摄像机培训资料

监控系统基础知识部分1．监控行业的发展闭路电视监控系统（又称呼CCTV）是安防领域中的重要构成部分，系统通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），直接观察被监视场合的状况，同时能够把被监视场合的状况进行同时录象。另外，电视监控系统还能够，与防盗报警系统等其它安全技术防备体系联动运行，使顾客安全防备能力得到整体的提高。闭路监控系统能在人无法直接观察的场合，适时、图象、真实地反映被监视控制对象的画面。闭路监控系统已成为广大顾客，在当代化管理中监控的最为有效的观察工具。在控制中心，只要一种工作人员的操作，就能够观察多个被控区域，以及远距离区域的监控功效。视频监控系统的发展大致经历了三个阶段:模拟监控在九十年代初以前，重要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,普通采用磁带式存储，占用物理空间大，存储量有限。数字监控九十年代中期，随着计算机解决能力的提高和视频技术的发展，人们运用计算机的高速数据解决能力进行视频的采集和解决，运用显示屏的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量，这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。它含有数据式存储，占用空间小，宜长时间存储，存储量大，传输衰减小，扩展性，兼容性强，共亨性好等特点。智能监控二千年后来，随着网络带宽、计算机解决能力和存储容量的快速提高，以及多个实用视频解决技术的出现，视频监控步入了全数字化的网络时代，并且含有一定的智能识别功效，如面部人脸识别车牌识别与传统的模拟监控相比，数字监控含有许多优点

第一，便于计算机解决。由于对视频图像进行了数字化，因此能够充足运用计算机的快速解决能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析，能够及时发现异常状况并进行联动报警，从而实现无人值守。

第二，适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，并且能够进行加密传输，因而能够在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接进一步现场的状况下，数字视频监控能达成亲临现场的效果。即使现场遭到破坏，也照样能在远处得到现场的真实统计。

第三，便于查找。在传统的模拟监控系统中，当出现问题时需要花大量时间观看录像带才干找到现场统计；而在数字视频监控系统中，运用计算机建立的索引，在几分钟内就能找到对应的现场统计。

第四，提高了图像的质量与监控效率。运用计算机能够对不清晰的图像进行去噪、锐化等解决，通过调节图像大小，借助显示屏的高分辨率，能够观看到清晰的高质量图像。另外，能够在一台显示屏上同时观看16路甚至32路视频图像。

第五，系统易于管理和维护。数字视频监控系统重要由电子设备构成，集成度高，视频传输可运用有线或无线信道。这样，整个系统是模块化构造，体积小，易于安装、使用和维护。

正是由于数字视频监控含有传统模拟监控无法比拟的优点，并且符合现在信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，因此数字视频监控正在逐步取代模拟监控，广泛应用于各行各业。2．监控系统的基本构成电视监控系统的分类原则不一，根据不同的分类原则，常见的电视监控的类型以下：1）按系统大小分类按系统大小，电视监控系统可分为：小型系统、中型系统、大型系统三种。系统大小分类办法较为含糊，普通我们按前端摄像机的数量为重要根据，普通来说，前端摄像机数量不大于16路，称之为小型系统；摄像机数量在16-64路，为中型系统；摄像机数量不不大于64路称之为大型系统。2）按传输方式分类按信号传输方式，电视监控可分为：有线系统和无线系统二种。有线系统指摄像机图像信号通过电缆或光缆的方式进行传输，无线系统重要指摄像机图像通过无线电或微波的方式进行传输。现在我国绝大多数场合均采用有线传输系统。3）按系统中心离监控现场的距离分类按系统监控中心离监控现场的距离可分为：本地监控和远程监控两种。本地监控是指监控中心离摄像机监控点位置较近，普通在1000米以内。而远程监控系统指监控中心离摄像机监控点较远，随着数字硬盘录像机的普及，现在先进的数码监控系统能够做到在全球范畴内的远程监控。电视监控的基本构成重要由下列构成图像产生图像传输图像解决及控制图像显示电视监控系统构成框图以下：1）图像产生—摄像机摄像机重要有CMOS和CCD两种，CMOS摄像机有功耗低、成本低两个优点，但因图像效果与CCD摄像机相比还是有较大差距，因此，现在监控行业基本上都采用CCD摄像机作为监控系统前端图像采集使用，CCD摄像机含有实用照度低、图像清晰度高、工作寿命长、重量轻、体积小等明显优点，性能价格比较高，故使用最广泛。2）图像传输图像传输分为有线和无线两种。无线传输运用无线电技术传输监控图像。无线传输含有无需布线、设备安装、更改简朴，但图像质量略差，信号容易受到干扰，稳定性差，现在应用场合较少。而有线传输有多个传输媒介，其传输媒介有同轴电缆、光纤电缆。同轴电缆安装简朴、图像质量好、成本低，但传输距离较短，现在同轴电缆重要有SYV-75-5，SYV-75-7等。光纤传输图像质量好，传输距离长，但成本较高，安装工艺规定高，光缆种类中要有单模和多模之分。光缆传输重要应用于对图像实时性和图像质量规定较高，并且传输距离较长的场合。3）图像解决、控制图像解决重要对前端传来的信号进行加工、解决，并能对前端设备进行有关控制。常见的设备有：画面分割器、画面解决器、矩阵控制器等。随着电脑的普及，越来越多的电视监控系统采用硬盘录像机作为图像解决及管理中心。现在硬盘录像机已经在图像录像、控制系统设备中在主导地位。画面分割器、矩阵控制器尚有一定应用场合，但已经成为一种辅助控制设备。4）图像显示图像显示设备重要有监视器，监视器含有工作时间长、可靠性高等优点，因此大多数监视控制系统都采用监视器作为图形显示设备。某些小型的应用场合考虑价格因素，也有采用电视机作为显示设备的。固然在中小型监控系统中，应用硬盘录像机作为控制中心设备，因此其显示设备也采用电脑显示屏作为系统显示设备。电脑显示屏重要有分辨率高、操作人不易产生视觉疲劳等优点，故现在应用日益广泛。闭路电视监控系统除有以上四部分外，普通尚有图像存储和图像输出设备，图像存储设备重要有长时间录像机和硬盘或磁带机（现在重要有硬盘录像机替代），视频输出设备有视频打印机等。3．监控摄像机的术语与解释3.1什么是CCD摄像机？

CCD是ChargeCoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而含有敏捷度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

3.2CCD摄像机的工作方式

被摄物体的图像通过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累对应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大解决后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便能够看到与原始图像相似的视频图像。

3.3分辨率的选择

评定摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后能够分辨的黑白线对的数目。惯用的黑白摄像机的分辨率普通为380-600，彩色为330-480，其数值越大成像越清晰。普通的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就能够满足规定。而对于医疗、图像解决等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。

3.4成像敏捷度

普通用最低环境照度规定来表明摄像机敏捷度，黑白摄像机的敏捷度大概是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的敏捷度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相称于2.5Lux/F1.2相称于3.4Lux/F1.

参考环境照度：

夏日阳光下100000Lux阴天室外10000Lux

电视台演播室1000Lux距60W台灯60cm桌面300Lux

室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux

20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Lux

3.5电子快门

电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门普通设立为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。有些摄像机允许顾客自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。

3.6外同时与外触发

外同时是指不同的视频设备之间用同一同时信号来确保视频信号的同时，它可确保不同的设备输出的视频信号含有相似的帧、行的起止时间。为了实现外同时，需要给摄像机输入一种复合同时信号(C-sync)或复合视频信号。外同时并不能确保顾客从指定时刻得到完整的持续的一帧图像，要实现这种功效，必须使用某些特殊的含有外触发功效的摄像机。

3.7光谱响应特性

CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)，分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时，能够用近红外灯照明，人眼看不清环境状况，在监视器上却能够清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸取紫外的透明电极，因此CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，因此彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。

3.8CCD芯片的尺寸

CCD的成像尺寸惯用的有1/2"、1/3"等，成像尺寸越小的摄像机的体积能够做得更小些。在相似的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大。芯片规格成像面大小(宽X高)对角线1/26.4x4.8mm8mm1/34.8x3.6mm6mm

4、CCD摄像机的分类安全防备系统中，图像的生成现在重要是来自CCD摄像机,CCD是电荷耦合器件（chargecoupleddeice）的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是抱负的摄像机元件，以其构成的CCD摄像机含有体积小、重量轻、部受磁场影响、含有抗震东和撞击之特性而被广泛应用。

CCD摄像机大致可分为下列几大类：

4.1依成像色彩划分

(1)彩色摄像机：合用于景物细部分辨，如分辨衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量普通认为是黑白摄像机的10倍。

(2)黑白摄像机：是用于光线局限性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，可选用分辨率普通高于彩色摄像机的黑白摄像机。4.2依摄像机分辨率划分

(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。

(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型

(3)影像在38万点以上、彩色分辨率不不大于或等于480线、黑白分辨率，600线以上的高分辨率。

4.3依摄像机敏捷度划分

(1)普通型：正常工作所需照度为1~31x

(2)月光型：正常工作所需照度为0.1x左右

(3)星光型：正常工作所需照度为0.01x下列

(4)红外照明型：原则上可觉得零照度，采用红外光源成像。

4.4按摄像元件的CCD靶面的大小划分

(1)lin靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm

(2)2/3in靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm

(3)1/2in靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm

(4)1/3in靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm

(5)1/4in靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm

(6)1/5in正在开发之中，尚未推出正式产品

另外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还能够按图像信号解决方式划分或按摄像机构造分辨。

5、如何对的选用摄像机摄像部分普通安装在现场,它涉及摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

像机分为彩色和黑白两种，普通黑白摄像机要比彩色的敏捷度高，比较合用于光线局限性的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，例如分辨衣服和景物的颜色，则采用彩色的比较好。

摄像机的规格可分为1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安装方式有固定和带云台二种。

摄像机测试环节测试摄像机重要测试晰度和色彩还原性、照度、逆光赔偿，另首先是测其球型失真、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、逆光赔偿的测量环节先介绍一下。5.1清晰度的测量

多个摄像机进行测试时，应使用相似镜头，（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，清晰精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，并对应的一组已给出了线数。如垂直350线水平800线，此时最佳用黑白监视器。测试时可在远景物聚焦，也可边测边聚焦。最佳能两者兼用，可看出此摄像机的差别（对远近会聚）。5.2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，看摄像机反映敏捷度，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、含糊等。测试条件如此摄像最代照度在50V时应在50+10V照度状况下测量，即每摄像机最代照度基础上加十伏，且光圈应保持最靠近状态。5.3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，电压能够从0V调到250V。室内光照也可从最暗调至最明，测试时把摄像机光圈均开至最大时统计下一种最低照度值（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统计下一种最低照度值，也可前后灯分别调压明灭。5.4逆光赔偿

测试此参数有两种办法：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，哪种效果最佳。另一种是在阳光充足的状况下把摄像机向窗外照，此时看图像和文字能否看清晰。5.5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、框有无弧形失真等。5.6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。

6、低照度摄像机的对的认识现在市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商，对低照度的定义众说纷纭，莫衷一是，彩色摄像机从0.0004LUX～1LUX，黑白摄像机从0.0003～0.1LUX都有，（若搭配红外线，则均可达0LUX），这就是国内市场在CCTV产业的技术规格方面并无统一原则，而产生各说各话的状况。行业内人士强调，照度能低到多少，不仅要看镜头的光圈大小（F值），更要看是在什麽条件限制下才干出现所标示的LUX值，否则只是流于数字的游戏罢了！以光圈大小（F值）而言，光圈愈大则其所代表的F值愈小，所需的照度愈低。另外电子敏捷度（ELECTRONIC、SENSITIVITY）与否提高，单一画面累积帧数为多少？红外线是ON还是OFF？……等都应理解清晰，才不致被规格所标示的照度数值所混淆。

低照度摄像机在中国市场的演进过程低照度摄像机在中国市场的演进简朴分为下列三步：白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）；低速快门（SLOW/SHUTTER）及超感度摄像机（EXVIEW/HAD）。

6.1白天彩色/晚上黑白（昼夜型摄像机COLOR/MONO）

这类摄像机现在在市场上仍有其特定的需求群。昼夜（COLOR/MONO）摄像机的照度在国内市场上最低标示数值甚至为0LUX，我们不禁要问：“摄像机乃光学原理制成，0照度下如何成像？”白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是运用黑白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，运用线路切换的方式将影像由彩色转为黑白，方便于搭配红外线。在彩色/黑白线路转换的技术演进过程中，这类摄像机已采用单一CCD（彩色）设计，在白天或光源充足时为彩色摄像机，当夜晚来临或光源局限性时（普通在1LUX～3LUX）即运用数位电路将彩色信号消除掉，成为黑白影像，且为了搭配红外线，亦拿掉了彩色摄像机不可缺的红外线滤除器，真正的“低照度摄像机”应指摄像机本身(所采用的元件,技术)可达成的功效,而白天彩色/晚上黑白的摄像机因受限于CCD感度,本身并无法变化,只是运用线路切换及搭配红外光的方式将功效提高,不能算是低照度摄像机。

6.2低速快门（SLOW/SHUTTER）

这类摄像机又称为（画面）累积型摄像机，是运用电脑记忆体的技术，持续将几个因光线局限性而较显含糊的画面累积起来，成为一种影像清晰的画面，运用SLOWSHUTTER技术减少摄像机照度至0.008LUX/F1.2（×128），并且画面能够累积的帧数(128帧)是属于甚至涉及进口品牌再内的领先水平。这类型低照度摄像机合用于严禁红、紫外线破坏的博物馆，夜间生物活动观察，夜间军事海岸线监视等，属性较静态场合的监视。

6.3超感度摄像机（EXVIEW/HAD）

超感度摄像机（EXVIEW/HAD），又称24小时摄像机，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX（亦可搭配红外线以达0LUX）不仅能清晰的辩识影像，更是实时持续的画面。

7、超低照度摄像机与红外灯介绍超低照度摄像机是近年来随着半导体技术发展而推出的监