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监控摄像机基础知识入门-名词解释

  光圈(Iris):位于摄像机镜头内部的、可以调节的光学机械性阑孔,可用来控制通过镜头的光线的多少。

  可变光圈(Iris diaphragm):镜头内部用来控制阑孔大小的机械装置。或指用来打开或关闭镜头阑孔,从而调节镜头的f-stop的装置。

  隔离放大器(Isolation amplifier):输入和输出电路经过特殊设计,可以避免两者互相影响的放大器。

  抖动(现象)(Jitter):由于机械干扰或电源电压、元器件特性等的变化所引起的信号不稳定,信号的不稳定可能是振幅上的或是相位上的,也可能两者兼有。

  滞后(Lag):电视拾像管中,去除励磁后,两帧或多帧图像的电荷映像的短暂停留。 激光(Laser):Light amplification by stimulated emission of radiation 的缩写。激光器是一个光学谐振腔,两端装有平面镜或球面镜,中间装有光放大材料。它使用光学或电学的方法激发其中的材料,使材料的原子受激发产生一束亮光,亮光透过其一端的镜面发射出来。

  输出的光束是高度单色(纯色)和非扩散性的。

  前缘(Leading edge):脉冲升高部分的主部,其位置一般位于总振幅的10-90%处。

  镜头(Lens):由一片或多片弧面(通常为球面)光学玻璃组成的透明光学部件。它可以用来聚集或分散被摄物发出的光,从而生成被摄物的实像或虚像。 透镜,菲涅耳~(Lens,fresnel):被切割成窄环状再打平的镜头。镜头上有一圈圈的窄同心圆或梯级,它们可以将(各个方向射来的)光线汇聚成图像。

  镜头速度(Lens speed / f-number):镜头的透光能力。F值是焦距(FL)与镜头直径的比值。比较快的镜头的值可能是f / 1.4,而f / 8的镜头其速度就相当低了。f值越大,镜头的速度越慢。

  透镜系统(Lens system):指两个或多个透镜的有机组合。

  光(Light):眼睛可以看到的电磁射线,波长在400nm(蓝色)到750 nm(红色)的范围内。

  有限分辨率(Limiting resolution):分辨率的度量方法,通常用每幅电视图像中测试图样上可分辨的电视线的条数来表示。

  线路放大器(Line amplifier):用于驱动传输线的音频或视频信号放大器。安装在主电缆的中间位置,用于减少损耗的放大器(通常为宽带型的)。

  线性(Linearity):输出信号随输入信号的变化而直接或按比例变化的现象。

  线对(Line pairs):定义电视清晰度所用的术语。一个电视线对一条黑线和一条白线组成。525线NTSC制的画面中共有485个线对。

  负载(load):承受设备所输出的能量的部件。

  损耗(loss):信号电平或强度的减少,通常用分贝表示。也指没有实际用途的功率耗散。 低频失真(Low-frequency disortion):低频率下发生的失真现象。电视系统中一般指15.75kHz以下的频率。

  低照度摄像机,低照度电视(Low light level/LLL camera and television):可以在极其微弱的光照下工作的闭路电视摄像机。可以在低于正常视觉响应的光照情况下工作的闭路电视系统。

  流明(Lumen / Im):光通量的单位。相当于一烛光的均匀点辐射源穿过一个立体角(球面)的通量,也相当于一烛光的均匀点辐射源等距的所有点所在的表面上的光通量。

  照度(Luminance):从同一方向看,在给定方向上的任何表面的每单位投影面积上的光照强度(光度)。单位为英尺朗伯。 亮度信号(Luminance signal):NTSC彩色电视信号中涉及场景照度或亮度的那部分信号。

  光通量(Luminous flux): 光通过的时率。

  勒克斯(Lux):国际单位制中的照明单位,其中涉及到的长度单位为米。1勒克斯等于每平方米1流明。

  磁聚焦(Magnetic focusing):利用磁场作用来使电子束会聚的方法。

  放大倍数(Magnification):表示被摄物与图像之间的尺寸差异的数字。通常以焦距为1英寸镜头和靶面尺寸为1英寸的传感器为基准(放大倍数=M=1)。焦距为2英寸的镜头的放大倍数为M=2。

  微分增益(Differential gain):当载有 3.58 -Mhz 彩色次载波的图像信号从消隐电平变成白色电平时,整个电路中彩色次载波振幅的变化。微分增益通常用dB或百分比来计量。

  微分相位(Differential phase):当载有3.58-Mhz 彩色次载波的图像信号从消隐电平变成白色电平时,整个电

  路中彩色次载波相位的变化。微分相位通常以度为单位来计量。

  屈光度(Diopter):描述镜头光学功率的术语。它的值是以米为单位的焦距值的倒数。例如,焦距为25cm(0.25cm)的透镜的光学功率为 4个屈光度。 电气失真(Distortion electrical):某信号与原信号相比时,出现的不希望发生的波形变化。 光学失真(Distortion,optical):用来描述图像不是物体的准确复制的一般术语。失真有多种不同的类型。

  点条状信号发生器( Dot bar generator):产生特殊的点条信号的设备。一般用来测量电视摄像机和视频监视器的扫描线性和几何失真。

  驱动脉冲( Drive pulses ):指同步脉冲和消隐脉冲。

  动态范围( Dynamic range ):在电视系统中,指摄像机的实用照度范围。在这种情况下,被摄视场中同时存在强光区和阴影区,而所有细节均可看清。数量上一般以允许的最大照度水平与最小照度水平的电压差或功率差来衡量。 回波(Echo): 信号传输过程中从一个或多个点反射回来的信号。与原信号相比,具有明显的幅度和时间上的差异。回波可以比原信号超前或拖后,造成反射波或"重影"现象。

  EIA接口标准(EIA interface):由电子工业协会的(EIA)规定的一系列标准信号特性,包括持续时间、波形、电压和电流等。

  EIA同步信号(EIA sync signal):在电子工业协会的RS-170(单色图像)标准,RS-170A(彩色图像)标准、RS-312、RS330、RS-420及续后文件中规定的,用于使扫描同步的信号。 电磁聚集(Electromagnetic focusing):使用电子透镜系统中的一个或多少偏转线圈,通过电磁场的作用,将阴极射线束会聚成一点的过程。

  静电聚焦(Electrostatic focusing): 通过对电子透镜系统中的一个或多个元素施以静电势能,将阴极射线束聚焦成小点的方法。

  图像平面(Image plane):在成像点上,与光轴垂直的平面。

  阻抗(Impedance):电路或电子器件的输入/ 输出特性。为实现非常好的信号传输效果,用来连接两个电路或器件的电缆的特征阻抗必须与电路或器件的特征阻抗相同。阻抗的单位为欧姆。视频分配系统使用的标准同轴电缆两种。

  入射光线(Incident light):直接照射到物体上的光线。

  红外辐射(Infrared radiation):波长大于750纳米(可见光谱红色的一端)、小于微波波长不可见光。

  增强电荷耦合器件(Intensified CCD/ICCD):通过光纤与电子管式或微通道板式图像增强器相连的CCD摄像机。

  增强型硅靶(Intensified silicon intensified target/ISIT):通过光纤与额外的增强器件相连接、以提高灵敏度的SIT管。两个增强器级连使用,可获得的灵敏度为标准摄像管度的2000倍。

  增强型摄像机(Intensified vidicon/IV) :通过光纤与增强器件相连、以提高灵敏度的直读型标准摄像管。 干扰(Interference):倾向于扰乱期望获得的信号的外来杂散信号。

  隔行扫描,2:1~( Interlace,2 to 1):闭路电视系统中使用的一种扫描技术。其中,每帧图像由两场组成,两个场以2比1的速率精确地同步扫描,相连场中相邻扫描行间的时间或相位关系是固定的。

  随机交错( Interlace,random) :闭路电视系统中使用的一种扫描技术。其中,组成帧的两场并不同步,相连场邻行的时间或相位关系不固定。

  隔行扫描(Interlaced scanning):一种扫描过程,其中扫描之间的距离是标称行间距的两倍或多倍,相邻的行属于不同的场。这是一个减少图像闪烁的扫描过程,在NTSC系统中为2:1。

  光圈值 / F值(f-number):镜头的透光能力。F值是物镜焦距(FL)与入射光瞳周长(D)的比值,即F=FL / D。F值与焦距成正比,与透镜周长成反比。F值越小,透镜的透光性能越好。

  焦距(FL):透镜中心或其第二主平面到图像聚焦点处的距离。FL的单位一般为毫米或英寸。

  焦距,后~(Focal length , back):透镜后顶点到透镜焦平面间的距离。

  焦平面(Focal plane):与透镜或反射镜的主轴成直角且通过聚焦点的平面;该平面上生成的图像效果优秀。

  垂直同步、彩色视频复合信号同步、外同步、直流线锁定和完全同步是摄像机之间不同的同步方法。

  完全同步全体锁定是两部用于精密的应用如广播摄影棚摄像机之间完全同步最好的方法。它将同步:水平,垂直,偶数/奇数区域,色彩触发频率和阶段。

  垂直同步是最简单的方法来同步两部摄像机,通过垂直驱动频率来保证视频能够采用老式的切换期或者四分割机器,在同一个监视器上显示几个影像源。垂直驱动信号通常由重复频率20/16.7毫秒(50/60赫兹)和脉冲1~3毫秒宽度的脉冲组成。

  彩色视频复合信号同步彩色视频复合信号代表视频和彩色触发信号,意味着摄像机能和外部的复合彩色视频信号同步。然而尽管称作彩色视频复合信号同步,实际上只进行水平同步和垂直同步,而没有色彩触发同步。

  外同步非常类似于彩色视频复合信号同步。一个摄像机能够同步于另一个摄像机的视频信号,一个外同步摄像机能使用输入的彩色视频复合信号,提取水平和垂直同步信号来做同步。

  直流线锁定是一种古老的技术,利用直流50/60赫兹电源线电流来同步摄像机。因为直流24伏电源广泛使用于多数建筑物防火警报系统,由于非常容易获得。由于老型号的切换器和分割系统没有数字记忆功能,要保持稳定的影像,摄像机之间的同步非常必要,直流线锁定就是摄像机同步于交流50/60赫兹,彩色信道之间时间的关联和水平/垂直信号没有约束会导致糟糕的色彩转换(色彩阶段设计),因此所有使用交流线锁定的用户不可避免地失去很好的色彩转换。幸运的是,现在的分割器和16通道复合处理器以及硬盘录象机都有内部记忆体来克服这个问题,不再需要同步信号,因此交流线锁定可能若干年后会被淘汰掉。

  无色滚动 数字讯号处理器视频摄像机使用在荧光灯下时,只能产生严重色滚动的影像。影像会从白色转变成蓝色、粉红色再回到白色,如此循环。这是因为交流电源运行在50/60赫兹所引起的问题。白热灯泡能提供稳定的光线,而日光灯的光线由于交流电的强度和色彩以8.3ms的速度在变换而波动。传统摄像机计算出白平衡需要 100~150ms(0.1~0.15) ,比交流电慢了8.5ms,因此永远不能赶上。对当前影像通过8次循环周期才能清楚地产生色滚动。

  背光补偿能提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光,无论主要的目标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。一个不具有超强动态特色的普通摄像机只有如1/60秒的快门速度和F2.0的光圈的选择,然而一个主要目标后面的非常亮的背景或一个点光源是不可避免的,摄像机将取得所有近来光线的平均值并决定曝光的等级,这并不是一个好的方法,因为当快门速度增加的时候,光圈会被关闭导致主要目标变得太黑而不被看见。为了克服这个问题,一种称为背光补偿的方法通过加权的区域理论被广泛使用在多数摄像机上。影像首先被分割成7块或6个区域(两个区域是重复的),每个区域都可以独立加权计算曝光等级,例如中间部分就可以加到其余区块的9倍,因此一个在画面中间位置的目标可以被看得非常清晰,因为曝光主要是参照中间区域的光线等级进行计算。然而有一个非常大的缺陷,如果主要目标从中闲移动到画面的上下左右位置,目标会变得非常黑,因为现在它不被区别开来已经不被加权。

  F表示镜头的孔径,F停止2:1和f3.4毫米表示镜头的焦距是3.4毫米。

  镜头F2.0和f3.4~4采用非常经济的形式,应此价格较低,广泛应用于单板摄像机,F2.0的镜头的孔径能收集人眼一半的光线,f3.4毫米的镜头在1/4英寸CCD上有60度的视角,在1/3英寸CCD上有90度视角,非常接近于人眼的视角。人眼的两只眼睛能包含更大的视角,从人到人一般有150到180的角度,但是请记住,F停止和f焦距只是一个镜头的基本参数,并不代表质量。

  超宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。宽动态摄像机比传统只具有3:1动态范围的摄像机超出了几十倍。自然光线排列成从120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。当摄像机从室内看窗户外面,室内照度为100Lux,而外面风景的照度可能是10,000Lux,对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到,因为人眼能处理1000:1的对比度,然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题,传统摄像机只有3:1的对比性能,它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确

  曝光,但是室外的影像会被清除掉(全白);或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光,但是室内的影像会被清除(全黑)。

  峰值感应模式是用通过影像亮点代替整个影像的平均值来决定曝光指数,使用规则系统的用户能应对最苛刻的要求,如在黑夜抓取一个白点的影像,而且还要看到这个小亮白点的细节和色彩。

  CMOS全称为Complementary Metal-Oxide Semiconductor,中文翻译为互补性氧化金属半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电) 和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

  CCD全称为Charge Coupled Device,中文翻译为电荷藕合器件。它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,然后通过模数转换器芯片将电信号转换成数字信号,数字信号经过压缩处理经USB接口传到电脑上就形成所采集的图像。

  景深的概念:当某一物体聚焦清晰时,从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。景深分为前景深和后景深,后景深大于前景深。景深越深,那么离焦点远的景物也能够清晰,而景深浅,离焦点远的景物就模糊。

  焦距是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。对于镜头来说,焦距有着非常重要的意义。焦距长短与成像大小成正比,焦距越长成像越大,焦距越短成像越小。镜头焦距长短与视角大小成反比,焦距越长视角越小,焦距越短视角越大。焦距长短与景深成反比,焦距越长景深越小,焦距越短景深越大。焦距长短与透视感的强弱成反比,焦距越长透视感越弱,焦距越短透视感越强。焦距长短与反差成反比,焦距越长反差越小,焦距越短反差越大。对焦距离越远景深越深,对焦距离越近景深越浅。因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头,而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。镜头对焦距离是用cm(厘米)表示的,可谓一目了然。

  切换器有手动切换、自动切换两种工作方式,手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路;自动方式是让预设的视频按顺序延时切换,切换时间通过一个旋钮可以调节,一般在1秒到35秒之间。如果不要求时时刻刻监控,可以在监控室增设一台切换器,把摄像机输出信号接到切换器的输入端,切换器的输出端接监视器,切换器的输入端分为2、4、 6、8、12、16路,输出端分为单路和双路,而且还可以同步切换音频(视型号而定)。

  视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、存储及处理的专用计算机设备,它在视频监控、网络教学、Ip视频会议、广告插播及视频节目点播等方面都有广泛的应用。视频服务器采用M—JPEG、H.261、H.263、MPEG—2、MPEG—4等压缩格式,在符合技术指标的情况下对视频数据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。具有多通道输入输出、多种视音频格式接口。可配备SCSI、FC等网络接口进行组网,实现视音频数据的传输和共享。它由视音频压缩编码器、大容量存储设备、输入/输出通道、网络接口、视音频接口、RS422串行接口、协议接口、软件接口、视音频交叉点矩阵等构成,同时,提供外锁相和视频处理功能。

  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,它可以将影像通过网络传至有网络连接端口的另一端,且远端的浏览者不需用任何专业软件,只要标准的网络浏览器(如“Microsoft IE或Netscape)即可监视其影像。网络摄像机内置一个嵌入式芯片,采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。

  动态侦测整个监控画面被分成多个小区域,用户可以任意选择区其中的区

  域,并且可以对选中的监控区域进行1-20级的敏感度设置。 这样当有东西移动时将被摄像机服务器检测到,同时进行录像。

  通讯接口在安防监控系统中的通讯接口主要是对视频、音频的输入输出来说的。所以通讯接口一般有以下几种:RS-232、RS-485、通用网络接口,可支持PSTN、ISDN以及LAN各种联网环境、具有USB2.0超高速数据接口,连接计算机对重要图像资料进行备份、可选配具有逐行扫描VGA输出接口等。

  监视器是监控系统的标准输出,有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两种,尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等,常用的是14英寸。 监视器也有分辨率,同摄像机一样用线数表示,实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。 另外,有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等,除了音频输入监控系统用到外,其余功能大部分用于图像处理工作,在此不作介绍。

  视频放大器当视频传输距离比较远时,最好采用线径较粗的视频线,同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号,但线路内干扰信号也会被放大。另外,回路中不能串接太多视频放大器,否则会出现饱和现象,导致图像失真。

  云台就是两个交流电组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。装方式分为侧装和吊装,就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。

  嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。

  全双工:同一时刻既可发又可收。全双工要求:收与发各有单独的信道、可用于实现两个站之间通讯及星型网、环网、不可用于总线网。

  半双工:同一时刻不可能既发又收,收发是时分的。半双工要求:收发可共用同一信道,可用于各种拓扑结构的局域 网络最常用于总线网、半双工数据速率理论上是全双工的一半。

  方向幕帘红外探测器一般是采用双向脉冲记数的工作方式,即A方向到B方向报警,B方向到A方向不报警。具有入侵方向识别能力,用户从内到外进入警戒区,不会触发报警,在一定时间内返回不会引发报警,只有非法入侵者从外界侵入才会触发报警,极大的方便了用户在设防的警戒区域内活动,同时又不触发报警系统。

  自动高速跟踪快球是集光学、电子、机械、信息处理和网络于一体,由摄像头、动力传动、运动控制装置,基于高速并行处理的图像分析、识别、压缩和通信等部分组成。具有视频摄像、位置控制、方位和镜头预置、运动目标检测、识别和跟踪、火焰及烟雾检测报警等功能。当运动目标进入球形摄像机的视场范围内,利用高速DSP芯片在前一帧图像和现在的图像进行差分计算,当达到某个特定数值,判定一帧中的某个特定部分为移动物体,然后球机自发出指令给球机云台,如此循环往复,从而控制球形摄像机实现对运动物体的连续跟踪而不需要人的操作,也不需要计算机系统的支持。 线锁定同步(LINE LOCK)是一种利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的一种同步方式。当图像出现因交流电源造成的网波干扰时,将此开关拨到线锁定同步(LL)的位置,就可消除交流电源的干扰。

  自动增益控制摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平,即,为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号,必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的,实现此功能的电路称为自动增益控制电路,简称AGC电路。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。

  音源就是声音的源头,没有音源,用音响系统还原声音也就 无从谈起。音源有两层含义,一是指记录声音的载体,只有先把声音记 录在某种载体上,才谈得上用音响设备把载体上的声音还原出来,这些 载体是音响系统中声音的来源,所以叫音源。音源的另一层含义,是指播放音源载体的设备。时间上连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号(例如声波 就是模拟讯号,音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯号),记 录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源,例如磁带/卡座、LP/LP唱机。模拟音源记录和处理的讯号是声音(准确地说应该是从声音转换而来的 电讯号)的本来面目,可以直接用传统的放大器放大,处理起来方便直 接;数码音源记录、处理的都是0和1排列组合形成的抽象二进制数据流 ,非常不直观。声波是模拟的,不能直接为数码音源使用,必然通过转 换设备转为数字讯号,才能记录在数码音源载体上。播放时,数码音源 设备读出的数据不能直接由传统的放大器放大,必须先转换为模拟讯号 才行。可见,数码音源讯号处理过程要复杂得多。但数码音源优点很突 出:信噪比和动态范围远胜模拟音源,讯号经多次复制和多个传输环节 后质量不下降,这一点模拟音源无论如何也办不到。

  AVS是中国自主制定的音视频编码技术标准。AVS工作组成立于2002年6月,当年8月开始了第一次的工作会议。经过7次AVS正式工作会议和3次视频组附加会议,经历一年半的时间,审议了182个提案,先后采纳了41项提案,2003年12月19日AVS视频部分终于定稿。AVS-视频当中具有特征性的核心技术包括:8x8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编码、去块效应环内滤波等。目前的AVS-视频技术可实现标准清晰度(CCIR 601或相当清晰度)、低清晰度(CIF、SIF)等不同格式视频的压缩。

  实时编解技术是指硬盘录像机能实时将采集的原始数据进行加工,转变成标准的MPEG-1或MPEG-2格式的图像文件,直接存储到硬盘,中间不会出现数据的积压和丢失;这主要是与电脑刻录相对比的,电脑刻录时,先将原始数据采集好,然后再对数据进行加工转换成标准的MPEG-1或MPEG-2格式的图像文件。实时编解码技术要求整个系统的速度足够快,否则,则只能通过降低图像的质量,降低数据量来达到要求。

  超级HAD图像传感器内置应用"Super Hole Accumulation Diode(HAD)"电子画质提升技术的CCD影像感应器,提高CCD的感应性能及加强数码信号处理功能,有效地于拍摄影像时降噪及减低不必要的干扰,令画面更清晰明丽,色彩层次更分明,对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显着。

  白平衡,即White Balance。物体颜色会因投射光线颜色产生改变,在不同光线的场合下拍摄出的图像会有不同的色温。例如以钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄,一般来说,CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。所以通过白平衡的修正,它会按目前画像中图像特质,立即调整整个图像红绿蓝三色的强度,以修正外部光线所造成的误差。有些摄像机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外,也提供手动白平衡调整。

  可变码流编解码技术是指编解码器可根据数据量的大小自动调节带宽,遇到图像变化较快,颜色较丰富时分配的带宽大一些;图像变化较慢,颜色较不丰富时分配的带宽小一些,这样在保证图像录制质量的同时最大限度地节省硬盘了空间。

  固定码流编解码提供的带宽是固定的,不管数据量的大小,当图像颜色丰富,变化较快时,往往带宽不够而降低录像的质量,看起来图像有点停顿或色彩变样;而图像数据量不大时,提供的带宽有多于,浪费存储空间。

  像素是衡量摄像头的一个重要指标之一,一些产品都会在包装盒标着30万像素或35万像素。一般来说,像素较高的产品其图像的品质越好。但另一方面也并不是像素越高越好,对于同一个画面,像素越高的产品它的解析图像的能力越强,为了获得高分辨率的图像或画面,它记录的数据量也必然大得多,

  对于存储设备的要求也就高得多,因而在选择时应注意相关的存储设备。

  门禁系统是一种全新的出入管理方式:允许具有权限的人进入指定的区域,同时拒绝没有权限的人员。该系统的主角是安装在门侧的读卡器或密码键盘。它们将读到的数据传送到本地控制器,根据事先编制的数据库,确认是否可以通行。

  电视监控系统前端设备选择

  在电视监控系统中,由于设备选择不当,导致图像质量下降或是大量资金 浪费的现象屡见不鲜。合理选择电视监控设备、集成较高性能价格比的系统,是安全防范行业同仁一直追求的目标。文章从实际应用的角度介绍了如何合理选择电视监控系统的前端设备,为系统的集成提供了可借鉴的经验。

  电视监控系统前端设备主要包括:摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器、射灯等。目前,这些设备生产厂家很多,其品牌、型号、功能各异。因此,合理选择这些设备,对提高电视监控系统图像质量颇为重要。下面结合工程实际谈些体会。

  1 摄像机的选择

  摄像机是电视监控系统核心设备,根据用户要求,合理选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系统一般都采用CCD摄像机,因为它与真空管摄像机相比具有体积小、重量轻;惰性小;灵敏度高;图像均匀性好;抗冲击性好;寿命长等优点。在实际工程中,如果监视目标照度不高,而用户对监视图像清晰度要求较高时,宜选用黑白CCD摄像机;如果用户要求彩色监视时,应考虑加辅助照明装置,或选用彩色�黑白自动转换的CCD摄像机,这种摄像机当监视目标照度不能满足彩色摄像要求时自动转为黑白摄像。

  在确定用黑白摄像机还是用彩色摄像机之后,进而要考虑的问题是摄像机的技术指标。主要考虑的指标如下所述。

  1.1 分辨率(清晰度)

  表示摄像机分辨图像细节的能力,通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。

  黑白摄像机水平清晰度一般要选择450TVL左右的,考虑到施工等因素,系统的最终清晰度能满足我国行业标准GB/T16676-1996中规定的380TVL。

  彩色摄像机水平清晰度一般要选择大于350TVL的,因为人眼对彩色难于分辨更细,这样选择也能满足GB/T16676-1996中对彩色监视系统270TVL的要求。

  1.2 灵敏度

  在镜头光圈大小一定的情况下,获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如:使用F1.2的镜头,当被摄物体表面照度为0.04Lx时,摄像机输出信号的幅值为350mV,即最大幅值的50%,则称此摄像机的灵敏度为0.04Lx/F1.2。如果被摄物体表面照度再低,监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适。

  1.3 信噪比

  即信号电压与噪声电压的比值。CCD摄像机信噪比的典型值在45~55dB之间。一般的电视监控系统中要选50dB左右的,这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求,更重要的是当环境照度不足时,信噪比越高的摄像机图像就越清晰。

  1.4 工作温度

  -10~+50℃是绝大多数摄像机生产厂家的温度指标。视使用地区的温度变化加防护或特别防护。

  1.5 电源电压

  国外摄像机交流电压适应范围一般是198~264V抗电源电压变化能力较强;国内摄像机交流电压适应范围一般是200~240V,抗电源电压变化能力较弱,在系统中使用时一般需稳压电源。

  2 镜头的选择

  镜头种类繁多,分类方式就有好几种,我们只从控制方式上谈谈如何选择摄像机镜头。

  2.1 手动光圈定焦镜头

  这种镜头用于监视固定目标,且光照度变化较小的场合。这种镜头价格比较便宜。所需焦距大小可用下式估算。

  f=A·L/H

  式中:f—镜头焦距

  A—摄像机成像面高度

  L—被摄物体到镜头距离

  H—被摄物体高度

 焦距越大,视场角越小,监视范围越窄;焦距越小,视场角越大;监视范围越宽。 
   2.2 自动光圈定焦镜头 
  当进入镜头的光通量变化时,摄像机CCD成像面上产生的电荷也相应变化,使视频信号电平发生变化,产生一个控制信号,驱动镜头内的微型电机正向或反向转动,从而调整光圈的大小。当视场照度变化在100倍以上时,选这种镜头。但需注意的是:如果视场照度不均匀,特别是监视目标与背景光反差较大时,采用这种镜头摄像效果不理想。 
  2.3 自动光圈电动变焦镜头 
   此镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机,其中一个电机与镜头的变焦环啮合,受控转动时,可改变镜头的焦距;另一个电机与镜头的聚焦环啮合,受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机,这种镜头的价格较贵。 
   2.4 电动三可变镜头 
  与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控器控制。它也含三个微型电机,通过一组6芯控制线与控制器相连。目前这种镜头应用较多。 
  在选择镜头时,除根据不同场合、不同要求选择不同控制方式的镜头外,还要考虑下面问题。 
  (1)镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。例如:1/3〃摄像机要选1/3〃镜头。在难以一致时,可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机;反之不行。 
   (2)镜头接口与摄像机接口要一致,不一致时要加连接圈。例如:C型镜头安装在CS型摄像机上时,必须在C型镜头上加连接圈,如果不加连接圈就可能碰坏CCD成像面的保护玻璃,造成CCD摄像机的损坏。 
  3 云台、防护罩、支架、控制解码器的选择 
 
  3.1 云台 
  云台可以简单理解成安装摄像机的底座,只是这个底座可以全方位(水平和垂直两个方向)或(水平方向)转动。因此,云台的使用扩大了摄像机的视野。在电视监控系统中,需要巡回监视的场所(如大厅等)都要使用云台。选用云台时要注意以下几点。 
   (1)所选云台的负荷能力要大于实际负荷的1.2倍。就是说云台上所有设备重量之和应小于云台的负荷能力,如果让云台满负荷或是超负荷运行,虽能免强工作,但启动时惰性大,特别是垂直转动时更困难,极大的影响了巡视效果。 
   (2)云台转动停止时应有较好的自锁性能,刹车时回程角应小于1。 
   (3)室内云台在最大负荷时,噪声应小于50dB。 
  3.2 防护罩 
   用于保护摄像机的装置叫防护罩。有室内、室外之分,室内防护罩主要作用是防尘;而室外防护罩除防尘之外,更主要的作用是保护摄像机在较恶劣自然环境(如雨、雪、低温、高温等)下工作。这不仅要求严格的密封结构,还要有雨刷、喷淋装置等,同时具有升温和降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应注意的是:防护罩的标称尺寸与摄像机标称尺寸一致,即1/3〃摄像机选用1/3〃防护罩。若难于一致时,可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机;反之不行。 
  3.3 支架 
   用于固定摄像机的部件,有壁装、吊装等型式。支架的选择比较简单,只要其负荷能力大于其上所装设备总重量即可,否则易造成支架变形,云台转动时产生抖动,影响监视图像质量。 
  3.4 控制解码器 
   在有云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中,必须配有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘相应按键即可完成对前端设备各动作及功能的控制。控制解码器必须与系统主机同一品牌,这是因为不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通信协议、编码方式一般都不相同,除非某控制解码器在说明书中特别说明该设备与某个品牌的主机兼容,否则绝不可选用。 
  4 射灯的选择 
 目前绝大多数电视监控系统均配置随摄像机转动的射灯以辅助照明,其最大好处是灵活、方便,且价格不贵。黑白电视监控系统宜配置高压水银灯;彩色电视监控系统宜配置碘钨灯。当需夜间隐蔽监视时应用红外射灯。红外射灯一种是在普通照明灯前加滤光片,另一种是由红外发光二极管阵列构成。前者耗能较大,且常产生“红暴”(由于滤光不净,有少量红光被人眼看到);后者极少产生“红暴”,但照射距离较近。另外,还需提醒的是:红外射灯对彩色电视监控系统不起作用,这是由于红外光被彩色摄像机中的彩色滤色器滤掉的缘故。
 

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