视频监控知识培训行业构成要素行业组成相关资质器材供应商系统集成商项目设计方使用者(甲方)闭路电视监控系统防盗报警系统门禁系统停车场系统对讲系统生产厂家:生产批准证书公安部检测报告……系统集成商:建筑安装资质安防设计施工资质计算机系统集成资质……安防系统是以维护社会公共安全为目的,运用安全防范产品和其它相关产品所构成的系统。可应用于智能楼宇、银行、高速公路,社会治安监控,电信、电力、机场、小区、厂矿、商场、监狱等各行各业,应用领域非常广泛。安防行业简介—行业概述模拟监控系统基础知识培训第一章摄像设备——摄像机第二章显示设备——监视器第三章控制设备——矩阵第四章录像设备——硬盘录像机第五章其它监控器材第六章传输设备第二部分模拟监控系统基础知识培训摄像机的选择和主要参数镜头的选择和主要参数摄像机的使用及安装调试第一章摄像设备—摄像机第一章摄像设备—摄像机的选择和主要参数摄像机原理图A/DDSP内存LCDPC卡接口接口可移动存储器液晶显示器微处理器内置存储器模/数转换CCD镜头(ChargeCoupledDevice)即电荷耦合器件,它是一种半导体成像器件,起到将光线转换成电信号的作用,具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。CCD上面有很多一样的感光元件,每个感光元件叫一个像素。被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个素像积累的电荷在视频时序的控制下,形成视频信号。CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造,市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片,多半是日本厂商。SONY公司规模最大,效果最好。第一章摄像设备—摄像机的选择和主要参数CCD第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标CCD尺寸CCD的大小:指的是对角线的长度。目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。靶面的大小、CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。(1)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸大(2)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸小以上两种情况的出现,分别会对摄像机图像产生什么影响?第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标•是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。•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。•单位是勒克斯(LUX),数值越小,摄像头越灵敏。•必须配合镜头的光圈值大小进行比较水平分辨率像素最低照度•CCD是由面阵感光元素组成,每一个元素称为像素,像素越多,图像越清晰。•是CCD的主要性能指标,它决定了显示图像的清晰程度。•市面上大多数摄像机为四五十万像素。•指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。•单位是电视线(TVL),简称线。•数值越大越清晰。第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标•扫描制式•信噪比•摄像机电源第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标有PAL制和NTSC制之分。PAL制(又称P制,或帕尔制、西德制式、英国制式),主要用在中国、欧洲等国家和地区。标准线数为625线,25帧/秒。NTSC制(又称N制,或美国制式),主要用在美国、日本等国家和地区。标准线数为525线,30帧/秒。是信号量与噪声量的比值,通常用符号S/N来表示。单位:分贝。数值越大越好。典型值为46dB,若为50dB则图像有少量噪声,但图像质量较好。若为60dB,则图象质量优良,不出现噪声。交流电源有:AC220V、AC110V(NTSC制式多属此类)、AC24V;直流电源有:DC12V、DC9V(微型摄象机多属此类)。同步方式外同步使用一个独立的同步信号发射装置,给监控系统内所有摄像机提供一个同步信号,使系统的工作频率锁定,输出图像的频率一致。因为使用外同步每个摄像机都需要单独布线,并需要同步装置,安装使用极为不便,并且提高了成本,现在已经不使用了。内同步利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。每一个摄像机都按照自已的频率工作,每秒输出25帧图像,不需与其它摄像机同步输出图像。电源同步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,所有摄像机都按照交流电源的频率来同步工作,这样可以使摄像机在使用日光灯照明的环境中,工作频率与灯光的闪烁频率一致,避免产生偏色。第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标•双滤光片普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤光片,其优点是成本低廉,但由于自然光线中含有较多的红外成份,当其进入CCD后会干扰色彩还原,比如绿色植物变得灰白,红色衣服变成灰绿色等等(有阳光室外环境尤其明显)。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,其低照性能难以令人满意。双滤光片的使用有效解决了双峰滤光片产生问题。双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成,当白天的光线充分时红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止滤光片自动移开,全光谱光学玻璃开始工作,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了低照性能。第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标第一章摄像设备—摄像机的主要技术指标DSP技术在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术,称为数字信号处理(DSP)摄象机。在摄像机内,CCD输出的模拟信号先经过一步AD转换,变成DSP能够处理的数字信号。经过DSP进行去噪、增强、锐化、白平衡等等处理后,再通过DA芯片或者专用的芯片,转换成模拟视频信号输出。第一章摄像设备—摄像机的可调整功能自动增益控制(AGC)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(幅度标准值:1Vp-p),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,其放大量即增益,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。适时地开关AGC,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。AGC开,使AGC运行在最大34dB范围值内,并且可改变。AGC关,此时AGC运行在固定增益5dB状态,此时摄像机灵敏度降低。芯片上电荷的产生与转移(即CCD扫描速度),通常是从1/10000秒到1/50秒,也有些能做到更快或更慢。当速度为1/10000秒时,表示CCD扫描完成一场图像所需的时间为1/10000秒。扫描的速度会影响成像的亮度,扫描速度越高,成像亮度越低,扫描速度越低,成像亮度越高。另外,扫描速度会影响对高速运动物体的成像,物体在高速运动过程中成像在低速扫描中会形成拖影造成成像模糊,在高速扫描中成像快,拖影减少,监视运动物体最好选择较好的光线条件及较快的电子亮度。当电子快门关闭时,NTSC摄像机CCD累积时间为1/60秒;PAL摄像机则为1/50秒。第一章摄像设备—摄像机的可调整功能背光补偿(BLC)背光补偿(Back–lightCompensation)也称作逆光补偿或逆光补正,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,摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容求平均来确定的,但如果视场中包含一个很亮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,即因背景光强烈使镜头光圈缩小导致前景目标的光通量不足,造成前景目标变黑而很不清楚。当打开背光补偿开关时,摄像机仅对整个视场的一个子区域(如从第80行到200行的中心区)求平均来确定其AGC工作点,此时如果前景目标位于子区域内时,则前景目标的可视性有望改善。第一章摄像设备—摄像机的可调整功能宽动态:宽动态摄像机具备双速快门,CCD工作的时候在低速快门获取一张图片,在高速快门的时候获取一张图片,然后把2张图片叠加在一起输出一幅图片。单位为:Db。(该功能要求CCD具备双速扫描功能)宽动态范围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。数值越大,效果越好。第一章摄像设备—摄像机的可调整功能白平衡:只用于彩色摄象机,其用途是实现摄象机图像精确反映景物状况,有自动白平衡和手动白平衡两种方式。•随景物颜色温度的变化而连续地调整白平衡。•范围为2800K-6000K,这种方式适合景物的彩色温度在拍摄期间改变的场合,可以使色彩表现自然,但对景物中很少甚至没有白色的情况,连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。•经常对一个物体的颜色温度变换情形进行跟踪和检测,并自动调整白平衡,可达到精确彩色复制的目的。•此功能适用于定期光源改变的地区。•将摄象机对准白纸等白色目标,将自动方式开关从手动拨到设置位置,保留几秒钟或至图像呈现白色为止,再将开关拨回手动位置以锁定该设置,此时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。•其范围为2300~10000K,在此期间,即使摄像机断电也不会丢失该设置。•打开手动白平衡将关闭自动白平衡,此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节,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。•除此之外,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。第一章摄像设备—摄像机的可调整功能摄像机的选择和主要参数镜头的选择和主要参数摄像机的使用及安装调试第一章摄像设备—镜头的选择和主要参数CCD摄像机的镜头业界主要CCTV镜头厂商镜头是电视监控系统中必不可少的部件,镜头与CCD摄像机配合,可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。第一章摄像设备—镜头的分类镜头的种类繁多,其选择得合适与否,直接关系到摄像质量的优劣,因此,在实际应用中必须合理选择镜头。1、以镜头安装方式分类CS安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。C安装座: