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1、5、視频监控技术,视频监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它的特点是，可以通过遥控摄像机及其辅助设备-镜头、云台(能使摄像机作水平和垂直两方向旋转的摄像机底座)，在监控中心直接观看被监视场所的一切情况(图像与声音内容等)，其信息量大、准确性高；可以与防盗、防火报警及门禁等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大、可靠；可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，它不仅可记录事件发生时的状态，还可以记录事件发展的过程和处置的结果，其所记录的信息是最完整和真实的，因此它可作为证据和为事后的调查提供依据。目前，视频监控系统已由模拟式发展
2、到数字化、网络化，并正向着智能化方向前进。到时，智能视频监控系统就能事前预/报警，而真正做到保平安。,5.1、视频监控系统的组成,1、视频监控系统的基本组成 一个视频监控系统，不论是小系统或复杂的大系统，不论它构成方式复杂程度如何，我们都可用图11-51的方框图来概括。由图看出，任何视频监控系统，都由前端设备、传输信道、控制设备和终端设备四大部分构成。显然，这四大部分，缺一不可，并且它们也是互相关联，互相制约的，不能偏废哪一部分。 传输信道(或传输设备)可以形象地比喻为视频监控系统的“神经网络”。没有这个“神经网络”就不能保障上下畅通。也就是说，没有这个传输信道，前端的图像与声音信息就无法传送
3、过来，并且按所需要的控制前端的控制信号也无法传递到前端。因此，传输信道的选择和布设的好坏，是能不能保障视频监控系统正确无误地上下畅通，使系统不受或少受干扰的重要环节。由于各种传输设备在第7章中已作详细介绍，因而只介绍其余3部分。,2、视频监控系统的几种特殊组成方式,(1)带声音拾取式 在带有声音拾取的视频监控系统中，可以把被监视场所的图像内容及声音内容一起传送至控制中心，在监视图像的同时，还监听声音。由于监听是中央控制室实现远距离了解现场情况的一种途径，它在安防系统中，主要作为发生报警后对报警真实性进行复合的一种手段，以判别是否需要采取相应对策。但是，它也可作为一般声音监听装置来使用。监听系统
4、的组成方式主要有下述两类： 声音与图像分别传送的方式 以分散布局的拾音器，加上音频选择器组成一路监听声音的简单的监听系统，如书中图11-52所示。这种方式是采用声音及图像分别传送的方式。 声音与图像同时传送的方式 以带音频的摄像机及视、音频切换器，组成音、视频监听、视系统。这种系统既能对摄像点的声音接收，还能接收该处的视频图像。其工作方式是，将声音信号调频至6.5 MHz上，与图像信号一起传送，到控制中心后，再将声音信号解调出来。采用目前世界最先进的运放王，加上高保真微音拾音器而结合成的监听装置，能与任何音视频切换器、任何音频功放、任何AV-AUDIO IN连接，直接监听现场的微细声音。若直接
5、连接任何一种带IN AUDIO的录音器材，也可作现场录音。一般好的监听器在监听场合100m2内不会失真，并同CCD摄像机一样用DC12V供电。所以，可装接至摄像机内，其信号输出引线可长达1km。,(2)与防盗报警联动运行式 与防盗报警基本的联动运行的视频监控系统，是一种防范功能很强的系统。该系统在控制台上，设有防盗报警的联动接口。在有防盗报警信号时，控制台上发出警报，并启动录像机自动开始对有警报的被监视场所进行录像。同时，控制中心的控制人员，根据警报操纵控制台进行跟踪监视，并把情况向有关部门报告与采取有效措施。在这样的系统中，一般是视频监控作为系统的一部分，防盗报警作为另一部分，并在控制中心通
6、过控制台将两部分合在一起进行联动运行。 (3)带预置云台式 带预置云台方式的视频监控系统的构成框图如图11-53所示。预置云台方式是通过控制主机对装有摄像机的云台进行编程预置。因是高速云台，跟踪精确、高速。,(4)能自动跟踪和锁定式 在某些防范要求特别严格的场合中，需要对入侵目标进行自动跟踪和锁定。也就是说，某一重要的被监视场所，一旦出现入侵目标，系统本身能进行判定并使摄像机始终对准入侵目标，从而使目标不在屏幕上消失。即使目标已离开该摄像机所能监视的范围，其他摄像机或其他报警装置仍能接续跟踪和锁定。在这个过程中，控制中心将及时发出警报，并按予先设定的程序，启动各种防范措施及防范手段将目标抓获。
7、 天津亚安公司已生产有3D动态预置高速球，它有80个预置位功能和8条自动巡航路线，其转速为0.01300o/s。当监控者在监视器上发现可疑目标时，只需用手点击屏幕中的可疑目标，即可实现对目标的锁定，并进行自动跟踪、聚焦；若用手指在监视器屏幕上轻划目标，即可实现对目标的变倍放大、自动聚焦等。 (5)移动式 当被监控点和中央控制中心相距较远且位置较分散，利用传统网络布线的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脉等障碍或对于目标监控点不固定或移动物体(如运钞车、轮船等)的监控时，就可采用移动式视频监控系统(由移动终端、监控前端、传输网络与管理中心组成)。CDMA、GSM等网络主要扮演连接被监控点和监
8、控中心数据传输链路的角色。通过移动网络可以将远程的多个监控点设备连接起来，而进行视频传输。,5.2、视频监控系统的前端设备,前端设备是系统信息的总源头。形象地说，前端设备是系统的“视觉”和“听觉”器官。系统的操作者可通过控制设备，按自己的愿望去进行设置和布防，以获取必要的影像和声音的信息。因此，前端设备的性能优劣及其布设的合理与否，对系统的质量影响很大。视频监控系统的前端设备的构成如图11-54所示。前端设备的作用是获取视频与音频信息，因此前端的关键设备是CCD或 CMOS摄像机。它是整个系统的“眼睛”，布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能复盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较
9、大，为了节省摄像机所用的数量及简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；同时，有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能复盖的角度、面积更大。,一般，监控摄像机均装有防护罩，其功能是防止摄像机和镜头遭到人为破坏，并避免它们受到周围环境的不良影响。监控工程中使用的室内和室外型防护罩种类繁多，根据其形状一般有：最常用的矩形防护罩；球形或半球形防护罩；角装防护罩；以一定角度帖装在天花板上的坡形防护罩，以及防爆或防水的特殊防护罩。 云台的内面有机械传动机构、电动机、
10、继电器及控制电路，有仅水平旋转的叫水平云台，能两方向旋转的叫万向云台。显然，可用云台带动摄像机运动，以使其指向某个特定的目标。 支架是用于固定摄像机、防护罩、云台的部件，根据应用环境的不同，支架的形状、尺寸大小也各异。 由于前端设备需监控多个场景，且远离控制设备。为减少联接线缆，在稍复杂的系统中一般不用直接控制的办法，多采用数字编码控制的方式，从而使数字式的终端解码控制器安装在配有云台及电动变焦镜头的摄像机附近，而进行下行信号传输与上行信号控制。 监听器即拾音器，也是一微型话筒，可装在摄像机中或其他隐蔽的地方。以拾取监控场所的声音，通过传输信道放大送到扬声器上。 防盗探测器有红外、双鉴、震动与
11、玻璃破碎探测器及门窗与保险柜的开关探测等。当它们探测到有非法侵入者时，就发出报警。,5.3、视频监控系统的控制设备,控制设备是系统的中枢，可形象地比喻为系统的“大脑”。人的大脑决定一个人的智力的高低，控制设备的好坏则决定了视频监控系统性能的优劣。一般，控制设备中的许多设备都使用了微处理器，因而它能像计算机一样按既定的程序工作，即协调系统的动作，使其按照操作者的意志，去执行系统所具有的各项功能，从而可大大地减轻操作者的负担。所以，控制设备配备的好坏和合理与否，是系统能否按照人的意志运行的关键。 (1)控制设备的组成：系统的控制设备组成如图11-55所示。,它由主控制器(有些还设有副控制台)、控制
12、键盘、视音频放大与分配、视音频切换、视频图像信号的校正与补偿、画面分割及多工处理、时日发生与字符叠加、楼层显示、云台镜头防护罩控制及报警控制器等设备组成。由于控制设备大多使用了微处理器，因而能按操作者的意志协调系统的动作，执行系统所具有的功能。 (2)控制设备的作用 控制设备的作用可归纳为两方面： 对下行信号与终端设备的连接进行调度。这里有三类信号：图像信号、声音信号、报警信号，它们进入微机中央控制器(兼有音频、视频、报警控制切换功能)后，可以按照操作者的意志，与终端设备的监视器、录像机等音像设备相连，供显示观察和记录存储； 对前端发出控制指令，指挥其动作。一般采用数字式的码分多址方式对前端进
13、行控制。前端的解码控制器就与此密切相关。 作为整个系统与人的操作界面的是控制键盘，操作指令通过键盘输入，使系统按人的意志运行。操作指令集的完备、汉化程度、便捷易记，标志了整个控制设备性能的先进性。 在采用计算机多媒体技术的系统中，更直接配置了通用的微机系统硬件(监视器、主机、健盘)取代专用的操作鍵盘。当然还要有必要的多媒体操作软件及视频、音频信号的专用接口板等。,5.4、视频监控系统的终端设备,终端设备是电视监控系统前端信息的存储记忆、显示与处理的输出设备。也可比喻为是人的大脑的记忆与存储以及前端设备“观看”、监听的再现。人们可根据终端设备所获取的前端信息，去分析、综合、判别真伪、判断是非，及
14、时地打击各类犯罪，以保卫国家和人民生命财产的安全。所以，终端设备配备的好坏和与前端设备搭配的合理与否，是系统是否丢失前端信息和不失真地再现前端信息的重要关键。 (1)终端设备的组成 终端设备的组成如图11-56所示。它包括供观察图像的监视器，告警的喇叭和警示灯，监听喇叭，记录查证的硬盘录像机，即时可将图像记录、印出的视像机，事件发生即予上报和记录的电话自动拨号机，以及打印机等。,(2)显示部分 显示部分一般由几台或多台监视器(或带视频输入的普通电视机)组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。在由大量摄像机组成的视频监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是几台摄像机的图
15、像信号用一台监视器轮流切换显示。这样做一是可以节省设备，减少空间的占用；二是也没必要一一对应显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生意外情况，所以平时只要隔一定的时间(比如几秒、十几秒或几十秒)显示一下即可。当某个被监视的场所发生情况时，可以通过切换器将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控制台对其遥控跟踪与记录。所以，在一般的系统中通常都采用四比一、六比一、九比一、甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数，设置监视器的数量。一般，常用的摄像机对监视器的比例数为四比一方式，即四台摄像机对应一台监视器进行轮流显示，当摄像机的台数很多时，再采用六比一、九比一或十六比一的设置方案。另外，由于
16、“画面分割器”的应用，有些摄像机台数很多的系统中，用画面分割器把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上，也就是在一台较大屏幕的监视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面，每个画面显示一个摄像机送来的画面。这样可以大大节省监视器，并且操作人员观看起来比较方便。一般以显示四分割、或九分割较为合适。,6、光谱测量技术 6.1、单色光的产生,由于单色仪是用来将具有宽谱段辐射的光源分成一系列谱线很窄的单色光，因而它既可作为一个可调波长的单色光源，也可作为分光器。单色仪利用色散元件(棱镜、光栅等)对不同波长的光具有不同色散角的原理，将光辐射能的光谱在空间分开，并有入射狭缝和出射狭缝的配合，在出射狭缝处得到所要求的窄谱段光谱辐射。单色仪的色散元件按其作用原理可分为： (1)物质色散 不同波长的辐射在同一介质中传播的速度不同，因而折射率不同，如光谱棱镜。 (2)多缝衍射 不同波长的辐射在同一入射角条件下射到多缝上，经衍射后其衍射主极大的方向不同，如光栅。 (3)滤光片 它包括吸收、干涉、反射滤光片等，它起辅助色散作用，如消除衍射光栅的光谱级的重叠等。当要求较低时，可用成套的滤
