培训体系视频监控系统基础知识培训教程

《培训体系视频监控系统基础知识培训教程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《培训体系视频监控系统基础知识培训教程（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、培训体系视频监控系统基础知识培训 教程 培训体系视频监控系统基础知识培训 教程 的一个重要概念。 1.2 视频监控系统的构成简介1.2 视频监控系统的构成简介 电视监控系统的英文缩写是：CCTV(closed-circuit television),闭路电视监控系 统是一个跨行业的综合性保安系统， 该系统运用了世界上最先进的传感技术、 监控摄像 技术、通讯技术和计算机技术，组成一个多功能全方位监控的高智能化的处理系统。闭 路电视监控系统因其能给人最直接的视觉、听觉感受，以及对被监控对象的可视性、实 时性及客观性的记录，因而已成为当前安全防范领域的主要手段，被广泛应用。. 一个完整的闭路电视监控

2、系统主要由前端音视频数据采集设备、 传送介质、 终端监 视、录像和控制设备组成。 前端设备 ： 是指系统前端采什么集音视频信息的设备。操作者通过前端设备获取必 要的声音、图像及报警等需要被监视的信息。系统前端设备主要包括摄像机、镜头、云 台、解码控制器、和报警探测器等。 传送介质 ： 是将前端设备采集到的信息传送到控制设备及终端设备的传输通道。主 要包括视频线、电源线和信号线，一般来说，视频信号采用同轴视频电缆传输，也可用 光纤、微波、双绞线等介质传输。 控制设备 ： 是整个系统的最重要的部分，它起着协调整个系统运作的作用。人们正 是通过控制设备来获取所需的监控功能。 满足不同监控目的的需要。

3、 控制设备主要包括 音、视频矩阵切换控制器、控制键盘、报警控制器和操作控制台。 终端设备：是系统对所获取的声音、图像、报警等信息进行综合后，以各种方式予 以显示的设备。系统正是通过终端设备的显示来提供给人最直接的视觉、听觉感受，以 及被监控对象提供的可视性、实时性及客观性的记录。系统终端设备主要包括监视器、 录像机等。 第二章 摄像部分第二章 摄像部分 2.1 摄像机的分类2.1 摄像机的分类 摄像机依感光元器件可分为 CCD 摄像机和 CMOS 摄像机。CCD 和 CMOS 在制造上的 主要区别是 CCD 是集成在半导体单晶材料上，而 CMOS 是集成在被称做金属氧化物的半 导体材料上，工作

4、原理没有本质的区别。 CCD 是电荷耦合器件（charge coupled deice）的简称。CCD 摄像机可以依成像色 彩划分、分辨率划分、灵敏度划分、按 CCD 靶面大小划分等 1、依成像色彩划分 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、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 CCD 靶面大小划分 CCD

5、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。 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。 4、按扫描制式划分 P

6、AL 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） 。 5、依供电电源划分 110VAC（NTSC 制式多属此类） ； 220VAC 24VAC 12VDC 9VDC（微型摄像机多属此类） 。 6、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。

7、 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。 7、按照度划分，CCD 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 8、按动态范围分类 普通型：普通摄像机可提供 3:1 对比度的动态范围（人眼可接受的对比度为 1000：1） 宽动态 ： 宽动态

8、的摄像机要求是在非常强烈的光照对比下也能看到影像的细节。宽动态 摄像机比传统只具有 3:1 动态范围的摄像机超出了几十倍以上。 CCD 和 CMOS 的区别CCD 和 CMOS 的区别 CCD 传感器将信号电荷包按照一定的次序转移到一个公共的输出结构中， 在这里信号电荷 被转换为电压，同时作为一个缓冲区域将其送出。 CMOS 图象传感器中，信号电荷到电压的转换在每个象素内部进行。 尽管 CCD 表示“电荷耦合器件”而 CMOS 表示“互补金属氧化物半导体” ， 从技术 的角度比较，CCD 与 CMOS 有如下四个方面的不同： 1.信息读取方式 CCD 电荷耦合器存储的电荷信息，需在同步信号控制

9、下一位一位地实施转移后读取， 电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复 杂。CMOS 光电传感器经光电转换后直接产生电流（或电压）信号，信号读取十分简单。 2.速度 CCD 电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢 ； 而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号， 还能同时处理各单元的图像信息， 速度比 CCD 电荷耦合器快很多。 这个优点使得 CMOS 传感器对于高帧摄像机非常有用， 高帧 速度能达到 400 到 100000 帧/秒。 3.电源及耗电量 CCD 电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS

10、 光电传感器只需使用一个 电源，耗电量非常小，仅为 CCD 电荷耦合器的 1/8 到 1/10，CMOS 光电传感器在节能方面具 有很大优势。 4.成像质量 CCD 电荷耦合器制作技术起步早，技术成熟，采用 PN 结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔 离噪声，成像质量相对 CMOS 光电传感器有一定优势。由于 CMOS 光电传感器集成度高，各 光电传感元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较严重，噪声对图像质量 影响很大，使 CMOS 光电传感器很长一段时间无法进入实用。近年，随着 CMOS 电路消噪技 术的不断发展，为生产高密度优质的 CMOS 图像传感器提供了良好的条件。 此外，CC

11、D 与 CMOS 两种传感器在“内部结构”和“外部结构”上都是不同的： 1.内部结构（传感器本身的结构） CCD 的成像点为 XY 纵横矩阵排列， 每个成像点由一个光电二极管和其控制的一个邻近电 荷存储区组成。光电二极管将光线（光量子）转换为电荷（电子） ，聚集的电子数量与光线 的强度成正比。在读取这些电荷时，各行数据被移动到垂直电荷传输方向的缓存器中。每 行的电荷信息被连续读出， 再通过电荷/电压转换器和放大器传感。 这种构造产生的图像具 有低噪音、高性能的特点。但是生产 CCD 需采用时钟信号、偏压技术，因此整个构造复杂， 增大了耗电量，也增加了成本。 CMOS 传感器周围的电子器件，如数

12、字逻辑电路、时钟驱动器以及模/数转换器等，可 在同一加工程序中得以集成。CMOS 传感器的构造如同一个存储器，每个成像点包含一个光 电二极管、一个电荷/电压转换单元、一个重新设置和选择晶体管，以及一个放大器，覆盖 在整个传感器上的是金属互连器 （计时应用和读取信号） 以及纵向排列的输出信号互连器， 它可以通过简单的 XY 寻址技术读取信号。 2.外部结构（传感器在产品上的应用结构） CCD 电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢 ； 而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号， 还能同时处理各单元的图像信息， 速度比 CCD 电荷耦合器快很多。 CMO

13、S 光电传感器的加工采用半导体厂家生产集成电路的流程， 可以将数字相机的所有 部件集成到一块芯片上，如光敏元件、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图 像信号处理器及控制器等，都可集成到一块芯片上，还具有附加 DRAM 的优点。只需要一个 芯片就可以实现很多功能，因此采用 CMOS 芯片的光电图像转换系统的整体成本很低。 CMOS 传感器提供高集成度、低功耗和在保证图象质量（尤其是低照度下）前提下的更 小的系统体积和一定的灵活性。它适合于对图象质量要求不高的大批量应用场合。这就决 定了它最佳的应用场合是监控领域、视频会议、手持设备、条码扫描、传真、消费级扫描 仪、玩具和汽车应用。CCD

14、则提供更好的像质及系统的灵活性，它仍然是高端图象应用的 首选，例如数码相机、广播电视、高性能工业图象应用以及绝大多数科学研究和医疗应用 场合。更进一步，CCD 由于其灵活性可以获得比 CMOS 器件更强系统差异。 2.2 摄像机的工作原理及主要技术参数2.2 摄像机的工作原理及主要技术参数 Charge Coupled Device （CCD） 电荷耦合器件。CCD 是一种半导体装置，能够把 光学影像转化为数字信号。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，现在韩国也有能力生产，但质

15、量就要稍逊一筹。 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。在购买时，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

16、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。 CCD:就像是人的眼睛,把光影像转成电子讯号,靠的就是上头的感光点,每一点就像一颗 太阳能电池,被光照到后会产生电能,依照光的强度不同,会产生不同大小的电能. V-Driver: CCD 里头每一点被光照到产生电能,就是靠这颗 V-DRIVER,它会产生不同的 脉波,把 CCD 每点的讯号”挤”出来. CDS/AGC: CCD 挤出来的讯号,在这颗晶片内做滤波和放大,送进 D.S.P 到以上阶段,记住!全都是模拟讯号 D.S.P:重头戏来了,D.S.P 是 Digital Signal Processor 的缩写,也就是数位讯号处 理器,可是不是说 CDS/AGC 出来是模拟讯号吗?因此 DSP 里头包了一颗 Decoder (A/D Converter, 模拟数位转换器),先把模拟转成数位,再做一大堆的运算(颜色,亮度,白平 衡.),然后再把数