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1、CCTV闭路监控系统常识解读 2011年01月19日 编辑：tony 来源：数字音视工程网 字体大小：大 中 小 文字颜色： 背景颜色： 什么是CCTV?CCTV又叫闭路电视监控系统，是一个专业术语。就是我们平时所说的监控系统。一、CCTV的前端设备摄像部分1.摄像机摄像机分为以下几大类：目前在闭路监控系统中常用摄像机可分为CCD系列摄像机和CMOS系列摄像机两种,而随着电子技术不断的发展,COMS系列摄像机因其灵敏度低,分辨率差等原因已逐渐被淘汰.下面将以CCD系列摄像机为例分别介绍各种摄像机的功能.什么是CCD系列摄像机?摄像机的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动
2、、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件(ChargeCoupleDevice)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件。CCD的工作原理是：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。这个标准的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)普通枪式摄像机普通枪式摄像机分为彩色摄像机和黑白摄像机。黑白摄像机主要
3、用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区。彩色摄像机主要用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。2)红外夜视防水型摄像机随着科学技术不断的进步，以往单品种的摄像机已不能满足现代的安全防范需要所以我们开发出带红外夜视防水型摄像机，红外探测距离从15米、30米、50米、更远达到100米200米。再加特有红外夜视防水功能可以把摄像机安装在室外及光线很弱的地区满足各种安全防范要求。3)一体化摄像机发展一体化摄像机是为了提供给消费者一个使用方便、安装简单、功能齐全的产品。一体化摄像机可大致分为特殊型以及一般型。所谓特殊型，是强调产品具备特
4、殊防护功能，以免除防护罩的使用为设计出发点，其产品外壳多为圆柱体，项目包括防水型、防暴(爆)型、防弹型摄像机等。以防水型为例，采用特殊材质如铝合金，增强外壳防水等级，强调不须外加防护罩。为了提升产品附加价值，进而发展自动对焦功能，或提供IR光源，在夜间也能提供清晰图像。一般型则是从原有的传统摄像机造型而来，同样具备四方外表，而镜头内建，体积较小。相较于特殊型或传统摄像机，目前一般型的一体化摄像机皆具备各式基本功能，如自动光圈、自动变焦、460电视线以上的清晰度、自动白平衡、背光补偿等等。红外射线(IR)是指那些能量在电磁波频谱范围内，波长比可见光略长的，但是又比无线电波波长短的射线。相应地，红
5、外线的频率高于微波，但是低于可见光。红外光的波长在几个微米(符号，1=10的-6次方m)或者纳米范围内(缩写为nm，1nm=10的-9次方m=0.001)。科学家们将红外光谱分成三个区域：近红外波段，其能量和波长接近可见光，大约0.7501.300(7501300nm);中红外波段，在1.3003.000(13003000nm)范围内;远红外波段，2.00014.000(300014000nm)范围内。红外线被用于各种无线通信、监测和控制应用。还有一些应用包括家庭娱乐的遥控器、无线局域网、笔记本电脑和台式电脑之间的链接、不用电线的调制解调器、动作侦察器和火灾传感器等。4)球型摄像机球型摄像机是
6、指将摄像机、镜头等设备组合内置在球型防护罩内的摄像设备。以球型防护罩区分，有全球型和半球型;以球型摄像机的性能区分为定焦镜头球型摄像机或定焦镜头球罩型摄像机和内置摄像机、变焦镜头、云台、解码器等设备的一体化智能球机;以安装方式区分，有壁挂式、悬吊式、吸顶式和嵌入式等;以应用环境区分为室内型和室外型。球型摄像机造型美观、安装隐密、使用方便、功能齐全，深受广大用户的青睐。特别是一体化智能球机以单一设备取代了传统的摄像机、变焦镜头、快速云台、遥控解码器等设备的组合，在性能价格比上占有很大的优势，成为球型摄像机的主流，因此我们常说的球机实际上是指这种智能球机。球型摄像机主要功能有：自动电子快门、自动白
7、平衡、电子与数码变焦、自动光圈与自动聚焦、水平连续旋转、高转速、预置位。智能球机还根据使用环境的不同而具备多项辅助功能以满足不同的气候条件，如内置风扇、加热器等。摄像机是监控系统核心设备，在实际监控工程中，合理选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系统一般都采用CCD摄像机如果监视目标照度不高，而用户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白CCD摄像机;如果用户要求彩色监视时，应考虑加辅助照明装置，或选用彩色黑白自动转换的CCD摄像机，这种摄像机当监视目标照度不能满足彩色摄像机要求时自动转为黑白摄像。在确定用黑白摄像机还是用彩色摄像机之后，进而要考虑的问题是摄像机的技术指标。主要考虑的指标有:摄
8、像机的分辨率,灵敏度,信噪比,工作温度,电源电压等.2.镜头1)摄像机镜头的种类(根据应用场合分类)广角镜头：视角90度以上，观察范围较大近处图像有变形。标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大。针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。2)摄像机镜头种类众多,按实际控制方式又可分为:手动光圈定焦镜头：这种镜头用于监视固定目标，且光照度变化较小的场合。焦距越大，视场角越小，监视范围越窄;焦距越小，视场角越大;监视范围越宽。自动光圈定焦镜头：当进入镜头的光通
9、量变化时，摄像机CCD成像面上产生的电荷也相应变化，使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，驱动镜头内的微型电机正向或反向转动，从而调整光圈的大小。当视场照度变化在100倍以上时，选这种镜头。但需注意的是：如果视场照度不均匀，特别是监视目标与背景光反差较大时，采用这种镜头摄像效果不理想。自动光圈电动变焦镜头：此镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环啮合，受控转动时，可改变镜头的焦距;另一个电机与镜头的聚焦环啮合，受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机，这种镜头的价格较贵。电动三可变镜头：与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方式改为遥控器
10、控制。它也含三个微型电机，通过一组6芯控制线与控制器相连。目前这种镜头应用较多。3.防护罩防护罩及防护罩的选择：防护罩是监控系统中重要的组件。它是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。 防护罩一般分为两类。一类是室内用防护罩，这种防护罩结构简单，价格便宜。其主要功能是防止摄像机落灰并有一定的安全防护作用，如防盗、防破坏等。另一类是室外用防护罩，这种防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使安装在防护罩内的摄像机正常工作。因而这种防护罩具有降温、加温、防雨、防雪等功能。同时，为了在雨雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，一般在全天候防护罩的玻璃窗
11、前安装有可控制的雨刷。目前较好的全天候防护罩是采用半导体器件加温和降温的防护罩。这种防护罩内装有半导体元体，既可自动加温，也可自动降温，并且功耗较小。另外，还有半球形、球形防护罩，这种防护罩内置万向可调支架，造型美观。四、闭路电视监控系统主要功能是辅助保安系统对于建筑物内的现场实况进行监视。它使管理人员在控制室中能观察到楼内所有重要地点的情况，为消防、楼内各种设备的运行和人员活动提供了监视手段。如在出入口、主要通道、车库等重要场所安装摄像机，将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过电视墙可以随时了解这些重要场所的情况。目前常用的传统型模拟制监控系统采用长延时录像机，录像图像质量
12、差又不便于保留，损耗很大。先进的数字压缩式监控系统，最大的优点是光盘录像清晰度高，但又不便于再次写入，且价格较高。所以模拟制仍然是目前使用得比较广泛的方式。1.摄像摄像部分一般安装在现场,它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。1)摄像机摄像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服和景物的颜色，则采用彩色的比较好。摄像机的规格可分为1/3、1/2和2/3等，安装方式有固定和带云台二种。2)镜头常用的镜头
13、种类包括：手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下：手动光圈镜头：所需监视的环境照度变化不大，如室内。自动光圈镜头：所需监视的环境照度变化大，如室外。广角镜头：监视的角度较宽，距离较近。标准镜头：监视的角度和距离适中。变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头，另一种分法是：手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。变焦镜头在规则上可以划分为：1/3、1/2和1等。选择变焦镜头的原则是：镜头的规格不应小于摄像机的规格，也就是说1/2的镜头可以与1/3的摄像机一起使用，但是1/3的镜头就不能够在1/2的摄像机上使用。3)防护罩防护罩
14、分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视。室外防护罩的功能有防晒、防雨、防尘、防冻和防凝露等作用。一般室外的防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热。下雨时可以人为控制雨刷器刷雨。有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。4)云台云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。
15、电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。1.云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。一般来说，水平旋转角度为0350，垂直旋转角度为+90。恒速云台的水平旋转速度一般在310/s，垂直速度为4/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在032/s，垂直旋转速度在016/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达200/s以上，垂直旋转速度在30/s以上。 2.控制在智能建筑中，闭路电视系统中的信息量与信息处理的工作量都很大，因此基控制台的操作一般都采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。现在出现的数字视频监控报警系统采用计算机多媒体技术，以CCD摄像机作为报警探头，摄像机将获取的视频信号传输到主机，主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发现有差异就报警，因为这是一种全屏幕报警，因而不易漏报。同时主机自动采集报警图像并存入计算机，事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像，以了解报警原
