜头的视场大小分类 标准镜头:视角度左右,在英寸摄象机中,标准镜头焦距定为mm,在英寸摄象机中,标准镜头焦距定为mm。 广角镜头:视角度以上,焦距可小于几毫米,可提供较宽广的视景。 远摄镜头:视角度以内,焦距可达几米甚至几十米,此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大,但使观察范围变小。 变倍镜头(zoom lens):也称为伸缩镜头,有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。 可变焦点镜头(vari-focus lens):它介于标准镜头与广角镜头之间,焦距连续可变,即可将

40、远距离物体放大,同时又可提供一个宽广视景,使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置,但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦,则需通过手动聚焦实现。 针孔镜头:镜头直径几毫米,可隐蔽安装。 ()从镜头焦距上分 短焦距镜头:因入射角较宽,可提供一个较宽广的视野。 中焦距镜头:标准镜头,焦距的长度视的尺寸而定。 长焦距镜头:因入射角较狭窄,故仅能提供狭窄视景,适用于长距离监视。 变焦距镜头:通常为电动式,可作广角、标准或远望等镜头使用。 、选择镜头的技术依据 ()镜头的成像尺寸 应与摄象机靶面尺寸相一致,如前所述,有英寸、英寸、英寸、英寸、英寸、英寸等规格。 ()镜头的分辨

41、率 描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变,但对拥护而言,需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率,以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位,计算公式为:镜头分辨率画幅格式的高度。由于摄象机靶面大小已经标准化,如英寸摄象机,其靶面为宽6.4mm高4.8mm,英寸摄象机为宽4.8mm高3.6mm。因此对英寸格式的靶面,镜头的最低分辨率应为对线mm,对英寸格式摄象机,镜头的分辨率应大于对线,摄象机的靶面越小,对镜头的分辨率越高。 ()镜头焦距与视野角度 首先根据摄象机到被监控目标的距离,选择镜头的焦距,镜头焦距f确定后,则由摄象机靶面决定了视野。 ()光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通

42、光孔径的比值来衡量,以为标记,每个镜头上均标有其最大的值,通光量与值的平方成反比关系,值越小,则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。 、变焦镜头(zoom lens) 变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化,因此可以使被监控的目标放大或缩小,所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有倍(6.036mm,F1.2)、倍(4.536mm,F1.6)、倍(8.080mm,F1.2)、倍(6.072mm,F1.2)、倍(10200mm,F1.2)等档次,并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数,

43、除光学放大外还可施以电子数码放大。 在电动伸缩镜头中,光圈的调整有三种,即:自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整,则只有电动调整和预置两种,电动调整是由镜头内的马达驱动,而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位,这样可以免除成像必须逐次调整的过程,可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中,大部分采用带预置位的伸缩镜头。 另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能,它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。 4、镜头与摄像机CCD尺寸的关系 1/2"镜头既可用于1/2"摄像机,也可用于1/3"摄像机,但视角会减少25%左右。1/3"

44、镜头不能用于1/2"摄像机,只能用于1/3"摄像机。 5、不同种类镜头的应用范围 • 手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头,适用于光照条件相对稳定的条件下,手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。 在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标,应采用自动光圈镜头,比如在户外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。 • 定焦距(光

45、圈)镜头,一般与电子快门摄像机配套,适用于室内监视某个固定目标的场所作用。 定焦距镜头一般又分为长焦距镜头,中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头;焦距小于成像尺寸的称为短距镜头,短焦距镜头又称广角镜头,该镜头的焦距通常是28mm以下的镜头,短焦距镜头主要用于环境照明条件差,监视范围要求宽的场合,焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头,长焦距镜头又称望远镜头,这类镜头的焦距一般在150mm以上,主要用于监视较远处的景物。 • 手动光圈镜头,可与电子快门摄像机配套,在各种光线下均可使用。 • 自动光圈镜头,(EF)可与任何CCD摄像机配套,

46、在各种光线下均可使用,特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面,一般都配自动光圈镜头。 • 电动变焦距镜头,可与任何CCD摄像机配套,在各种光线下均可使用,变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦,光圈开度,改变焦距大小的。 6、镜头的主要性能指标有以下几个: • 1 焦距:焦距的大小决定着视场角的大小,焦距数值小,视场角大,所观察的范围也大,但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大,视场角小,观察范围小,只要焦距选择合适,即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的,一个确定的焦距就意味着一个确定的视

47、场角,所以在选择镜头焦距时,应该充分考虑是观测细节重要,还是有一个大的观测范围重要,如果要看细节,就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面,就选择小焦距的广角镜头。 • 2 光阑系数:即光通量,用F表示,以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值,例如6mm• 3 自动光圈镜头:自动光圈镜头目前分为两类:一类称为视频(VIDEO)驱动型,镜头本身包含放大器电路,用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型,利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达,要求摄像头内有放大器电路。

48、对于各类自动光圈镜头,通常还有两项可调整旋钮,一是ALC调节(测光调节),有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择,一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度),可将输出图像变得明亮或者暗淡。 7、焦距的计算: 1公式计算法:视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小,视场的大小是以镜头至被摄取物体距离,镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下; f=wL/W 2、f=hL/h f;镜头焦距 w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度) W:被摄物体宽度 L:被摄物体至镜头的距离 h:图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度

49、)视场(摄取场景)高度 H:被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸: 单位mm 规格 规格 1/3" 1/2" 2/3" 1" W 4.8 6.4 8.8 12.7 H 3.6 4.8 6.6 9.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样,其比例均为4:3,当L不变,H或W增大时,f变小,当H或W不变,L增大时,f增大。 2视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。 水平视场角(水平观看的角度) =2tg-1= 垂直视场角q(垂直观看的角度) q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平视场角与垂直视场角的关系如

50、下: q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值,如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如;摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm,从表2中查得水平视场角为40而镜头与被摄取物体的距离为2m,试求视场的宽度w。 W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长,视场角越小,监视的目标也就小。 图解法 如前所示,摄像机镜头的视场由宽(W)。高(H)和与摄像机的距离(L)决定,一旦决定了摄像机要监视的景物,正确地

51、选择镜头的焦距就由来3个因素决定; *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士:1/3"、1/2"、2/3"或1"。 图解选择镜头步骤: 所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。 估计或实测视场的最大宽度;估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离;使用1/3"镜头时使用图2,使用1/2镜头时使用图3,使用2/3"镜头时使用图4,使用1镜头时使用图5。具体方法:在以W和L为座标轴的图示2-5中,查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中,应选用座标交点上,面那条线指示的数值。例

52、如: 视场宽50m,距离40m,使用1/3"格式的镜头,在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用4mm镜头就不能覆盖50m的视场。而用2.8mm的镜头则可以完全覆盖视场。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中,f代表焦距,v代表CCD靶面垂直高度,V代表被观测物体高度,h代表CCD靶面水平宽度,H代表被观测物体宽度。 举例:假设用1/2"CCD摄像头观测,被测物体宽440毫米,高330毫米,镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出: 焦距f=6.4X2500/44036毫米 或焦距f=4.8X2500/33036毫米 当焦距数值算出后,如果没有对应焦距

53、的镜头是很正常的,这时可以根据产品目录选择相近的型号,一般选择比计算值小的,这样视角还会大一些。 摄像机测试步骤 测试摄像机主要测试晰度和色彩还原性、照度、逆光补偿,其次是测其球型失真、耗电量、最低工作电压,下面先把清晰度和色彩还原性以及照度、逆光补偿的测量步骤先介绍一下。 1清晰度的测量:多个摄像机进行测试时,应使用相同镜头,(推荐使作定焦、二可变镜头),以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准,清晰准确的数出已给的刻度线共10组垂直线和10组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度,并相应的一组已给出了线数。如垂直350线水平800线,此时最好用黑白监视器。测试时可在远景物聚焦,也可边测

54、边聚焦。最好能两者兼用,可看出此摄像机的差异(对远近会聚)。 2彩色还原性的测试:测试此参数应选好的彩色监视器。首先远距离观察人物、服饰,看有无颜色失真,拿色彩鲜明的物体对比,看摄像机反应灵敏度,拿彩色画册放在摄像机前,看画面勾勒得清晰程度,过淡或过浓,再次应对运动的彩色物体进行摄像,看有无彩色拖尾、延滞、模糊等。测试条件如此摄像最代照度在50V时应在50+10V照度情况下测量,即每摄像机最代照度基础上加十伏,且光圈应保持最接近状态。 3照度:将摄像机置于暗室,暗室前后为有源220V自炽灯,处设调压器,以调压器调节电压高代来调节暗室内灯的明暗,电压可以从0V调到250V。室内光照也可从最暗调至

55、最明,测试时把摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值(把有源灯用调压器调暗至看不清暗室内置画面)再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值,也可前后灯分别调压明灭。 4逆光补偿:测试此参数有两种方法:一种是在暗室内,把摄像机前侧调压灯打开,调至最亮时,然后在灯的下方放置一图画或文字,把摄像机迎光摄像,看图像和文字能否看清,画面刺不刺眼,并调节AL、AX拔档开关,看有无变化,哪种效果最好。另一种是在阳光充足的情况下把摄像机向窗外照,此时看图像和文字能否看清楚。 5球型失真:看球型失真把测试卡置于摄像机前端使整个球体出现在屏幕上,看圆球形有无椭圆,把摄像机前移,看圆中心有无放大,再远距离测试边、角

56、、框有无弧形失真等。 6耗电量:最低工作电压,使用万用表测量电流,使用小稳压器调节电压看 摄像头的安装调试 镜头的安装方式:有C式和CS式两种,两者的螺纹均为1英寸32牙,直径为1英寸,差别是镜头距CCD靶面的距离不同,C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米,比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度,CS式距焦点距离为12.5毫米。别小看这一个接圈,如果没有它,镜头与摄像头就不能正常聚焦,图像变得模糊不清。所以在安装镜头前,先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式,如果不是,就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈,而采用后像调节环(如松下产品),调节时,用螺丝刀拧松调节环上

57、的螺丝,转动调节环,此时CCD靶面会相对安装基座向后(前)运动,也起到接圈的作用。另外(如SONY,JVC)采用的方式类似后像调节环,它的固定螺丝一般在摄像头的侧面,拧松后,调节顶端的一个齿轮,也可以使图像清晰而不用加减接圈。 AGC ON/OFF(自动增益控制):摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器,其放大量即增益,等效于有较高的灵敏度,然而在亮光照的环境下放大器将过载,使视频信号畸变。当开关在ON时,在低亮度条件下完全打开镜头光圈,自动增加增益以获得清晰的图像。开关在OFF时,在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。 ATW ON/OFF(自动白平衡):开关拨到ON时,通过镜头来检测光源的特性/色温,从而自动连续设定白电平,即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。 ALC/ELC(自动亮度控制/电子亮度控制):当选择ELC 时,电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间(一般从1/50到1/10000秒连续调节)。选择这种方式时,可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。 需要注意的是:在室外或明亮的环境下,由于ELC控制

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