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1、视频安防监控系统 讲解,第一部分 前言 第二部分 视频监控系统发展历程 第三部分 视频监控系统概述 第四部分 前段系统,目 录,第一部分 前言,前言,安防监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供契机。,前言,随着科技的日新月异，视频监控市场也得到了飞速发展。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着互联网的大范围普及，以及计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有长足的发展。视频监控已经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、
2、运动场馆、城市治安等多种领域。,第二部分 视频监控系统发展历程,视频监控系统经历了本地模拟信号监控系统、基于PC的多媒体监控系统、基于Web服务器的远程视频监控系统等三个发展阶段。,一、本地模拟视频监控,本地模拟信号监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机等组成，利用视频传输线将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频矩阵主机，采用键盘进行切换和控制，录像采用使用磁带的长时间录像机；远距离图像传输采用模拟光纤，利用光端机进行视频的传输。,在20世纪90年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主
3、要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。,传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性： 有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感； 有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大； 有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质（如录像带），查询取证时十分烦琐,二、基于PC的多媒体监控,20世纪90年代中期，基于PC的多媒体监控随着数字视频压缩编码技术的发展而产生。系统在远端有若干个摄像机、各种检测和报警探头与数据设备，获取图像信息，通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。监控终端机可以是一台PC机，
4、也可以是专用的工业控制机。,这类监控系统功能较强，便于现场操作；但稳定性不够好，结构复杂，视频前端（如CCD等视频信号的采集、压缩、通信）较为复杂，可靠性不高；功耗高，费用高；需要有多人值守；同时，软件的开放性也不好,传输距离明显受限。PC机也需专人管理，特别是在环境或空间不适宜的监控点，这种方式不理想。,三、基于Web服务器的远程视频监控,20世纪90年代末，随着网络技术的发展，基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控，而产生网络视频监控技术。 其主要原理是：视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄像机等传感器传送来的视频信息，由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送
5、到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的图像信息，授权用户还可以控制传感器的图像获取方式。这类系统可以直接连入以太网，省掉了各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特点，同时，用户也无需使用专用软件，仅用浏览器即可。,基于嵌入式技术的网络数字监控系统不需处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信号。嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外，还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块，它们可单独安装，不同厂家
6、设备可实现互连。,三个阶段的比较：,第三部分 视频监控系统概述,视频监控系统主要有前端系统、传输系统、终端系统这三部分组成。,第四部分 前端系统,一、摄像机的工作原理及应用,在前段设备中，摄像机视频监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛” 1 摄像机的概念和工作原理 1.1 概念 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD即电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称。摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元
7、件。是代替摄像管传感器的新型器件。,1.2 CCD的工作原理 被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。,1.3 检测方法 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯
8、片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。,2 摄像机的分类 2.1依成像色彩 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机：适用于光线不充足地
9、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，可选用黑白摄像机,2.2 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。,2.3 按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸：目前采用的芯片大多数为1/3和1/4。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD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。主要有一下几种： (1) l” 靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm (2) 2/3” 靶面尺寸为宽8.8m
10、mX高6.6mm,对角线11mm (3) 1/2” 靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm (4) 1/3” 靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm (5) 1/4” 靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm,2.4 按扫描制式划分PAL制、NTSC制 中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。,2.5 依供电电源分类 110VAC（NTSC制式多属此 类），220VAC，24VAC。12VDC或9VDC,2.6 按照度划分，
11、摄像机又分为： 普通型正常工作所需照度13LUX； 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。,2.7 按外观分： 传统标准型：枪型 机板型：鱼眼，针孔镜头 伪装型：半球型，灯饰型，侦烟型等 子弹型 简单型（机板型加铁壳） 一体型：一体机，红外线型。,2.8按制程划分 ANALOG：模拟信号处理 ASP：半数字信号处理 DSP：数字信号处理,3、摄像机主要特性 3.1内置报警输入（7路）输出（2路），实现报警联动（调用预置点或启动自动巡航、花样扫描、自动扫描、显示区域等）。 3.2内置OSD屏幕菜单
12、，通过菜单显示和更改球机信息及参数，可设定和调用预置点、自动扫描。 3.3定时自动激活功能，可设定球机空闲一段时间后，自动调用预置点或启动自动巡航、 花样扫描、自动扫描和显示区域等。 3.4支持RS485/422总线、曼彻斯特码、BI-PHASE码、同轴视控控制。 3.5内置多协议转换全面兼容以下协议：SAE、AD、PELCO-D、PELCO-P、UNIVISION(V1、V2）、VICON、VCL、MOLYNX、DIAMOND、KALATEL、PHILIPS、SENSORNT等。 3.6采用安普插座，安装更简便，配有黑色内罩，监视更具隐蔽性。 3.7内置3000V，防雷、防浪涌和防突波保护。
13、 3.8采用IP66全天候防护罩，内置自动恒温装置。,4 低照度摄像机 在中国低照度摄 像机在中国市场的演进简单分为以下三步：白天彩色/晚上黑白；低速快门及超感度摄像机,4.1照度：亮度单位，是指摄像机在摄取影像时，对周围环境照明亮度的需求。 4.2最低照度： 1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度。我们在摄像机参数规格中常见的最低照度，表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。 4.3一般情况：夏日阳光下为100，000LUX；阴天室外为10000LUX；
14、室内日光灯为100LUX；距60W台灯60CM桌面为300LUX；电视台演播室为1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX；烛光（20CM远处）1015LUX。,5.白天彩色/晚上黑白摄像机 5.1白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是利用黑白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，利用线路切换的方式将影像由彩色转为黑白，以便于搭配红外线。 5.2在白天或光源充足时为彩色摄像机，当夜晚降临或光源不足时（一般在1LUX3LUX）即利用数位电路将彩色信号消除掉，成为黑白影像，且为了搭配红外线，亦拿掉了彩色摄像机不可或缺的红外线滤除器，此种作法虽可在夜晚达到“低照
15、度”的目的，白天却有影像模糊，色彩不自然的缺点，并且摄像机摄像的距离会受到红外照射距离的限制。,6.低速快门 6.1此类的摄影机获得低照度下图像的方法是通过电荷单帧累积方式增加CCD在单帧图像的爆光量，从而提高摄像机对单帧图像的灵敏度。这种方式也可以获得较低的照度指针，但是需要降低图像的连贯程度，所以选择这种摄像机时要注意尽可能不要同云台一起使用，否则会造成丢失画面的现象。在获得低照度下图像上还有一些其它的办法，但都不能从根本上解决照度问题。,6.2此类摄像机又称为（画面）累积型摄像机，是利用计算机内存的技术，连续将几个因光线不足而较显模糊的画面累积起来，成为一个影像清晰的画面，运用SLOW
16、SHUTTER技术降低摄像机照度至0.008LUX/F1.2（128），并且画面能够累积的帧数 (128帧)是属于甚至包括进口品牌再内的领先水平。此类型低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博物馆，夜间生物活动观察，夜间军事海岸线监视等，属性较静态场所的监视。,7.超感度摄像机（EXVIEW/HAD） 7.1一般的超低照度摄像机大都采用Exview HAD 技术，采用Exview HAD CCD的摄像机， 对外界光线的敏感程度会大大提高，在近红外区域，其感度可以提高到普通摄像机的4倍。因此，即使在非常暗的环境下，这种摄像机通常可以看到人眼看不到的物体，这一技术的出现受到了监控市场的欢迎，对各种光照环境下均可表现出最佳的效果，特别是配合专用的红外照明设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现0照度的监控（完全无光的情况下）。在近红外760mm-1100mm的近红外区域，如果配合合适波长的红外照明，就可以实现清晰的黑白图像。,7.2 超感度摄像机（EXVIEW/HAD），又称24小时摄像机，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX（亦可搭配红外线以达 0
