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IPC通用名词解析

日期：密级：对内公开目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07IPC全称网络摄像机，是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机。IPC在模拟摄像机基础上加上音视频编码压缩功能，并通过网口将压缩后的数据发送到网络上。网络上的用户可以直接用浏览器观看IPC发送过来的图像，还可以远程控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。IPC是集图像采集、数字化、图像压缩、IP传输于一体的前端模块，通过IP网络视频可以全数字传输，在该系统中完全没有模拟构件，真正做到了IP化。IPC广泛应用于教育，商业，医疗，公共事业等安防、监控领域。IPC定义IPC网络摄像机演变摄像机ECIPC演变对于监控领域标清到高清以及模拟到数字化的转变诞生了一种新的产品形态IPC，IPC就是传统模拟摄像机与编码器EC的集成产品。IPC产品形态:分类IPC产品与传统的模拟摄像机一样，种类繁多。国内、国外以及不同厂家分类方式有一些区别。国内以枪机、半球和球机分类为主；而国外则以NetworkCamera、FixedDome、SpeedDome(PTZDome)；从大类上也叫固定相机和云台相机。固定相机云台相机枪机半球球机定义：固定式摄像机是指安装好后拥有固定的焦距，固定或可调的光圈，以及固定视角的摄像机。固定焦距分固定不可调的焦距和可手动调焦两种，手动调焦在安装好后，其焦距亦是固定不变的；可调光圈分手动光圈与电动光圈两类，手动可调光圈的概念与手动可调焦距类似，电动光圈的概念是可以通过电路的控制，实时调整光圈的大小；固定视角指的是安装好后其水平视角范围固定不可变。分类：固定摄像机从外形上分为枪式，半球式，盒式等几种设备形态，其本质为焦距及视角均不可变的摄像机。应用：分为室内型和室外型：1、半球机基本上都应用于室内，枪机也适用于室内。2、将枪机的外面加一个护罩（摄像机壳体和镜头直接放入），在护罩内再增加加热等功能模块，形成室外型枪机。IPC产品形态：固定摄像机IPC产品形态：云台摄像机定义：指视角可以在水平和垂直两个纬度，依靠电机的转动进行调整。即为P&T，此类摄像机由于景物的变幻，会配合焦距/光圈的电动可调功能，即为Z，三个纬度加起来即是常说的P.T.Z.功能。其物理表现形态有球机和外置云台两种。分类：云台摄像机分为外置云台，半球机，球机等几种设备形态，本质为焦距及视角可变的摄像机。按云台转动速度可以分为恒速云台、变速云台、高速云台三种，三种云台本质的区别在于运动角度和角速度的可变性。应用：分为室内型和室外型：1、室内型设备一般使用半球机，枪机和部分球机型号。2、将枪机的外面加一个护罩（摄像机壳体和镜头直接放入），在护罩内再增加加热等功能模块，形成室外型设备。这种室外型设备一般承载在外置云台上。同比，球机可以看作是一个内置微型云台的摄像机。IPC组件构成：枪机后焦环滤镜图像板连接线镜头控制编码板电源板传感器说明：枪机内部主要有图像板、编码板、电源板和光学组件构成。普通接口与EC编码器相同：DC12/AC24电源、以太网、485、音频In/Out、SD卡、告警In/Out，除此之外还有装光学镜头的C/CS口以及镜头光圈DC-IRIS/ZOOM/Focus控制口。说明：半球与枪机的内部组件基本相同。区别在于半球的镜头是集成在内部，且形态较小一般为板级镜头，同时日夜切换红外滤光片集成在镜头内部；半球的镜头在安装时可以调整拍摄角度，XY方向可以手动转动。Sensor板电源插座对外接口SD插卡槽网口IPC组件构成：半球板级镜头IPC组件构成：球机说明：球机内部主要组成部分有：快装底座、编码板、转接板、导电滑环、电机、电机控制板和一体化机芯构成；球机与半球的最大区别是一体化机芯中集成了镜头、Zoom/Focus控制以及图像板；同时加入了水平和垂直方向转动电机。一体化机芯和电机部件是球机的核心。转动电机导电滑环电机控制板一体化机芯：一体化机芯目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07定义单词“C”的来历是“cinema”（电影）的打头字母，C接口的起源是摄影机镜头。目前，C接口和CS接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸－32UN英制螺纹连接口，根据“ANSIB1.1”标准设计的，C型接口和CS型接口的螺纹连接是一样的，区别在于C型接口的后截距为17.526mm，CS型接口的后截距为12.5mm。

c-mountlens(C接口镜头)+5mmadapterring(5mm适配环)后，可以转换成cs-mountlens(CS接口镜头)。接口：C/CS(2-1)应用接口广泛应用在各类摄像机中包括16毫米摄影机、电视摄像机、三目显微镜、工业摄像机等等。应用限制接口如果误对CS型镜头加装接圈后安装到CS接口摄像机上，会因为镜头的成像面不能落到摄像机的CCD靶面上而不能得接口：C/CS(2-2)应用限制到清晰的图像，而如果对C型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄像机上，则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏，这一点在实用中需特别注意。定义M12接口镜头是一种体积小，重量轻的镜头，符合M12螺口圆形连接器规范，CCTV摄像机中常用的为M12×0.5(直径为12mm，螺距为0.5mm）类型，一般为定焦镜头。接口：M12应用镜头重量比较轻，体积小，便于安装在环境狭小的工作空间；同时重量很轻，很适合在运动设备上装备，不易滑落，保障系统的稳定性及检测结果的准确性。应用限制M12接口目前主要应用在定焦镜头上，变焦镜头需要选取其它类型接口。M12接口适用于小摄像机，但接口的小镜头比同等的C、CS接口镜头在品质上常常低级些，像质有些损失。定义镜头成像的尺寸规格，指的是该镜头在成像面成像的大小（成像面是入射光通过镜头后所成像的平面，这个面是一个圆形）。成像尺寸(2-1)应用镜头常见有25.4mm（l英寸）、16.9mm（2/3英寸）、12.7mm（1/2英寸）、8.47mm（1/3英寸）、6.35mm（1/4英寸）、…等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸与摄像机的Sensor靶面尺寸大小相吻合。下表列出了几种常见CCD芯片的靶面尺寸：由上表可知，12.7mm（1/2in）的镜头应配12.7mm（1/2in）靶面的摄像机，当镜头的成像尺寸比摄像机靶面的尺寸大时，不会影响成像。如下图：应用限制当镜头的成像尺寸比摄像机传感器靶面的尺寸小时，就会影响成像，表现为成像的画面四周被镜筒遮挡，在画面的4个角上出现黑角，如下图：成像尺寸(2-2)定义焦距是镜头和感光元件之间的距离，通过改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数，改变拍摄图像的大小（参见成像尺寸页图）。焦距应用在实际拍摄中对于一个特定距离的目标，可能要求全景图像，看清整个的环境；也可能只需观察其局部的景物，甚至只关心人像的面部细节，这就取决于所用镜头的焦距。对同一距离的物体，用f大的镜头，摄得的图像就大，用f小的镜头，物体的图像就小。在已知传感器靶面尺寸h×v、镜头焦距f的情况下，对于一定距离D，可以用下式估算能够看到的场景的水平尺寸H和垂直尺寸V（参见后面右下角示意图）： (a) (b)式中，f：镜头焦距；v和h：传感器靶面垂直尺寸和水平尺寸；D：镜头到目标距离；V和H：能看到的最大景物的垂直和水平尺寸。例如，使用1/3″CCD摄像机，h=4.8㎜，v=3.6㎜,距离镜头中心5m处，要将1.80m高的人全部摄入画面，应用焦距为几毫米的摄像镜头？据式（a）即必须选用焦距f≤10mm的镜头。以较接近该值为好，如小很多则在屏上显示的人像将很小。

定义视场角即镜头视野的张角。水平方向的称为水平视场角

，垂直方向的称为垂直视场角

（参见成像尺寸页图）。视场角应用由图下可以看出，视场角的大小与焦距f及摄像机图像传感器的水平尺寸h和垂直尺寸v有关，分别由下式计算：=2tg－1（h/2f）=2tg－1（v/2f）

应用限制各厂家不同型号的镜头，虽然镜头成像规格和焦距相同，其视场角也会小有差别，这是由于其内部结构和各种光阑的位置、大小不尽相同所致。定义镜头视场角与焦距关系备注：不同的镜头因镜片组设计不同，其视场角都存在差异，上图数据仅供参考定义相对孔径A即镜头的有效孔径D与焦距f之比，A=D/f。光圈数FN（或F）为焦距f与有效孔径D之比，F=f/D=1/A。相对孔径A大，光圈数F小，镜头放入的光量多，CCD/CMOS芯片成像面上的照度大。镜头的进光量与光圈数F的平方成反比，因此在调光圈数的圆环时，总是标记为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、…等比值。数值以

倍递增，即每增大一档光圈数，进光量减少1/2，亮度变小一倍。F越小的镜头，入射到CCD/CMOS靶面的光通量越大，CCD/CMOS输出的信号幅度也越大，也就是镜头越亮。相对孔径与光圈数应用一般应用中，光圈采用通常用F（光通量）来表示，不采用”相对孔径”。F系数越大，孔径越小，通过的光通量越少；F系数越小，光圈孔径越大，通过的光通量就越多，因此在低照度情况下，F系数小的镜头可以获得更好的图像质量，右图所示：应用限制不同的镜头，最佳光圈的位置也不尽相同。一般而言：最佳光圈出现在最大光圈收缩2档或者3档的位置。比如最大光圈为f/2.8的镜头，最佳光圈为f/5.6或者f/8。这也是使用自动光圈镜头的一个原因。定义在焦点前后，光线开始聚集和扩散，点的影像变成模糊的，形成一个扩大的圆，这个圆叫做弥散圆。如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力，在一定范围内实际影象产生的模糊是不能辨认的。这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆。在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深（参见成像尺寸页图）。换言之，被摄体的前后纵深，呈现在底片面的影像模糊度，都在容许弥散圆的限定范围内。景深可以通过以下公式计算而得：后景深Tr=

(δ*F*L2)/(f2-δ*F*L)前景深Tf=(δ*F*L2)/(f2+δ*F*L)景深＝Tr+Tf其中：f为焦距，F：F值，δ:允许弥散圈，L:物距。景深(DOF)(2-1)景深(DOF)(2-2)应用景深表示聚焦清楚的范围，长景深表示聚焦清楚的范围大，短景深表示聚焦清楚的范围小。应用限制这些主要因素对景深的影响如下(假定其他的条件都不改变)：镜头光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；镜头焦距:镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；拍摄距离:距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。定义CRA（ChiefRayAngle）是主光线的入射角。摄像机领域指镜头主光线射入sensor的角度。CRA应用镜头与sensor需要配合相对应的角度才能达到比较好的相对照明及成像，需要镜头的CRA小于sensor的主光线入射角。CRA一般由sensor厂商提供。应用限制如果镜头与sensor的CRA不匹配会使sensor的像素像素曝光不足，亮度不够，会使整个画面造成亮度不均匀的情况，出现darkcorner现象，如图。定义指波在传播过程中，遇到障碍物绕过障碍物或缝隙时传播方向发生变化的现象。是波的重要特性之一。衍射应用只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象.（但也不能比波长小太多，当孔的宽度为波长的大约3/10时波的衍射现象已经不明显--与能量有关，能量会在传播过程中转化为内能或势能）相对于波长而言，障碍物的线度越大衍射现象越不明显，障碍物的线度越小衍射现象越明显。说明：障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件.一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象。【衍射（干涉）是波的特有现象，是验证波的重要方法】波传到小孔(或障碍物)时，小孔处(或障碍处)的波看作一个新的波源（惠更斯原理），由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后的传播，于是就出现了波线偏离原波线传播方向的衍射现象。当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量减弱，衍射现象不容易观察到。定义畸变是指物所成的像在形状上的变形。畸变并不会影响像的清晰度，而只影响像与物的相似性。由于畸变的存在，物方的一条直线在像方就变成了一条曲线，造成像的失真。畸变可分为枕型畸变和桶型畸变两种。造成畸变的根本原因是镜头像场中央区的横向放大率与边缘区的横向放大率不一致。如下图所示，如果边缘放大率大于中央放大率就产生枕型畸变，反之，则产生桶型畸变。畸变与镜头的光圈F数大小无关，只与镜头的视场有关。因此，广角镜头的畸变一般都大于标准镜头或长焦镜头。无论是哪一种镜头，哪一种畸变，缩小光圈并都不能改善畸变。畸变定义DC驱动镜头是将驱动电路板转至摄像机中，因此镜头不需要驱动电路板，直接由摄像机输出DC电流来改变光圈马达，使光圈产生变化，接头固定，成本较低。采用DC驱动时采用四根线控制镜头，其中两根为DC12v或DC24v电源来驱动镜头中的马达，另两根控制线通过镜头内的光感应点感应外部光源的照度来控制光圈的大小。下图为摄像机DC驱动口示意图：DC驱动应用限制对于光线亮度变化较大的情形，比如室外摄像机装置，首选的镜头类型是自动调节光圈。这通常是DC驱动光圈镜头。DC光圈镜头只是根据光线亮度进行变化，并没有考虑光圈孔对其它图像质量因素（如景深）的影响。使用DC光圈镜头，摄像机只知道针对光线亮度打开或关闭光圈；DC光圈镜头不能提供给摄像机关于光圈位置的信息。没有这种信息，摄像机就不能有效地控制光圈孔以优化图像质量。应用采用自动DC驱动光圈镜头，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DC驱动光圈镜头可有较宽的动态范围。要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动DC驱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DC驱动光圈镜头。定义P-iris是一种新型的自动、精确光圈控件。与DC光圈镜头不同，P-iris控件的主要任务不是不停地调节穿过镜头的光线流量。P-iris的主要目的是设置最佳光圈位置，以便大部分时间镜头的中心及效果最佳的部分可得到使用，从而提高图像质量。这个位置叫做特定景深值，在此处镜头的效果最好，光学误差大大减少，可得到最佳图像质量（在对比度、分辨率和景深方面）。这是带P-iris的网络摄像机的默认设置。右图为一P-iris镜头：P-iris(2-1)应用

与P-iris配合使用的是借助电子方法—增益（放大信号电平）和曝光时间—起来管理光照条件的微小变化，并进一步优化图像。这使最佳光圈位置能保留尽可能长的时间。当首选光圈位置和摄像机的电子处理能力不能充分调节曝光时，P-iris摄像机将自动指示光圈移动到不同位置。例如，在黑暗环境下，光圈将完全打开。在明亮的环境中，带P-iris的摄像机设计为限定光圈关闭在某个位置以避免衍射或模糊。这样，在所有光照条件下，P-iris都能自动调节。应用提供最佳图像质量。P-iris(2-2)定义日夜镜头指镜头在同时通过可见光与近红外光情况下，可以把两者的焦点面聚在一起，使得摄像机在昼夜都能获得清晰的影像。而普通镜头由于波长不同光线散射不同，所以产生可见光与近红外光的焦点面不同，会造成摄像机拍摄到画面模糊。日夜(D/N)镜头应用普通镜头在夜间用红外光的情况下，焦点位置会发生变化，使图像变模糊，要微调以下摄像机焦距才清楚。而日夜镜头的焦点在红外光和可见光都是一致的，所以在夜间用红外光情况下无需调节摄像机焦距。

定义透雾镜头是指在红外光领域的长波长光线(700nm-950nm)的透过率非常高，且同时具备能控制这种高波长光线成像面功能的镜头。实现镜头的透雾功能要具有光学补偿和机械补偿可见光与红外光成像面差异的两种方法，保证所有可以利用的光线都准确聚焦到成像面上。透雾镜头应用通过将这种镜头与高性能日夜两用摄像机配套使用，即使在雾气、灰尘、烟雾、小雨等可见光(彩色图像)环境中，普通镜头只能得到模模糊糊画面，有效观察距离大大缩短的恶劣条件下，也可拍摄到非常清晰、高对比度的黑白影像，提升远距离观察效果。

定义镜头的分辨率是指在成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数，单位是“线对/毫米”(lp/mm，line-pairs/mm)。镜头分辨率应用一个200万像素摄像机，像素数为1600×1200=1920000，感光面尺寸是1/2”。我们知道1/2”的感光面它水平尺寸是6.4mm、垂直尺寸是4.8mm，它的水平像素密度是1600/6.4=250pixel/mm，垂直像素密度是1200/4.8=250pixel/mm，感光像元尺寸是4um×4um。水平像素密度和垂直像素密度一样，像素是正方形的，如果像素不是正方形的镜头分辨率应参考像素密度高的。在这里水平像素密度和垂直像素密度都是250pixel/mm，所以镜头分辨率应选125lp/mm。如果一个200万像素摄像机感光面尺寸是1/3”，1/3”的感光面它水平尺寸是4.8mm，垂直尺寸是3.6mm，它的水平像素密度是1600/4.8=333.3pixel/mm，垂直像素密度是1200/3.6=333.3pixel/mm，所以镜头分辨率应选167lp/mm。

定义摄像机镜头品种繁多，从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头、长焦镜头、变焦镜头；从视场大小分有广角、标准、远景镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头【三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈】等。镜头分类定义对于镜头设计及生产厂家，一般用光学传递函数OTF（OpticalTransferFunction）来综合评价镜头成像质量。将物体看作是由不同空间频率、对比度和位相的正弦光栅（光栅是能等宽等间隔地分割入射波前的、具有空间周期性结构的光学元件）组成,认为光学系统是一个空间的线性不变系统，物体的像就是这些不同频率和对比度的正弦光栅的像的光能分布综合的结果。物体的成像过程：经过系统传递后，光栅频率不变，但对比度下降，位相发生平移，并在某一频率处截止(对比度为0)。这种对比度的降低程度和位相的平移量随空间频率的不同而异,其函数关系称为光学传递函数(Opticaltransferfunction,OTF)。OTF一般由调制传递函数MTF（ModulationTransferFunction）与位相传递函数PTF（PhaseTransferFunction）两部分组成。光学传递函数目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07定义IR-CUT全称是滤除红外线或者红外截止。IR-CUT(2-1)应用一个彩色摄像机的图像传感器比人眼可以检测到更多的光，通常图像传感器可以感应红外射线到1000nm以上。然而如果在白天让图像传感器感受到红外线会引起色彩失真，因此在几乎所有的彩色摄像机中都装备了一个红外分离滤波器完成IR-CUT功能，放置在镜头和图像传感器之间，用于在白天时滤除红外光从而还原色彩。而在夜间，摄像机可以自动切换到夜间模式，自动移除红外分离滤波器从而使红外线可以到达图像传感器，这样即使在很暗的环境中，也可以看清图像。另外为了避免色彩失真，在夜间摄像机通常会切换到黑白模式，这样可以产生高质量的黑白图像。

应用限制使用普通镜头（非日夜镜头，参见相关页面），通过IR-CUT机制主要是分离可见光与红外线，白天会让可见光通过，成像在可见光的焦点面，而晚上让红外线通过，而红外线的焦点面与可见光焦点面是不同的，会造成成像模糊，需要重新调焦才能确保图像清晰度。IR-CUT(2-2)定义OLFP指光学低通滤光片，水晶低通OLFP是采用水晶材料制作而成。水晶低通OLFP应用水晶光学低通OLPF，主要应用在高价的数字相机传感器上面,因为当传感器在高分辨率的影像成像时,会受到不同空间频率的干涉影响(spatialfrequency),造成所谓摩尔条纹(MoirePattern)的影响,影像会出现鬼影或异常条纹。利用OLPF水晶结晶结构的双折射(birefringency)效应,能够使影像成像消除摩尔条纹(MoirePattern)的影响。百万像素的Sensor由于光的散射和镜面反射很容易出现摩尔纹，需要通过多层水晶低通OLPF盖在Sensor表面上。

定义许多偏振光在摄影中是有害的【偏振光最大特点就是与自然光振动方向不一致】。玻璃表面的反射光，使我们拍摄不到玻璃橱窗里面的东西，水面的反射光使我们拍摄不到水中的鱼，树叶表面的反射光使树叶变成白色，等等。晴空的蓝天在与太阳方向成90度的垂直方向散射的也是偏振光，它使蓝天变的不那么幽深。如果消除了这些偏振光，许多照片会显得颜色更加饱和，画面更加清晰。能够滤除偏振光的滤镜叫做偏振镜。偏振镜是一种滤色镜。偏振镜的出色功用是能有选择地让某个方向振动的光线通过，在彩色和黑白摄影中常用来消除或减弱非金属表面的强反光，从而消除或减轻光斑。偏振镜应用把偏振镜装到镜头的前端，仔细旋转偏振镜，使得有害眩光减至最小甚至消失，这样就能拍摄出没有眩光的照片了。如图（这边图没有使用偏振镜照片，右边图则使用偏振镜）。

应用限制偏振镜不止滤掉了偏振光，还把非偏振光中的与偏振光振动方向相同的部分也滤掉了。所以，使用偏振镜以后，一般要增加一档以上的曝光量。

目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07定义图像传感器是将图像从光信号转换为电信号的器件，目前常见的图像传感器有以下两种：CCD(ChargedCoupledDevice)电荷耦合器件CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)互补金属氧化物半导体这两种名字的中文都很拗口，实际上表达的是他们的制造工艺的不同，CCD采用的是摄像领域的专用技术，而CMOS采用的却是基于存储器领域的通用技术。CCD/CMOS(2-1)定义前图表示的是CCD和CMOS的内部结构区别：CCD内部只有一个放大器进行电荷到电压的转换，可以保证每个像素得到完全一致的放大率，这是CCD成像质量较好的主要原因之一；但同时也造成了读取上的差异。CMOS内部每个感光电荷就有一个对应的放大器进行放大，这种结构保证了数据的读取速度，但是数万个放大器的一致性保证是CMOS图像传感器的最大困难，也是CMOS传感器噪声的主要来源。CCD/CMOS(2-2)应用在标清时代，由于ＣＣＤ的感光灵敏度是高于ＣＭＯＳ的，大部分的标清ＩＰＣ或模拟摄像机会采用ＣＣＤ作为感光器件。但是到了高清时代，由于CMOS能够为高清高清逐行扫描需要的良好响应速度，再加上目前的高清ＣＭＯＳ的感光灵敏度及降噪的提升，成本相对于CCD的巨大优势，因此在高清时代，ＣＭＯＳ在高清安防摄像机应用中占据了重要的地位。定义像素是最小的图像单元，这种最小的图形的单元能在屏幕上显示通常是单个的染色点。像素是由光电传感器上的光敏元件数目所决定的，一个光敏元件就对应一个像素，因此像素越大，意味着光敏元件越多，相应的成本就越大。像素应用像素是传感器一个相当重要指标。应用限制传感器是IPC的重要组成部分，是由许许多多小的感光元件捕捉从镜头进入的光线而成像的。而坏点是指无法正确捕捉光线的感光元件，因此传感器的坏点直接造成成像的暇疵。目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07定义照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx)，即lm/m2。1勒克斯等于1流明(lumen,lm)的光通量均匀分布于1m2面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。右表为各种天气下的照度值：照度应用限制一般彩色摄像机的最低照度为2～5LUX，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。应用最低照度：是指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。各种天气下自然光照明照度估计值直射阳光100，000～130，000lx强日光下（非阳光直射）10，000～20，000lx阴天1，000lx工作场所内（白天）200～400lx非常阴暗的白天100lx黄昏（拂晓）10lx入夜1lx满月0.1lx弦月0.01lx没有月亮的晴朗夜空0.001lx没有月亮的多云夜空0.0001lx定义光源的颜色常用色温这一概念来表示。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。某个光源所发射的光的颜色，看起来与黑体在某一个温度下所发射的光颜色相同时，黑体的这个温度称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。色温应用一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K（开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5600K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。定义理论上可见光谱都可用红、绿和蓝(RGB)三色光按不同比例和强度的混合来表示。颜色C＝R(红色的百分比)＋G(绿色的百分比)＋B(蓝色的百分比)RGB模型称为相加混色模型，用于光照、视频和显示器。例如，显示器通过红、绿和蓝荧光粉发射光线产生彩色。RGB可以转换成YPbPr计算公式如下：

Y=0.299R+0.587G+0.114BPb=-0.1687R-0.3313G+0.5B+128Pr=0.5R-0.4187G-0.0813B+128其中，Y代表亮度，Pb/Pr代表色差。亮度应用IPC亮度一般可在0-255之间调节,通过调节亮度值来提高或降低画面整体亮度。应用限制现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率，所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。定义对比度指的是一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大，差异范围越小代表对比越小。对比度应用高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。对比度高的产品在一些暗部场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加明显。应用限制对比度和亮度一样，现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率，所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。定义饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光。饱和度应用在IPC实际应用的调节中，可调节范围为0~255，数值越高表明该图像饱和度越高，也就是图像色彩越鲜艳。实际调节时根据实际需要设置合适的饱和度值。定义锐度用来表示图像边缘的对比度，一种更加明确的定义是锐度是亮度对于空间的导数幅度。由于人类视觉系统的特性，高锐度的图像看起来更加清晰，但是实际上锐度的增加并没有提高真正的分辨率。锐度(2-1)应用如果将锐度调高，图像平面上的细节对比度也更高，看起来更清楚。比如，在高锐度的情况下，不但画面上人脸的皱纹、斑点更清楚，而且脸部肌肉的鼓起或凹下也可表现得栩栩如生。在另一种情况下，即垂直方向的深色或黑色线条，或黑白图像突变的地方，在较高锐度的情况下，线条或黑白图像突变的交接处，其边缘更加锐利，整体画面显得更加清楚。因此，提高锐度，实际上也就是提高了清晰度，这是人们需要的、好的一面。下图右图IPC锐度处理不够，导致看到的树叶模糊一片，左图锐度控制较好。应用限制并不是将锐度调得越高越好。如果将锐度调得过高，则会在黑线两边出现白色线条的镶边，图像看起来失真而且刺眼。应用限制这种情况如果出现在块面图像上，图像就会显得严重失真，不堪入目。比如，这种情况出现在不大的人脸图像上，就会不但在人脸的边缘出现白色镶边，而且在发际、眉毛、眼眶、鼻子、嘴唇这些黑色和阴影部位边上出现白色镶边，看起来很不顺眼。可见，锐度太高虽然提高了清晰度，但又会使图形走样，同样不是一件好事。所以，为了获得相对清晰而又真实的图像，锐度应当调得合适。锐度(2-2)定义什么是白平衡呢？白平衡就是针对不同色温条件下，通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色，更接近人眼的视觉习惯。白平衡可以简单地理解为在任意色温条件下，摄像机镜头所拍摄的标准白色经过电路的调整，使之成像后仍然为白色。这是一种经常出现的情况，但不是全部，白平衡其实是通过摄像机内部的电路调整（改变蓝、绿、红三个CCD电平的平衡关系）使反射到镜头里的光线都呈现为消色【都知道白色光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的而这七种色光又是有红、绿、蓝三原色按不同比例混合形成，当一种光线中的三原色成分比例相同的时候，习惯上人们称之为消色】。如果以偏红的色光来调整白平衡，那么该色光的影像就为消色，而其他色彩的景物就会偏蓝（补色关系）。白平衡(2-1)应用许多人在使用摄像机拍摄的时候都会遇到这样的问题：在日光灯的房间里拍摄的影像会显得发绿，在室内钨丝灯光下拍摄出来的景物就会偏黄，而在日光阴影处拍摄到的照片则莫名其妙地偏蓝，其原因就在于“白平衡”的设置上。不同环境应该匹配不同白平衡设置。应用限制当摄像机的白平衡设置不当时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带彩色的景物也着上了颜色。如下图中右图白平衡失调，导致整体画面颜色偏红。白平衡(2-2)定义测光一般是测定被摄对象反射回来的光亮度。测光是计测合适曝光的过程；相机自动假设所测光区域的反光率都是18％，通过这个比例进行测光随后确定光圈和快门的数值，只有通过测光获得正确曝光，才能得到效果上佳的图片。拍摄反光率大于18％的场景，需要增加相机的EV曝光补偿值，拍摄反光率低于18％的场景，需要减少EV曝光。测光(2-1)应用一般来说，测光模式大致分成3种：平均测光、点测光、中央重点平均测光。3种测光模式的测光区域不同，最终得到的图像效果也不同。下面来详细阐述这3种模式的测光策略：平均测光测光元件读取影像的不同亮度，取平均值，在取景范围内光线比较均匀，明暗反差不大的情况下，该测光模式能满足要求。如果被摄画面暗处占大部分，而被摄主体在较亮处，若按平均测光方式的测光值进行曝光，得到的将是一张被摄主体曝光过度的照片；相反，若被摄画面以高亮为主，而被摄主体在较暗处，则得到的将是一张主体曝光不足的照片。

测光(2-2)应用中央重点平均测光将画面中心及附近的画面按不同的加权系数进行计算得出的值作为测光数值，以中心的权数为最大，越接近画面边缘，权数越小，适合主体比较突出又需要兼顾背景的场合。点测光对画面中央一个很小的区域进行测光，区域的大小一般为总画面的2%左右，该区域与整个画面相比，可近似地看成是一个点，因而得名；在取景内光线分布不均而且反差很大的情况下适用。如果测量的区域不是画面的主体，整张照片的曝光就不一定准确。应用限制参见应用中部分说明。定义ES～Electronic

Shutter的缩写，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/CMOS图像传感器的感光时间。由于CCD/CMOS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/CMOS感光时间的功能。常见的电子快门时间为1/50～1/10000s。电子快门应用限制电子快门是利用电子技术在时间上控制传感器芯片上电荷的产生与转移，从而得到“快门”效果。电子快门的特点是无运转噪声、速度档次多、速度快，适合分析快速运动过程，但存在图像的不连续、间断跳跃感。应用在具体摄像机应用中，快门与光圈存在一定限制关系，曝光量=光圈*快门时间，从公式中可见，曝光量不变的情况下，光圈开大些，快门时间就得减少。摄像机只要打开，拍摄就要用电子快门。电子快门越快，感光度越低，适合在强光下拍摄，比如每秒500下；反之则感光度高，在光线不好的情况下用，比如每秒25下或50下。当然这要和光圈配合使用。定义AGC～AutomaticGainControl的缩写。所有摄像机都有一个将来自CCD/COMS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。自动增益(AGC)应用限制具有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。应用在照度比较低环境中可以通过调节图像增益适当调整画面的亮度。定义3A指：自动曝光(AEC)自动白平衡(AWB)自动增益(AGC)3A定义背光补偿功能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，当启用背光补偿功能时，摄像机会对某区域的信号电平进行检测，当该区域平均电平很低时，摄像机自动调整AGC（自动增益控制）电路的工作点，AGC放大器会产生较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使输出的主体画面明朗，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。背光补偿(BLC)应用通过背光补偿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，如下左图没有开启背景补偿效果，右图为开启背景补偿效果。定义什么叫宽动态？简单地说宽动态就是场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。宽动态范围(WideDynamicRange)是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。宽动态的表现方式以“倍数”或“dB”来表示。宽动态范围(WDR)应用目前常用宽动态技术采用多帧曝光方式实现，如两帧曝光方法，即在两视频场景中使用两种快门速度，并综合两场画面为一个逐行扫描画面方法，从而得到清晰可见的图像。应用限制采用2帧图像曝光方式实现时，会出现帧率降半情景。另外由于2帧图像存在时间差，合并时需要进行运动检测，在运动物体边缘会出现残影，见图。

或者也有可能出现偏色现象。随着芯片性能提升及合并算法改进，宽动态效果会不断提升。定义伽玛校正(GammaCorrection),对图像的伽玛曲线进行编辑，以对图象进行色调编辑的方法。伽玛校正(3-1)应用Gamma可能源于CRT（显示器/电视机）的响应曲线，即其亮度与输入电压的非线性关系，如下图：显示器的响应曲线非常接近指数函数，归一化后，我们通常可以用一简单的函数来表示：output=input^gamma，gamma就是指数函数中的幂，如下图，同时gamma可扩展到一般的图像相关的输入/输出设备。Gamma曲线在显示器、扫描仪、打印机等输入、输出设备中是一个相当常见并且比较重要的概念。应用Gamma可能源于CRT（显示器/电视机）的响应曲线，即其亮度与输入电压的非线性关系，如下图：Gamma曲线是一种特殊的色调曲线，当Gamma等于1的时候，曲线为与坐标轴成45°的直线，这时表示输入和输出密度相同；当Gamma大于1时，会造成输出亮化；当Gamma小于1时，会造成输出暗化。我们的要求是输入和输出比率尽可能地接近于1，使得人眼看起来最舒服。正是由于设备硬件的原因会出现实际输出的图像在亮度上有偏差，而Gamma曲线校正就是通过一定的方法来矫正图像的这种偏差，最终使得设备的输入和输出比更接近1。每一款IPC都有自己的Gamma曲线，而我们所做的线性gamma、高反差gamma都是在做gamma曲线校正，使其能满足不同的应用场景，从的实现方式看，以普通伽马为标准，线性伽马是一种在普通伽马状态下增加对比度的方法，而高反差伽马则是在普通伽马下减小对比度的方法。几种利用Gamma特性实景图见后。伽玛校正(3-2)应用普通伽马线性伽马高反差伽马线性伽马调亮亮处，调暗暗处，增强对比度；高反差伽马调亮暗处，调暗亮处，降低对比度；而普通伽马调节的方向跟高反差伽马相同，只是效果要与高反差伽马差异。伽玛校正(3-3)定义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。S/N=20Lg（Vs/Vn）。信噪比(S/N)应用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。定义OSD是on-screendisplay的简称，即屏幕菜单式调节方式，也就是叠加在画面上的文字或其它信息。OSD应用一般IPC摄像机支持多个OSD叠加，包括时间/场名等，如下图中红框部分。同时摄像机会支持一种叫遮盖OSD，可以对涉及用户隐私部分进行遮盖【下图黄框部分】。定义运动检测是指在指定区域能识别图像的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。运动检测应用移动侦测可以降低公共机构和企业场所的人工监控成本，并且避免人员长期值守疲劳导致的监察失误，可以极大地提高监控效率和监控精度。主要被用于家庭、企业、银行、码头、仓库防盗及交通、铁路等违规拍摄等各种场合。定义一些固定摄像机也具有电子云台摄像机的功能，称为ePTZ。是利用大分辨率Sensor从中读出一个窗口小分辨率，且位置可以XY方面移动和电子放大功能。ePTZ定义网络球机支持通过鼠标方式进行图像自动拉框放大，摄像机把拉框内的图像直接最大化，方便进行图像细节跟踪。自动拉框放大定义穿尘透雾是安防行业近期比较流行的一种监控需求。可见光在通过空气中的烟尘或雾气时，会被阻挡反射而无法通过，所以只能接收可见光的人眼是看不到烟尘雾气后门的物体的。视频透雾增透技术，一般指将因雾和水气灰尘等导致朦胧不清的图像变得清晰，强调图像当中某些感兴趣的特征，抑制不感兴趣的特征，使得图像的质量改善，信息量更加丰富。视频透雾增透不启用透雾功能启用透雾功能定义电子防抖使用数字电路进行画面的处理产生防抖效果。当防抖电路工作时，拍摄画面只有是实际画面的90%左右，然后数字电路对摄像机抖动方向进行模糊判断，进而用剩下的10%左右画面进行抖动补偿。电子防抖实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术，此技术试图在画质和画面抖动之间取得一个平衡点。电子防抖不启用电子防抖启用电子防抖定义场景自适应切换技术是结合人工提前预见干预基础上调节摄像机拍摄参数一项新技术，可以把摄像机曝光参数及其它配置参数调节到最为适合当前拍摄场景的域值，避免全自动曝光方式，无法区分实际监控目标运动或其他特殊拍摄需求的情况，仅能通过光照情况进行判别的问题，是自动曝光技术上的提升。

场景自适应切换应用一种场景自适应的应用<夜间看车牌>：白天定义一套自动曝光场景参数、晚上定义一套看车牌场景参数，晚上看车牌效果比自动曝光时效果明显提升。自动曝光场景自适应切换目录IPC概述01镜头02滤镜03传感器04图像处理05外围类06国际标准07定义LED红外灯产品分为有红暴和无红暴两类：有红暴产品使用波长为850nm的红外LED发射管，工作状态下会发出暗红色的光；无红暴产品使用波长为940nm的红外LED发射管，工作状态下红外灯表面没有任何光亮，因此更隐蔽。红暴应用同一款摄像机，在850nm波长的感应度，比在940nm波长的感应度好到10倍。所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率，应当做为红外灯的首选。无红暴红外灯主要应用于隐蔽拍摄需求非常高的地方。例如铁路上的监控，如果采用有红暴补光灯，则存在红暴现象，容易被驾驶员误当作警示灯，因此目前普遍采用无红暴红外灯。定义光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。光敏电阻应用光敏电阻在摄像机领域主要应用在补光灯中，补光灯利用光敏电阻检测到的光信号强弱决定开启关闭补光功能。定义防暴指具备高安全性、抗冲击性、抗打击性、防破坏性。顾名思义，防暴摄像机就是在外来暴力打击下仍然可以保证部件正常工作的摄像机，特点就是其外壳具有很强的抗冲击能力。从字面的发音来看的话，防“暴”摄像机和防“爆”摄像机很容易被混淆，人们也习惯性的把二者放在一起作比较。但是一字之差谬以千里，防暴摄像机和防爆摄像机是完全不同的两种产品，它们是根据不同的环境需求而诞生的。就拿目前市场情上主流的隔爆型防爆摄像机产品来说，它的外壳可以将机体内部的电器部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开来，并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电器的火花和电弧引爆产生的爆炸压力，同时防止壳内爆炸物向外界传爆。可见，防爆摄像机外壳的抗冲击能力和密封性都要远远高于防暴摄像机。防暴应用防暴摄像机的出现和应用，使安装在一些容易遭受恶意破坏或是自然环境恶劣场所的监控设备能够正常的工作，为我们的日常生活和生产、工作带来了高安全性的保障。应用限制防暴摄像机的透明球罩一般采用抗击打性强的聚碳酸酯工程塑料(PC)，聚碳酸酯工程塑料比