监控系统的一些难点问题参考模板

1、1. 网络摄像机和模拟摄像机的区别是什么？模拟摄像机（Camera）是获取监视现场图像的前端设备，它以CCD图像传感器为核心部件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等。近年来，新型的低成本CMOS图像传感器有了较快速的发展，基于CMOS图像传感器的摄像机已开始被应用于对图像质量要求不高的可视电话或会议电视系统中。由于CMOS图像传感器的分辨率和低照度等到主要指标暂时还比不上CCD图像传感器，因此，在电视监控系统中使用摄像机仍为CCD摄像机。模拟摄像机（Camera）输出的信号是视频信号，只能传输单向的视频信号，需要连接监视器或硬盘录像机进行监视和录像。网络摄像机（IP Camera）

2、是在模拟摄像机（Camera）的基础上集成了视频压缩和网络传输处理模块(DVS)，兼具模拟摄像机和视频服务器的技术特点。网络摄像机只要安置在任何一个具备IP网络接口的地点即可独立运行。网络摄像机除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外，机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统（包括Web服务器、FTP服务器等），使得视频数据经压缩加密后，通过网络（局域网、Internet或无线网络）送至终端用户，而远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器或客户端软件对网络摄像机进行访问，实时监控目标现场的情况，并可对图像资料实时存储，另外还可以通过网络来控制摄像机的云台和镜头，进行全方位地监控

3、。有些网络摄像机还具备其他功能，如语音对讲、报警输入、继电器输出、移动侦测、模拟视频输出和SD卡本地存储录像资料等功能。用公式形象表示如下：IP Camera=单路DVS+Camera2监控工程中出入口监控摄像机的选择和安装. 电视监控系统的基本功能是：实时图像记录和实时监视现场状况，作为事后取证。监控设备是实现电视监控系统中功能的载体，监控系统主体是人。进出建筑物要通过各种出入口。在一个监控系统中，出入口监控越来越重要。通过事后取证，调阅出入口录像信息，迅速锁定突发事件中违法违规人员体貌特征，已经成为处理突发事件，破获案件的重要手段。出入口监控监控摄像机图像是否清晰，是否展现更多的层次和细节

4、已经成为事后取证成败的关键。如何选择出入口监控摄像机以及选择适当的安装位置，已经成为一个监控系统项目的基础性问题。1 / 84在监控工程中，监控摄像机的安装非常关键，在选择和安装上考虑要周到，否则会造成监控画面不全或者不够清晰的问题。针对建筑出入口的监控摄像机选择和安装进行了深入的分析和探讨，为读者提供了一些参考意见，希望能给大家一些帮助。CCD监控摄像机成像是以监控摄像机光电转换系统为核心的，当监控摄像机把被摄对象的光学图像转变成相应的电信号后，便形成被记录的信号源。因此在安装监控摄像机时，光这个元素是我们必须要时时考虑的。随着建筑出入口的造型越来越多样，出入口的光源变化越来越复杂，因此选择

5、有处理复杂光环境功能的监控摄像机，以及采取合理的安装方式，是取得建筑物出入口清晰图像的必要前提。建筑出入口监控摄像机安装方式的选择与镜头调节：室内安装：多数的传统方式是将建筑出入口的监控摄像机安装在室内。这种方式的优点是可选择监控方向安装（同一幢楼建筑内应考虑监控方向的一致性和封闭性，以保证任何一个进入建筑的人员均可在某一出入口留下面部正面图像）。同时此种方式安装简便，布线简单，便于维护。需要注意的是在监控摄像机的选择及安装位置上要考虑室外光源对监控摄像机的影响。如果监控摄像机视场朝室外安装，则要选择带自动光圈，背光补偿较强的监控摄像机。对复杂光照环境的出入口则要选用宽动态摄像、强光抑制监控摄

6、像机，甚至是增加补充光源。室外安装：在室外安装立杆或依附载体安装监控摄像机，采用正面摄像或侧面摄像拍摄出入口图像。此种方式已经逐渐被接受和采用，并取得较好的成像效果。这种方式的优点是，白天室外自然光环境人脸面部光照充分，面部图像真实，层次分明，能拍摄更多人体特征细节。晚上出入口处环境照明单一，在环境照明充分的情况下也可得到满意的夜间人像。该种安装方式，根据夜间的环境照度情况可选用低照度监控摄像机或普通照度监控摄像机。这种安装方式的缺点是，安装位置受景观限制，布线略麻烦，某些项目需要涉及切割路面，需要考虑室外景观环境。某些建筑出入口受环境限制无法选用此种方式。在建筑环境容许的情况下，建议优先选择

7、室外安装方式，同时做好夜间出入口室外的照明。监控摄像机安装角度 根据安装位置的不同分为：平角度、俯角度、仰角度。平角度安装：监控摄像机安装高度接近常人面部高度，充分展现面部特征细节，是建筑出入口监控摄像机安装时的首选角度，室内安装时，可调整安装距离、位置、高度以实现平角度。随着三轴、双轴可调半球监控摄像机的出现，多数监控摄像机可以采用贴墙安装方式以接近平角度安装的实现。其缺点是隐蔽性不强，容易破坏现场环境景观，容易受光环境的影响。俯角度安装：这种安装方式监控摄像机常常采用吸顶或吊装方式。其优点是安装方便，隐蔽，可以避免部分光线直接反射的影响。采用这种方式应注意监控摄像机与面部的夹角不宜过大，否

8、则头顶画面较大，面部特征较少。缺点是降低识别率。仰角度安装：较为特殊，多出现在一些下沉广场出入口，地下室出入口，停车场出入口等。这种方式是因现场需要而选择的特殊方式。此种方式必须考虑各种光源的影响。避免光线干扰。对监控摄像机的防护也应考虑详细。监控摄像机选择宜用对光处理较为成熟的产品。 上述安装方式，在实践中最佳的方式为平角度安装，它可以更多地展现面部细节，建议最大俯视角度不超过15度。当现场环境限制时，为求得最佳效果可适当选择安装距离以调整物距实现角度的理想化。监控摄像机安装方向 应首先统一该建筑的对外出入口监控摄像机的安装方向，选择一致对外或对内，以保证始终有一只监控摄像机能拍摄到人物的正

9、面图像。从人像的识别率来看正面摄像>侧面摄像>背面摄像。因此应尽量选择安装位置使监控摄像机拍到人的正面图像。通过实践发现监控摄像机与人脸的水平夹角不大于35度范围均可保证面部特征明显。从景别来看镜头的调节 从景别来看，图像可分远景、中景、近景、特写。建筑出入口由于光线复杂，角度要求高，因此我们建议均采用优质的手动变焦自动光圈镜头。对监控建筑出入口，监控的主体是进入建筑物的人员及活动物体，因此多数情况下，出入口处的墙体、其他的建筑结构、造型均不是应该关心的重点。我们追求的是最清晰的人员特征图像。因此在进行镜头焦距调节时应尽可能减少画面中的无效部分（墙体等），尽可能让人体在画面中比例更

10、大，同时应注意将门框等边际界定物收在画面中以确保出人口全部进入画面，这就是所说的应该选择有效近景监控模式。安装位置对光线的选择 室内安装时从光源来看有顺光、逆光、侧光等几种安装位置。 顺光是指光线照射方向和监控摄像机的视场方向一致，人员正面受光均匀，无阴影，色彩还原比较正常。不过如光线过于强烈，会严重损失主体的表面层次。逆光与顺光相反，光线的投射方向和监控摄像机拍摄方向相反，其主要造型特点是被摄人物主体正面受不到光线照明，主体正面的照度和背景及远景照度相差较大，主体正面的细节完全损失，面部发黑，无法进行人像特征的识别。侧光较为常见，室内安装时多数侧光环境。侧光是光线的照射方向在人物主体的一侧，

11、这种光线使主体人物一半明亮，一半产生阴影，人物暗部层次会受损失，人物表面明暗对比强烈，色彩还原尚可。室内安装时应尽量避免选择造成逆光出现的安装位置，如无法回避可选用宽动态监控摄像机增加顺光源。要注意强逆光时人像主体正面的照度和背景的照度对比远远大于现有任何宽动态监控摄像机的动态比。多数宽动态监控摄像机技术的实现增强了面部的细节，但是无法比拟顺光环境下的成像层次和细节。因此对这三种的选择是非常重要的。建筑出入口监控摄像机选择 选择合适成像的安装位置，是建筑出入口监控系统提供优质可识别的有效画面的前提。但是建筑物的硬件条件往往制约我们对安装位置的选择，特别是建筑材料的多样化，造成了安装位置选择难度

12、的增加。建筑材料产生的光线直接反射、折射、漫射都对出入口成像造成一定的干扰。因此选择优质的监控摄像机是必要的。在造价条件许可的情况下，应选择高清晰、宽动态、低照度的监控摄像机。镜头应选择有一定调焦范围的优质自动光圈镜头。近年来，带自动光圈的宽动态半球也常见于市场，已成为建筑出入口的室内安装首选。随着产品技术的深入发展，对光环境处理的研究也是当今监控监控摄像机的研发主要方向，相信会有更多成熟的产品应用于建筑出入口。3. 数字摄像头基础知识CCD CCD(Charge Coupled Device)，即“电荷耦合器件”，以百万像素为单位。数码相机规格中的多少百万像素，指的就是C

13、CD的分辨率。CCD是一种感光半导体芯片，用于捕捉图形，广泛运用于扫描仪、复印机以及无胶片相机等设备。与胶卷的原理相似，光线穿过一个镜头，将图形信息投射到CCD上。但与胶卷不同的是，CCD既没有能力记录图形数据，也没有能力永久保存下来，甚至不具备“曝光”能力。所有图形数据都会不停留地送入一个“模-数”转换器，一个信号处理器以及一个存储设备(比如内存芯片或内存卡)。CCD有各式各样的尺寸和形状，最大的有2×2平方英寸。CMOS CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即“互补金属氧化物半导体”。它是计算机

14、系统内一种重要的芯片，保存了系统引导所需的大量资料。CMOS传感器便于大规模生产，且速度快，成本较低，是数码相机关键器件的发展方向之一。白平衡（White Balance） 在不同光源下，因色温不同，拍摄出来的相片会偏色。如色温低时光线中的红，黄色光含量较多，所拍的照片色调会偏红，黄色调，色文高时光线中的蓝、绿色较多，照片会偏蓝、绿色调。此时便需要利用白平衡功能来作修正，其原理是控制光线中红，绿及蓝三元色的明亮度，使影像中最大光位达到纯白，便能令其它色彩准确。插值（Interpolation） 在不生成像素的情况下增加图像像素大小的一种方法，在周围像素色彩的基础上用数学公式计算丢失像

15、素的色彩。有些相机使用插值，人为地增加图像的分辨系。Bit（位） 这是计算机图像中的术语，用来描述生成的图像所能包含的颜色数。“深度是8位”意味着图像只含有256种颜色。现在的数码相机，每一种颜色的颜色深度都是8位。由于每一个像素的颜色都是是由红色、绿色和蓝色三种颜色混合而成的，所以图像包含的颜色可达256×256×256共计1.67亿种，也就是所谓的24位色。TWAIN 这是数字照相技术中非常常见的一个词。TWAIN是指一种特殊的软件，有了它，其他与TWAIN兼容的软件就可以共享图像资源了。比如说，PaintShopPro，这是一个很好的图像处理方面的共享软件，它就可以和

16、TWAIN设备协同工作。所以你可以在PaintShopPro中直接使用数码相机中的图像。TWAIN设备包括扫描仪，传真机，当然，还有数码相机。区分CCD与CMOS 1970年是影像处理行业具有里程碑意义的一年，美国贝尔实验室发明了CCD。二十年后，人们利用这一技术制造了数字相机，将影像处理行业推进到一个全新领域。数字相机无需胶卷和冲洗、可重复拍摄和即时调整；影像可无限次复制且不会降低质量，方便永久保存，并可用于电子传送和处理。它的诞生给影像处理业带来了一场革命。而后，有人发现，将计算机系统里的一种芯片进行加工也可以作为数字相机中的感光传感器，即CMOS，其便于大规模生产和成本低廉的特性是商家们

17、梦寐以求的。业内人士分析，它在不久的将来可能取代CCD，如今两者依然共存。许多人认为：“感光传感器，尤其是CCD，是摄像头最最核心的部件，是数字相机的心脏。” 而事实并非如此：感光传感器，尤其是CCD，在摄像头中的功能是将透过镜头的光线捕获并转换为电子信号，与其说是数字相机的心脏，不如说是数字相机的眼睛。在研究级摄像头中，CCD或CMOS感光传感器虽然是十分重要的元部件，在很大程度上决定了摄像头的像素，但CCD/CMOS芯片在摄像头的成本中并不占主导位置，尤其是在越高端的领域这一特性表现越为突出。 从技术的角度比较，CCD与CMOS有如下四个方面的不同：信息读取方式 CCD电荷耦合器存储的电荷

18、信息，需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复杂。CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流（或电压）信号，信号读取十分简单。 速度 CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器快很多。电源及耗电量 CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS光电传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优

19、势。成像质量 CCD电荷耦合器制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS光电传感器集成度高，各光电传感元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较严重，噪声对图像质量影响很大，使CMOS光电传感器很长一段时间无法进入实用。近年，随着CMOS电路消噪技术的不断发展，为生产高密度优质的CMOS图像传感器提供了良好的条件。 此外，CCD与CMOS两种传感器在“内部结构”和“外部结构”上都是不同的：内部结构（传感器本身的结构） CCD的成像点为XY纵横矩阵排列，每个成像点由一个光电二极管和其控制的一个邻近电荷存

20、储区组成。光电二极管将光线（光量子）转换为电荷（电子），聚集的电子数量与光线的强度成正比。在读取这些电荷时，各行数据被移动到垂直电荷传输方向的缓存器中。每行的电荷信息被连续读出，再通过电荷/电压转换器和放大器传感。这种构造产生的图像具有低噪音、高性能的特点。但是生产CCD需采用时钟信号、偏压技术，因此整个构造复杂，增大了耗电量，也增加了成本。CMOS传感器周围的电子器件，如数字逻辑电路、时钟驱动器以及模/数转换器等，可在同一加工程序中得以集成。CMOS传感器的构造如同一个存储器，每个成像点包含一个光电二极管、一个电荷/电压转换单元、一个重新设置和选择晶体管，以及一个放大器，覆盖在整个传感器上的

21、是金属互连器（计时应用和读取信号）以及纵向排列的输出信号互连器，它可以通过简单的XY寻址技术读取信号。 外部结构（传感器在产品上的应用结构） CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器快很多。CMOS光电传感器的加工采用半导体厂家生产集成电路的流程，可以将数字相机的所有部件集成到一块芯片上，如光敏元件、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图像信号处理器及控制器等，都可集成到一块芯片上，还具有附加DRAM的优点。只需要一个芯片就可以实现很多功能，因此

22、采用CMOS芯片的光电图像转换系统的整体成本很低。 什么是数字摄像头 所有CCD芯片都属于模拟元件，但当图像数据进入计算机时却是数字信号。如果数据是在摄像头、采集卡两部分完成数字化的，这个摄像头就是模拟摄像头。而数字摄像头则是在摄像头内部完成数字化的，这样可以减少图像的噪音。与模拟摄像头相比，数字摄像头显著提高了摄像头的信噪比、增加了摄像头的动态范围、最大化图像灰度范围。科学研究级的绝大多数的CCD/CMOS芯片都是由Kodak、Sony、SIT制造的。CCD与COMS的分类 CCD与CMOS按成像过程可以分为2大类：动态（fast scan）和静态（slow scan）；

23、按应用场合不同可以分为专业级和民用级。常见的视频聊天摄像头（如罗技）与各种数字相机使用的分别是民用级动态和静态CCD/CMOS。CCD的成像原理 CCD成像的过程是这样的：CCD表面被覆的硅半导体光敏元件捕获光子后产生光生电子，这些电子先被积蓄在CCD下方的绝缘层中，然后由控制电路以串行的方式导出到模数电路中，再经过DSP等成像电路形成图像。fast scan 和slow scan最大的区别就在于光生电子导出的速度和电路系统上不同。fast scan 导出电子的频率非常快，以便能达到视频级的刷新率，但这将导致电子丢失、噪声增多、光生电子清空不彻

24、底；而slow scan 则相反，它的电路设计重在对光生电子积蓄的保护上，导出的频率不高，但保证传出过程中电子丢失和损耗降到极小，它的模数转换器动态范围和灵敏度极高，保证了信号转换过程不失真，同时为了减低热效应产生的噪声，一般使用Cooling 系统降温。 看了上面的解释我们可以知道专业级的科研用摄像头为什么那么贵了，从CCD感光层的材料和面积开始、到光生电子的积蓄、到电子的导出电路、传输电路、模数转换电路、图像显示电路、Cooling电路，每一步专业级科研摄像头的工艺都和民用级的不同，成本都在几十倍到几百倍以上。目的只有一个，专业级摄像头能尽可能完整的采集到所有

25、的光信号。一般来说，民用级摄像头或数码相机只能反映50%以下的光信号。 评价CCD的基本指标主要包括像素值、信噪比、冷却温度等信噪比（SNR） 信噪比真实体现摄像头的检测能力。所有的CCD摄像头的厂家为提高摄像头的性能，都尽力使信号（可达到满井电子的数目）最大同时尽可能减少噪音。 SNR=满井电子/噪音电子=动态范围=最大灰阶=2bit数在相同满井电子的CCD，降低CCD噪音，就能提高CCD的监测能力，热或者暗电流对于CCD都是噪音，噪音在Cool CCD基本都可以被深度致冷的Peltier消除。在曝光超过5-10秒，CCD芯片就会发热，没有致冷设备的芯片，“热”或者白的像素点就会遮

26、盖图像，图像到处可见雪花。-20°C的摄像头可以拍摄高达5分钟的图像，-40°C的摄像头拍摄时间可以超过1小时。 CCD结构设计、数字化的方法等都会影响噪音的产生。通过改善结构、优化方法，同样能减少噪音的产生。像素面积 这个指标是在芯片的一个重要指标。像素面积越大、对光越灵敏。因为像素点面积有更多电子，能产生更多信号。大像素点增加灵敏度、小的像素点增加分辨率。要提高影像质量就必须增加CCD的像素，因此在CCD尺寸一定的情况下，增加像素就意味着要缩小了像素中的光电二极管。我们知道单位像素的面积越小，其感光性能越低，信噪比越低，动态范围越窄，因此这种方法不能无限制地增大分辨率，

27、所以，如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率，只会引起图像质量的恶化。但如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单位像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。而目前更大尺寸CCD加工制造比较困难，成品率也比较低，因此成本也一直降不下来，这一矛盾对于CCD而言是难以克服的。4. 安防监控摄像机设计选型及采购指南随着监控系统在社会上应用越来越广泛，可供监控摄像机的种类（品牌、型式和型号）日益繁多。作为监控工程设计安装工程商，如此众多种类的摄像机，对其系统设计师和采购经理，是一个考验。如何才能正确选用摄像机，确保系统的效果最佳、系统的成本最低呢？这几个问题困扰着不少设计工程师

28、和采购经理。 或许，这篇文章，对于面临难题的工程师们有所帮助和启发。为了很好地阐述这个问题，让我们先从CCD摄像机一些基本知识谈起吧： 一、CCD监控摄像机分类 1、依成像色彩划分彩色监控摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白监控摄像机：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，可选用黑白监控摄像机。 2、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。 3、按监控摄像机形状划分监控摄像机按外形划分主要有：枪式监控摄像机、针孔型监

29、控摄像机、半球型监控摄像机。 4、按CCD靶面大小划分 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。 5、按扫描制式划分PAL制。 NTSC制。 6、依供电电源划分220VAC，PAL系统。 24VAC。 12VDC，国内摄像机多属此类。、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

30、：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，使每一台监控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，同步摄像机的画面亦不会失真。 二、CCD彩色监控摄像机基本知识 、CCD彩色监控摄像机的主要技术指标 （）CCD尺寸，亦即摄像机靶面。现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸也已商品化。 （）CCD像素，像素越多，则图像分辨率越高、越清晰，现多

31、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，目前市面上以420TVL和480TVL两种分辨率占主导地位。 （）最小照度，也称为灵敏度。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，对一般摄像机而言，23lux属最低照度，现在1lux的普通摄像机比较普及，最为常用。 （）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。 （）

32、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。 三、监控摄像机选用经验谈在监控系统应用中，监控摄像机选用十分关键，它直接决定了整个监控系统的图像效果。下面，我们各种场合的摄像机选用谈谈看法，以供大家参考。 摄像机选用主要依据两个要素进行：一是摄像机使用环境（应用场合）；一是摄像机的相关主要参数。 一）监控摄像机应用场合-监控摄像机型式的选用目前摄像机种类繁多，应用场合也各不相同。应用场合决定摄像机型式的选用，要正确选用摄像机，我们必须了解该摄像机的安装场合，确定安装型式。目前，摄像机安装应用场合主要有：写字楼、酒店、工厂、

33、银行、监狱等。一般还分为室内和室外使用。 我们以酒店监控安装为例，说明摄像机的选用。根据目前惯例，酒店应用监控系统，其前端摄像机安装位置主要有：大堂、电梯、楼道走廊、停车场等。 安装位置监控需求特点选用摄像机型式 选用原因停车场监控范围大、动态性大 一体化摄像机（如BN-132WD）或枪式摄像机+电动变焦镜头 一体化摄像机内置变焦镜头，适合动态范围大的场合，可对现场进行细节放大，而且安装调试也简单。 大堂监控范围大、动态性大 一体化摄像机（如BN-132WD）同上电梯监控范围固定，光线稳定 飞碟摄像机（BN-030HUFO ）电梯安装位置狭窄，安装小型半球摄像机，不易引起顾客放干，可

34、以兼顾电梯的整体美观和图像监控效果 楼道走廊监控范围固定，光线较为稳定 防爆半球摄像机（BN-0340HHL ） 酒店的吊顶较低，如吊装普通枪式摄像机，太抢眼破坏走廊的装修效果。吸顶安装半球摄像机，可以兼顾走廊整体美观和监控效果，而且安装调试简单 二）监控摄像机选用参数选定监控摄像机型式后，我们还应该针对应用环境确定摄像机的具体参数，进而选定摄像机型号。一般来说，摄像机的主要参数有：清晰度、最低照度，其余参数为参考依据。 清晰度：目前市面上摄像机330TVL-480TVL居多，根据现在的应用情况，420TVL摄像机应用最为普遍，480TVL高清晰度摄像机应用情况其次； 最低照度：最低

35、照度摄像机正常工作是对周围环境的最低要求。因此它也是选用摄像机的一个重要参数。 我们还是酒店监控为例，进行摄像机参数选用分析： 安装位置监控参数要求选用摄像机型式选用原因停车场要求清晰度高、环境亮度变化大 一体化摄像机 （如BN-132WD ） 或昼夜形枪式摄像机+电动变焦镜头 BN-132WD 清晰度高达520TVL，内置镜头为自动光圈镜头，适宜亮度的变化 大堂监控范围大、动态性大 一体化摄像机 （如BN-132WD）同上电梯监控范围固定，光线稳定、视角大 小型半球摄像机 （BN-030DUFO）电梯内部安装有灯光，因此光度变化不大，我们选用0.01-1LUX照度摄像机，

36、420线就行，配置3.6mm广角镜头 楼道走廊监控范围固定，光线较为稳定 半球摄像机（BN-0340DHL ） 走廊内部安装有灯光，因此光度变化不大，我们选用0.01-1LUX照度摄像机，420线就行，配置8mm广角镜头  三）各种类型监控摄像机适宜的应用场合 下面列举一些监控摄像机类型最适宜的应用场合，以供工程师进行 监控系统设计参考：  摄像机类型应用场合1 半球摄像机电梯、有吊顶光线变化不大的室内应用场合 2一体化摄像机最适合安装在室内监控动态范围较大的场合，也适合安装在室外监控范围中等的场合（如需监控室外60m半径以内的目标） 3枪式摄像机可安装在室内外任

37、何场合，但不太适合监控或安装范围较小的场合 4水下摄像机适用于水下安装使用5昼夜型摄像机适用于环境亮度变化较大场合，如室内外晚上灯光较弱，白天亮度正常的场合 6. CCD摄像机常见性能和主要性能指（一）摄像机清晰度     清晰度数是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。     工业监视用摄像机的分辨率通常在380460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右

38、。清晰度是由摄像器件像素多少决定的，显然摄像器件的像素越多，得到的图像越清晰，反之也然。清晰度越高，说明摄像机档次越高，反之越低。 （二）摄像机最低照度     最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。一般彩色摄像机的最低照度为23LUX， 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提，因此，不能只看摄像机说明书中标明的最低照度，应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小，摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言，黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱（亮度）信号敏感，所以黑白摄像机的照

39、度比彩色摄像机照度要低，一般可做到0.1LUX在F1.4时，至于微光摄像机则更低。有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。     视频信号的标称值为1Vp-p，标准值为0.7Vp-p，最低照度时的视频信号值为1/3到1/2的标准植。所以摄像机在最低照度时的图像，决不会“如同白昼一样”。另外，摄像机在最低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比如：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡

40、量现场环境照度的标准。 （三）摄像机信噪比     信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时，监视器显示的画面通常比较明快，观察者不易看出画面中的干扰噪点；而当摄像机摄取较暗的场景时，监视器显示的画面就比较昏暗，观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱（也即干扰噪点对画面的影响程度）与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系，即摄像机的信噪比越高，干扰噪点对画面的影响就越小。     所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常

41、大，因此，实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20，单位用dB表示。     一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC（自动增益控制）关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB55dB。测量信噪比参数时，应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。 （四）摄像机自动增益控制（AGC）     AGCAutomatic Gain Control的缩写。所有摄象机都有一个将来自 CCD的信号放大到可以

42、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，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象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象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。 （五）摄像机背景光补偿（BLC）     BLCBackLight Compesation的缩写，也称作逆

43、光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。     通常，摄象机的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。     当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域（如从第80行 200行的中心区域）进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，

44、从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。     当背景光补偿为开启时，摄象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。 （六）摄像机电子快门（ES）     电子快门的英文全称为ElectronicShutter，是对比照相机的机械快门功能提出一个术语，它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷的积累时间就越长，输出信号电流

45、的幅值也就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间（即调整时钟脉冲的宽度），即可实现控制CCD感光时间的功能。 （七）摄像机白平衡（WB）     白平衡（White Balance），只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象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。     自动白平衡（AWB，Automatic White Balance）有分为连续白平衡和自动控制白平衡。连续白平衡也称为自动跟踪白平衡（Automatic Tracking White balance，ATW），是随着景物色彩温度的改变而连续地调

46、整，范围为28006000K。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，如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。自动控制白平衡（Automatic White balance Control，AWC），需要先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色参考目标，然后将通过菜单或开关设置从手动改变为自动方式，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象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范

47、围为230010000K，在此期间，即使摄象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。     手动白平衡关闭自动白平衡，通过手动调节红色或蓝色调整装置，以改变红色或蓝色状况，一般可调等级多达107个，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，有的摄象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。 （八）摄像机同步方式     摄像机的同步方式一般有内同步、电源同步和外同步。     内同步（INT）是利用摄象

48、机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。电源同步（LL，Line Locked），也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄象机和电源零线同步。 外同步（EXT）利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。同步信号可以是彩色复合视频或黑色突法信号（VBS）、黑白复合视频或复合同步信号（VS），也可以是如矩阵等外部设备的复用垂直驱动信号（VD2）和复合视频输出信号。7. CCD摄像机的安装与调整镜头的安装方式：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

49、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CCD摄像机镜头距焦点距离为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，图象变得模糊不清。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机的侧面。拧松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。AGC

50、 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象。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

51、（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控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：  在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。  图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。  白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。 以固定光圈镜头采用ELC方式时，图象的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此，摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时。景深会比使用ALC式镜头时小，而且图象上远

52、处的物体可能不在焦点上。 当镜头是自动光圈镜头时，需要将开关拨到ALC方式。 BLC ON/OFF（背光补偿开关）：当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。注意： 当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢； 如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。 LL/INT（同步选择开关）：此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步；LL为电源同步。有些摄像头还有一个LL PHASE电源同步相位控制器。当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。（

53、调整需要专业人员进行） VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）：ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。 当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEO LEVEL L/H）可能需要调整，该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小（凹进光亮）。 在摄像头的配件中，有一个黑色的小插头，插头有四个针，联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果

54、用视频驱动的自动光圈镜头，需要用户根据说明书上的标注，用烙铁焊好。由于厂家定义不同，所以焊法也有区别，请安装时留意。 SOFT/SHARP（细节电平选择开关）：该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在SHARP位置。 FLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL

55、制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止监器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果尾1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现象，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CD的电荷偶合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。所以，某些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书，在此就不在赘述了。 补充说明：有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控，

56、请注意：由于CCD摄像头同样是靠光线反射来成像，如果没有光，它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到图像呢？一种方法是加可见光照明，如路灯、探照灯；一种是加红外灯（特别是要求不能安装可见光源的场合），对于彩色CCD摄像头，对红外灯响应不够，有一些日夜两用彩色摄像头在夜间会自动转换成黑白模式。所以，你的监控系统要求夜间使用，一定要采用黑白CCD摄像头。 红外灯有室内、室外，短距离和长距离之分，一般常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射，图像效果还不错；用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采用。7. CCD与CMOS第一种技术，也就是使用最普遍的一

57、种技术，是使用单片式传感器。这种彩色传感器结构复杂，其中包括三个光学滤片，用以产生三种原色红、绿、蓝单独组成的三幅图像。这三幅图像足以在可见光范围内重新生成所有的颜色。这三种颜色的滤片将传感器上的全部像素分成三组，每种滤片覆盖三分之一数目的像素。传感器后面连接着视频电路和计时信号发生电路，它们会将传感器采集来的信号合成为彩色的复合视频信号。 由于这种摄像机只有一个传感器，所有来自镜头的光线必须分成三份使用。这样，整个摄像机的灵敏度就降低到了原来的三分之一。又因为每一个分辨率点都必须由三个不同颜色的点组成，所以分辨率同样也降低到了原来的三分之一。但是，由于单片式传感器的价格相对较低，所以它比三片

58、式传感器（带棱镜）应用得更广泛。 三片式传感器技术的光路。这就是用来产生彩色视频信号的第二种技术：镜头和三色固态传感器之间放有棱镜，将光线折射到三片传感器上。 棱镜的作用是将全部可见光分成三种原色（红绿蓝）。每个传感器都配有自己的视频电路和计时电路，以产生对应颜色的单色视频信号。三幅不同颜色的图像信号是同时产生的，但其强度就依该颜色在场景中所占的比例而定。摄像机最后输出的复合视频信号是三种颜色信号的代数组合。不同颜色信号在总信号中所占的比例依代表场景亮度的NTSC制式规定而确定。三片式传感器技术比单片式传感器技术的成本高，但它生成的图像也具有更好的色彩保真度、更高的分辨率和灵敏度。 有一款采用

59、3-CCD器件的彩色摄像机很是出色，它的镜头安装接口的直径是2.25英寸（卡口式），这么大的直径主要是为了配合三片式传感器和棱镜的工作。棱镜将入射光线分成三种原色后，各个传感器的输出信号经混合生成彩色的复合图像。将这种摄像机的显示结果与单CCD传感器摄像机的显示结果相比较，我们不难发现，每种颜色的像素数都是原来的三倍。结果，图像的分辨率也提高到了原来的三倍。图像中的色彩非常逼近被摄场景中的真实色彩。摄像机的分辨率达到了550 (H) X 350 (V)电视线。这种摄像机非常适合对分辨率要求较高的高分辨率S-VHS录像机和Hi-8录像机使用。S-VHS和Hi-8录像机需要接驳YC式信号（其中Y是照度信号，C是色度信号），这种信号的输出端子不是普通的BNC接头，但可以与传统的复合视频信号系统相兼容。因为摄像机中使用了三片CCD，它的最低工作照度可以低至1英尺烛光，也就是一支腊烛发出的光。这臻于完美的安全用彩色