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　　安防監(jiān)控技術(shù)培訓(xùn)資料
　　
　　2009年08月08日星期六11:39
　　
　　安防監(jiān)控技術(shù)培訓(xùn)資料
　　
　　*章安防監(jiān)控設(shè)備
　　
　　*節(jié)攝像機(jī)
　　
　　一、工作原理
　　
　　在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或CCD（ChargeCoupled
　　
　　Device）即電荷耦合器件。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱，而實(shí)際上，攝像頭與鏡頭大部分是分開購(gòu)買的，用戶根據(jù)
　　
　　目標(biāo)物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過(guò)計(jì)算得到鏡頭的焦距，所以每個(gè)用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實(shí)際情況而定的，不要以為攝像機(jī)（頭）上已經(jīng)有鏡頭。
　　
　　攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有靈敏度高、畸變小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)、抗磁場(chǎng)、體積小、無(wú)殘影等特點(diǎn)，CCD是電耦合器件
　　
　　（ChargeCoupleDevice）的簡(jiǎn)稱，它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛?chǔ)存及轉(zhuǎn)移，也可將儲(chǔ)存之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝像元
　　
　　件。是代替攝像管傳感器的新型器件。
　　
　　CCD的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波、放大處理，通過(guò)攝像頭的輸出端子輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號(hào)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)同家用的錄像機(jī)、VCD機(jī)、家用攝像機(jī)的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄像或接到電視機(jī)上觀看。
　　
　　二、CCD分類
　　
　　CCD攝像機(jī)的選擇和分類
　　
　　CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜，是攝像頭的核心。目前我國(guó)尚無(wú)能力制造，市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜*。
　　
　　因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)采用不同等級(jí)，各廠家獲得途徑不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在購(gòu)買時(shí)，可以采取如下方法檢測(cè)：
　　
　　接通電源，連接視頻電纜到監(jiān)視器，關(guān)閉鏡頭光圈，看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn)，屏幕上雪花大不大，這些是檢測(cè)CCD芯片zui簡(jiǎn)單直接的方法，而且不需要其它儀器。然后可以打開光圈，看一個(gè)靜物，如果是彩色攝像頭，攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體，查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來(lái)清晰自然；而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象，即使面對(duì)一張白紙，圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵，CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會(huì)影響圖像，但在弱光或顯微攝像時(shí)，細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。
　　
　?。?、依成像色彩劃分彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。
　　
　　黑白攝像機(jī)：適用于光線不充足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用黑白攝像機(jī)。
　　
　　２、依分辨率靈敏度等劃分影像像素在38萬(wàn)以下的為一般型，其中尤以25萬(wàn)像素（512*492）、分辨率為400線的產(chǎn)品zui普遍。
　　
　　影像像素在38萬(wàn)以上的高分辨率型。
　　
　?。场碈CD靶面大小劃分CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸：
　　
　　目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。在購(gòu)買攝像頭時(shí)，特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。1英寸--靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對(duì)角線16mm。
　　
　　2/3英寸--靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對(duì)角線11mm。1/2英寸--靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對(duì)角線8mm。
　　
　　1/3英寸--靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對(duì)角線6mm。1/4英寸--靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm。
　　
　　４、按掃描制式劃分PAL制、NTSC制。
　　
　　中國(guó)采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA）。
　　
　　５、依供電電源劃分110v（NTSC制式多屬此類），220VAC，24VAC。12VDC或9VDC（微型攝像機(jī)多屬此類）。
　　
　?。?、按同步方式劃分內(nèi)同步：用攝像機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來(lái)完成操作。
　　
　　外同步：使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器，將同步信號(hào)送入攝像機(jī)的外同步輸入端。功率同步（線性鎖定，linelock）：用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。外VD同步：將攝像機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。
　　
　　多臺(tái)攝像機(jī)外同步：對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步，使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè)，因各攝像機(jī)同步，這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物，同步攝像機(jī)的畫面亦不會(huì)失真。
　　
　　（５）白平衡白平衡只用于彩色攝像機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能反映景物狀況，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式
　　
　　。
　　
　　A、自動(dòng)白平衡
　　
　　連續(xù)方式--此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為2800~6000K。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是zui適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生*的彩色效果。
　　
　　按鈕方式--先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?300~10000K，在此期間，即使攝像機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡zui為和可靠，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。
　　
　　B、手動(dòng)白平衡
　　
　　開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝像機(jī)還有將白平衡固定在3200K（白熾燈水平）和5500K（日光水平）等檔次命令。
　　
　?。ǎ叮┥收{(diào)整對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對(duì)攝像機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩，可調(diào)色彩方式有：
　　
　　紅色-黃色色彩增加，此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。紅色-黃色色彩減少，此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。
　　
　　蘭色-黃色色彩增加，此時(shí)將蘭色向青蘭色移動(dòng)一步。蘭色-黃色色彩減少，此時(shí)將蘭色向洋紅色移動(dòng)一步。
　　
　　2.數(shù)字化式的調(diào)整控制方法
　　
　　新型攝像機(jī)對(duì)前述各項(xiàng)可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制，此時(shí)不必手動(dòng)調(diào)節(jié)電位計(jì)而是采用輔助控制碼，而且這些調(diào)整參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)字記憶單元中，增加了穩(wěn)定性和可靠性。
　　
　　DSP攝像機(jī)在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理（DSP，DIGITALSIGNALPROCESSOR）攝像機(jī)。該種攝像機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　１、由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝像機(jī)要求被攝景物置于畫面*并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償，否則過(guò)亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSP攝像機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來(lái)有效地檢測(cè)目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。
　　
　?。病⒂捎贒SP技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤"白色"，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來(lái)再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝像機(jī)因系對(duì)畫面上的全部色彩作平均處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝像機(jī)是將一個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域，這樣就能夠有效地檢測(cè)白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝像機(jī)也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。在拍攝網(wǎng)格狀物體時(shí)，可將由攝像機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至zui少。