【美安迅】监控摄像机培训资料

【美安讯】摄像机温馨提供 希望对您有帮助！【美安迅】安防摄像机培训资料从第一代摄像机发展到现在，摄像机取得了巨大的发展，从黑白到彩色，从普通枪机到一体机，宽动态，低照度、分辨率、信噪比等技术指标迅速提升，然其基本原理基本没有改变。摄像机主要由镜头、影像传感器（主要是 CCD器件）、DSP等组成，被摄物体经过镜头聚焦至CCD上， CCD由多个 X-Y纵横排列的像素点组成，每个像素都由一个光电二极管及相关电路组成，光电二极管将光线转变成电荷，收集到的电荷总量与光线强度成比例 ,所积累的电荷在相关电路的控制下，逐点移出，经滤波、放大，再经过 DSP处理后形成视频信号输出。 CCD是摄像机的核心器件，其性能高低将直接影响摄像机的品质，目前 CCD主要被索尼、松下、夏普等厂家垄断， DSP也基本掌握在国外知名厂家手中。 CCD按色彩来分有黑白、彩色之分，按尺寸来分主要有 1/4，1/3，1/2尺寸等规格，按分辨率有高解低解、工艺不同灵敏度高低不同等，价格也千差万别，不同 CCD和 DSP的组合，配合不同的镜头，形成我们市场上形式多样的产品。 CCD是一种半导体装置，能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素（ Pixel）。一块 CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。 CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。 CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用的是点阵 CCD，即包括 x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性 CCD，它只有 x一个方向， y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。 CCD的加工工艺有两种，一种是 TTL工艺，一种是 CMOS工艺，现在市场上所说的 CCD和CMOS其实都是 CCD，只不过是加工工艺不同，前者是毫安级的耗电量，二后者是微安级的耗电量。 TTL工艺下的 CCD成像质量要优于 CMOS工艺下的 CCCCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。 CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当 CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。 衡量好坏的指标很多，有像素数量， CCD尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及尺寸是重要的指标。像素数是指上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上的像素数量应该越多越好。但像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经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 38万以上的为高分辨率型。目前市面上可见的模拟摄像机大多像素在 44万左右，分辨率已经提升到 540650，甚至已经有厂家宣称具备 700线以上模拟摄像机了。这里不讨论高清摄像机里面的百万像素级传感器，它们跟模拟摄像机不是一个类别。 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。 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。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。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以下在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用 0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关， 0.97Lux/F0.75相当于 2.5Lux/F1.2相当于 3.4Lux/F1.参考环境照度：夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux 电视台演播室 1000Lux 距60W台灯 60cm桌面 300Lux室内日光灯 100Lux黄昏室内 10Lux 20cm处烛光 10-15Lux夜间路灯 0.1Lux视频场允许的时间内，聚焦在 CCD上的光减少，结果将降低摄像机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应，这将大大地增加摄像机的动态分辨率 ccd与dsp P制 N制分辨率 Sony 1/4 3142+227AK 3142+226AK 420线 229AK 228AK 480线 1/3 3142+405AK 3142+404AK 420线 255AK 254AK 420线低照 633AK 632AK 420线低照 2163/4103/3172+405AK - 404AK 470线 2163/4103+409AK 408AK 480线 259AK 258AK480线低照 639AK 480线低照 3172+409AK 3172+408AK 520线 259AK 258AK520线低照 639AK 520线低照 1/2 2163/4103+429AK 428AK 480线 3172+429AK 428AK 520线 Sharp 1/4 38603/38627+2421 2411 420线 1/3 2321 2311 420线今天，因为成本，使用 1/2CCD的越来越少。在这里要强调一下分辨率的问题，经常有人提到摄像机像素 550线.600线，现阶段行业老大 SONYccd分辨率最高的也就 520线，同时，监控显示屏的分辨率一般为 500线，高于显示屏的分辨率是无用的。 600线的摄像机是网络摄像机，使用液晶显示器。但是网络摄像机还不成熟。监控摄像机的供电：监控摄像机的供电一般有四种 :220V,110V,24V,12V.前三种都需要加变压电源板将电压转成 12V，12V是最主要的供电电压，也是最稳定的。自动增益控制 所有摄像机都有一个将来自 CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄像机的自动增益控制（ AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关 AGC，从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。背景光补偿 通常，摄像机的 AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的 AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时，摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其 AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。电子快门 在 CCD摄像机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄像机CCD的累积时间，当电子快门关闭时，对 NTSC摄像机，其 CCD累积时间为 1/60秒；对于 PAL摄像机，则为 1/50秒。当摄像机的电子快门打开时，对于 NTSC摄像机，其电子快门以 261步覆盖从 1/60秒到 1/10000秒的范围；对于 PAL型摄像机，其电子快门则以 311步覆盖从 1/50秒到 1/10000秒的范围。白平衡 白平衡只用于彩色摄像机，其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A、自动白平衡连续方式 此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为 28006000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到设置位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄像机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为 230010000K，在此期间，即使摄像机断电也不会丢失该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。 B、手动白平衡 开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或蓝色状况有多达 107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少蓝色各一个等级。除次之外，有的摄像机还有将白平衡固定在 3200K（白炽灯水平）和 5500K（日光水平）等档次命令。红外灯:光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（ 10-9nm）到 1毫米（ mm）左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm - 780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。红外灯正是依据光的特性而开发的，目的是感应红外光从而让夜间的监控变得明亮起来。红外灯的分类：从规格上分 -红外灯分 5MM灯， 8MM灯， 12MM灯等，这里的毫米数表示灯的直径，直径越大功率越大。红外灯其实就是发光二极管，为了加强夜视监控，先后出现了食人鱼灯和阵列式红外灯。特别是阵列式红外灯，将发光单元高度集成，在相同亮度指标下比普通红外灯功率更高，夜视效果更好。理论上寿命更长，但现阶段阵列式红外灯还不成熟，且价格较高，因此应用并未普及。 红外灯角度的问题 :不同焦距的镜头选择相适应角度的红外灯，如果红外灯的角度和摄像机镜头的角度不匹配，那么红外夜视效果会相差很多。红外灯是不是角度越大越好？不论是用户还是工程商一般都认可这种说法，他们认为红外灯发射角度越大，选用镜头余地也越大，这样选广角镜头才不会出现“手电筒”现象。因此，大家都拼命地说自己的红外灯角度如何之大，有 80度还有 180度。这种说法其实是很不科学的，说白了就是不负责任。其实，从某一个具体的红外灯来说，它的功率是额定的，也就是他的发光转换功率是固定的，如果想发光角度大，那自然会牺牲照射距离，相反，如果保证照射距离就会牺牲角度！另外，使用大角度的红外灯配合小角度的镜头，存在光的浪费现象。比如，一盏红外灯，发光角度是 80度，（相当于 f3.5mm镜头的角度），如果配合 f35mm的镜头，那么，会有百分之九十九的光是在镜头视场角以外，也就是说，只有百分之一的光是有用的，其它都浪费了。一般情况下，