电子围栏往往与视频监控集成为一整套安防防盗系统，视频录像机是安防重要设备，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，确保系统的效果非常好的、系统的成本最低呢?这几个问题困扰着不少设计工程师和采购经理。

　　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。

　　7、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。 ㈠CCD传感器的像面尺寸向集成化、轻量化方向的发展。

　　由于制造CCD传感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的硅片上光刻出更多的CCD传感器芯片;由于光刻机的进步，所以在仍保持具有很高灵敏度的特性下，CCD传感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向发展。在1993年，1/2英寸的CCD传感器占总产量的5%;1/4英寸的CCD传感器占总产量的10%;1/3英寸的CCD传感器占总产量的85%。在1997年，在总产量比1993年增加200%以上的情况下，1/2英寸的CCD传感器仍有很大发展，已占总产量的15%(1/2英寸由于靶面较大仍有许多场合需要，尤其在科研领域中);1/4英寸的CCD传感占总产量的60%。也就是说，1/2英寸较大靶面尺寸CCD传感器仍有很大增长。1/4英寸的CCD传感器的产量比1/3英寸的CCD传感器来说，占总产量的比例在减少。

　　㈡CCD传感器向高素数、多制式发展

　　各种CCD传感器的像面尺寸在减少，但其像素数在增加，已由早期的512(H)×596(V)向795(H)×596(V)发展，甚至出现超过百万像素的CCD传感器。为提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已从通常的隔行扫描向逐行扫描格式发展。

　　㈢降低CCD传感器的工作电压、减少功耗

　　在初期研制的CCD摄像机有+24V、+22V、+17V和+5V等，目前通用的为+12V。为配合PC摄像机和网络图像传输的应用，逐步以+12V和+5V两种工作电压为主。

　　⑷提高CCD摄像机的制造效率

　　为了降低CCD摄像机的制造成本，实现高速自动化生产，制造厂家追求紧密性结构，致力于CCD摄像机的小型化，即由Dip On Board(DOB)过锡板工艺改进为Chip On Board(COB)板上连接IC芯片的贴片方式。到目前为止，已实现多层板的Multi Chip Module(MCM)多芯片集成模组化制造技术。

　　㈤CCD摄像机的数字化

　　在制造CCD摄像机时，从以往的Analog模拟系统逐步实现DSP数字化处理，可以借助电子计算机和专门软件系统实现对CCD摄像机，特别是对彩色CCD摄像

　　机的各种参数的量化调整，可以确保CCD摄像机性能指标的优化一致性以及在特殊使用条件下的参数量化修改。

　　三、CCD摄像机的技术性能、特点及进展

　　㈠Hyper-D高动态范围CCD摄像机

　　CCD摄像机是一种用来模拟人眼的光电探测器。但是人眼在观察目标时，可以看清目标的最低照度为1Lux，当目标照度达到3×105Lux时，即为人眼动态范围，这种摄像机被称为Hyper-D CCD摄像机。

　　㈡从模拟Analog CCD摄像机向DSP数字处理CCD摄像机方向的发展

　　采用DSP技术，可以使CCD摄像机在数字检测和数字运算技术上能够有效实现智能化逆光背景补偿;能够自动跟踪白平衡，即可以在任何条件下检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的景物色彩。

　　㈢电脑摄像机(PC camera)和网络摄像机(Network Camera)

　　由于计算机的进步和发展，可通过计算机主板上的USB接口通用串行总线和IEEE1394高速串行综合数据传输接口以及PCMCIA来输入。USB接口的传输速率是12Mbps，IEEE1394接口的传输速率是100-400Mbps。随着国际信息高速公路的实施，对于CCD摄像机作为系统的前端图像传感器正向着适合网络用户的方向发展。CCD摄像机不仅需具有高分辨率的图像质量，而且还需具有小巧、使用简便、通用性强的特点。当前人们关注的Consumer CCD摄像机在不久的将来会普及到千家万户。

　　㈣逐行扫描(Progressive Scan)方式CCD摄像机

　　Progressive Scan CCD摄像机即逐行扫描CCD，是相对通用的隔行扫描CCD摄像机而言的。CCD摄像机的垂直分辨率一般仅能达到350TV线，这是由于使用 2场，每场以311条线扫描，以2∶1隔行扫描，对运动的目标会由于奇场和偶场合为一帧，使用两个瞬间状态的信息被平滑了，分辨率会不降。而用PC逐行扫描方式摄像机拍摄的运动目标是在同一瞬间将两场图像同时采集成为一帧图像，达到提高垂直分辨率的作用。 综上所述，到21世纪，世界将进入信息时代，数字化、计算机化、通讯、电视融为一体的网络化即将成为现实，让人们去面对、去学习、去研究。从整个系统来讲，CCD摄像机是核心的元件之一，但由于我国CCD摄像机制造技术和CCD传感器生产线正处于发展和不断完善的阶段，因此，目前我国CCD产业亟待发展，才能适应市场的需求。随着我国经济的高速增长，信息产业化进程的加快，CCD摄像机的市场会越来越大，应用的领域将深入到每一个相关的专业领域，将给人们带来新的概念。

　　四、CCD摄像机常见性能和主要性能指标

　　现在摄像机的功能很多，如自动白平衡调整、自动增益调整、电子快门、逆光补偿、多种同步方式、Y/C分离输出等等。但考察摄像机档次的最主要指标是水平清晰度、最低照度(灵敏度)和信噪比。

　　㈠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380~460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。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。

　　㈡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2～3LUX， 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。有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。