《精编》监控知识专题培训讲座

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1、监控知识培训资料 主讲 市场部总监刘小松 看懂摄像机技术指标单板机和双板机有什么区别解剖宽动态摄像机红外一体机技术学会测试摄像机CCD识别及DSP方案摄像机DSP方案 之 看懂技术指标 入行探索 彩页 一张彩页涵盖大部分技术 看懂技术指标 成像元件 也就是CCD 当然也有C MOS CCD的主要区分 按色彩 彩色 黑白 按尺寸 1 2 3 1 2 1 3 1 4 按品牌 看懂技术指标 全称叫做电荷耦合器件 ChargeCoupledDevice 什么是CMOS摄像机 和CCD摄像机有何不同 CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器 因为人眼能看到1Lux照度 满月的夜晚 以

2、下的目标 CCD传感器通常能看到比人眼略好在0 1 3Lux 是CMOS传感器感光度的3到10倍 尺寸 尺寸大小的差别 1 4 照度会比1 3 差 1 3 照度会比1 2 差 原理 相同数量的感光点 摆在1 4 上的每一点一定比较小点 受光就较少 当然照度就较差 好处 便宜体积小机板可以做小 主要在于灵敏度 也就是最低照度 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

3、尺寸为宽3 2mm 高2 4mm 对角线4mm 1 2 照度会比2 3 差 2 3 照度会比1 差 品牌 Panasonic松下 Sony索尼 A1L G Sharp夏普 看懂技术指标 标写 SonySuperHADCCD SonyEx ViewHADCCD 1 3 SharpSuper HADCCD 1 3 ColorCCD 1 3 sonySuper HADCCD 常见 比别人好 照度更低 在CCD的制造过程中有一个制程叫作 HAD 所以不管那家的CCD都可称为 HADCCD HAD是什么 PAL制 752 H x582 V 也就是所谓44万像素 500 H x582 V 也就是所谓25万

4、像素 NTSC制 768 H x494 V 也就是所谓38万像素 510 H x492 V 也就是所谓25万像素 44万画素 25万画素 看懂技术指标 制式 PAL制NTSC制 就叫高解 就叫低解 普解或中解 分辩率 44万像素的摄像机 25万像素的摄像机 420线 480线 其技术极限大概是320线 其技术极限大概在480线 500线 520线 550线 通常称做 线数 电视线数 标示为TVLines 看懂技术指标 台湾造280 300线 韩国造300线 中国造 最简单的定义 最低照度 在暗房内 摄像机对着被测物 然后把灯光慢慢调暗 直到显示器上快要看不清楚被测物为止 这时量光线的照度 就是

5、最低照度 实际上还得考虑用几毫米镜头 入光量多少 摄像机AGC必须关掉 视频讯号是降到多少IRE等等 通常称做 照度 最低照度 标示为LUX 为什么高解CCD照度会比低解的差 老问题 同样芯片面积 一个摆了44万点 一个摆了25万点 那个大点 常见标识 1 0LUX F 1 2 0 5LUX F 1 2 0 01LUX F 1 2 普通型正常工作所需照度1 3LUX月光型正常工作所需照度0 1LUX左右星光型正常工作所需照度0 01LUX以下红外型采用红外灯照明 在没有光线的情况下也可以成像 信噪比 通常称做 信噪比 单位是dB 任何电路只要通电后都会产生噪信 包括元件及线路本身所产生的 当然

6、噪信越小 画面看起来会越干净 我们用视频讯号跟噪信的比值来表示 那当然越大越好 数学公式 20log V2 V1 V2指视频信号 V1指噪信大小 看懂技术指标 松下跟索尼的机子噪讯比标50dB 现在看到48dB怎么来的呢 48dB 电子快门 为了让影像亮度正确 必须正确控制摄像机的入光量 要调整入光量要从镜头的光圈及摄像机的快门着手 一般用手动镜头时 光圈调固定就不动了 如果这时遇到强光怎办 很简单 在CCD还没过于曝光前 D S P就赶紧把CCD上的讯号 扫 下来吧 也就是光线强时扫快些 光线弱时扫慢些 扫一次相当于我门用单反相机时 喀嗏 一声 单反像机是机械式快门 我们这是电子式 所以叫

7、电子快门 使用自动光圈镜头 摄像机快门速度就定在1 50秒 跟据D S P规格书 电子快门速度在PAL制时是1 50秒到十万分之一秒 看懂技术指标 背光补偿 什么是背光补偿 背光补偿就是根据特定的测光区域 调整电子快门 或自动光圈 使得测光区域内的曝光值正常 不在测光区域内的就不管了 测光区域由DSP参数设定 一般是取中间1 9处 或加上下方1 3处成凸字型 看懂技术指标 什么是 宽动态 同步系统 什么是同步系统 简单的说 就是使每一台摄像机丢图场出来的时间点要一致 外同步就是交由外步来触发丢出画面 这功能现在已经很少用了 实现电源同步 加电源同步电路加开关电源从交流电中取同步讯号 50周 内

8、同步就是自己每秒输出25张画面 不管别人了 看懂技术指标 AC电源有三相 彼此差120度 如果电源同步的机子若接在不同相位电源上 会有相位差导致无法彼此同步 所以还需有一个调相旋钮 将彼此触发相位调到一致 AGC 就是电子自动增益 是摄像机基本功能 AGC是什么 看懂技术指标 有些人为了让画面看来亮些 刻意调的很高 这样在低照度时很容易就白茫茫一片了 所以有人干脆就在这搞个开关 要高要低 自己来吧 接头型式 接口标准 C Mount C SMount 那时后的镜头里面有八片镜片组合而成 后来松下搞了个五片玻璃的镜头 成本是省了 但是成像距离短了约五毫米 直径为25 4mm 每英吋32个螺牙 边

9、缘至CCD距离为17 526mm 摄像机及镜头就比照这标准 彼此才能搭配 这就叫C接口 现在几乎所有机子都用C S接口 再付一个C S转C接口的加长环 这就叫C S接口 也就是镜头要更靠近CCD五毫米边缘至CCD距离为17 526mm 改为12 5mm 这就叫C S接口 现在几乎所有机子都用C S接口 再付一个C S转C接口的加长环 怎么办 改标准 自动光圈 也就是可接的自动光圈镜头的形式 视频驱动 Video 直流驱动 D C 视频输出 标准是1Vp p 也就是1伏特 峰值对峰值 75欧阻值 消耗功率 一般机子在12V时 大致都在90 130毫安之间 电源 分12VDC 24VAC 220V

10、AC三种 通常24VAC还兼容12VDC 看懂技术指标 但常有厂家为求看起来 亮 一点 故意增加讯号强度 在接DVR及配线时会引起一些困扰 入行探索 单板机与双板机的区别 之 摄像头组成 机壳 主板 后板 也叫尾板 电源板 AC24V AC220V CCDD S PCDS AGCV DRIVER电源电路输出电路 摄像头器件 主板 后板 视频接头电源接头功能开关自动光圈电路 32X32mm38X38mm42X42mm 主板规格 已包括视频输出 背光补偿 白平衡 AGC等足够的功能 SHARP SONY 因为SONY机还得加上一颗EVR 88347 电子式可变电阻 关键所在 为什么SONY没有32

11、x32规格的板子呢 单板设计问题 噪信 方案 功能 板上的零件越密集 噪信当然就越难处理 屏幕菜单宽动态 SONYSS 2方案 电源同步 SONYSS 12163方案 结论 正常功能的一台摄像机 一片板子就够了 二片板的话也不一定品质就高 但可以肯定的是成本一定高加了一堆功能的 如电源同步 O S D 宽动态 520线 如果只是单板 除非技术了得 否则品质堪虞 入行探索 解剖 宽动态 之 宽动态摄像机 什么是宽动态 所谓宽动态 就是把问题集中在解决逆光环境下所产生的问题 引子 摄像机在逆光时 因为整体入光量太大 为避免CCD过于曝光 快门速度会提高 这就导致背景 高亮度区 正常了 但主体 低亮

12、度区 却曝光不足因此就黑掉了 现象一 测光为整体测光 现在是高速快门 主体曝光不足 背景曝光正确 怎么解决这问题 改变测光的区域 D S P功能 指定测光的范围 范围指定 在中间1 9区块 或是再加上下面1 3合起来成一个凸字型 D S P以这区块来测光 因为这区块内光线较暗 所以快门速度就降下来了 导致这区块内曝光是正常的 但窗外就会过曝 现象二 测光为区域测光 现在是低速快门 主体曝光正确 背景过曝 这跟宽动态有什么关系呢 宽动态摄像机 所谓宽动态摄像机 就是能够兼具上面两图的优点 把主体跟背景都能曝光正常 怎样才能达到这种效果呢 把高快门那张影像的背景剪下来 拼凑 把低快门那张影像的背景

13、剪掉 影像合拼 原理 写个软件 自动去判别明暗程度 自动取要的图像 自动加起来 最重要的是要每秒能处理25祯 找一颗D S P 把软硬件打包 就成了 宽动态 D S P了 宽动态影像必需有专用DSP 而且图像是 做 出来的 结论 关键问题 那里去找来低快门及高快门各一张的图让它 DSP 处理 用两颗CCD 一个高快门 一个低快门 解决方法 就是用一颗CCD 但是上面的每一点在单一时间内曝光两次 一次长曝光 低快门 一次短曝光 高快门 所以每一点都有两个数据输出 就叫 双输出CCD 正因为每点有两个数据输出 总资料量就比一般CCD多了一倍 因此传输的速度得大上一倍才能把资料搬出来 所以又叫 双速

14、CCD DoubleSpeedCCD 就是这样 通过双输出CCD给出一个长曝光及短曝光的信号给DSP DSP去运算再加总 所谓 宽动态摄像机 就出来了 种类 目前所谓宽动态机 基本上只有三种 松下SDIII 索尼SS 2方案及PIXIMC MOS方案 入行探索 红外一体机 之 CCD为什么能看到红外线 CCD本来就能看到红外线 它本来就对红外光有感应 彩色CCD为什么看不到红外线 事实上 彩色CCD也能看到红外线 因为它能感应到红外线 方法就是 让CCD戴上 太阳眼镜 滤光片 现在的彩色CCD为什么看不到红外线呢 会干扰到D S P的运算 导致 偏色 如何让彩色CCD看上去不偏色呢 色谱图分析

15、 380nm 645nm 可见光 红外光 线 645nm往右以外的 紫外光 线 380多nm往右以外的 380nm 645nm 黑白CCD为什么不加滤光片 黑白摄像机本来就没颜色 何来 色 干扰 所以 早期的红外线摄像机就是用黑白摄像机 加上红外投射灯就行了 早期的日夜型彩色红外摄像机 在CCD前装了个机械结构 把滤光片拉开或推回去 一片滤光片跟另一片普遍镜片在抽换 早期生产厂家 松下 价格昂贵 就这样 第一款低价 彩色室内日夜型红外线摄像机 问世 第一款低价机 拿下滤光片 室内用 偏色 便宜 关大门 开小窗 让850nm那段红外光漏了进来 850nm 打上850nm的红外光 调整DSP软件程

16、序 尽量减少色偏 正题 红外一体机 850nm的LED 做块线路板 装上几十颗LED 中间挖个洞 光敏电阻 CDS 摄像机主板 扳机镜头 摄像机外壳 红外一体机就出来了 红外一体机关键问题 过热 以50颗5mm 20mil 芯片大小 LED为例 想照到户外40米 电流至少得到80毫安 如果又密封在壳子里 户外当然要密封 LED板上温度会飙升到90度 还有 LED是正温度系数 也就是温度越高电流越大 电流越大温度就越高 LED本身会耐到100度 但主板后面那颗CCD可只能撑到60 70度 这时 画面开始就发白了 看起来白朦朦的 这是因为CCD过热 暗电流增加 白底上浮 再烧下去 CCD就烧了 尝试办法 降低电流 只用30 40毫安 加风扇 加定电流电路 60毫安以下 总之 过热是红外一体机最大致命伤 黑边及均匀度 调整LED板上LED的角度 LED角度跟镜头视角相配合 例如 4毫米镜头得搭配宽角度LED 8毫米镜头 LED就要用小角度的 12毫米就得配15度LED 再加些不同角度的LED补光 照出去的光就均匀了 白雾 LED光漏到镜头里 宽角度LED 漏水 设计不良 防水圈材质不好 组装