安安防防技技术术基基础础教教程程年月Administrator删划线Administrator删划线Administrator机密安防技术技术资料安防技术GaocoIvanWong整理第页共页目录一、摄象机的选择和主要参数二、摄像头的安装调试三、镜头的选择和主要参数四、视频切换与控制主机五、画面处理器六、其他监控器材七、关于视频的传输问题八、报警系统九、何谓照度十、监控系统施工中应注意的问题十一、低照度摄像机的正确认识十二、远程监控传输方式简述十三、微波图像传输、无线指令遥控系统在电视监控中应用十四、全光谱高灵敏感应（超低照度）摄像机与红外灯十五、未来的闭路监控设备十六、大型监控系统的技术要点安防技术技术资料第页共页一、摄象机的选择和主要参数闭路监控系统中摄像机又称摄像头或CCD（ChargeCoupledDevice）即电荷耦合器件。严格来说摄像机是摄像头和镜头的总称而实际上摄像头与镜头大部分是分开购买的用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离通过计算得到镜头的焦距所以每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的不要以为摄像机（头）上已经有镜头。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（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象元件。是代替摄像管传感器的新型器件。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。CCD摄象机的选择和分类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。１、按成像色彩划分彩色摄象机：适用于景物细部辨别如辨别衣着或景物的颜色。黑白摄象机：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象机。安防技术技术资料安防技术GaocoIvan整理第页共页２、按分辨率灵敏度等划分影像像素在万以下的为一般型其中尤以万像素（*）、分辨率为线的产品最普遍影像像素在万以上的高分辨率型。、按外形分类机板型、针孔型、半球型。、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”和”。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。英寸靶面尺寸为宽mm*高mm对角线mm。英寸靶面尺寸为宽mm*高mm对角线mm。英寸靶面尺寸为宽mm*高mm对角线mm。英寸靶面尺寸为宽mm*高mm对角线mm。英寸靶面尺寸为宽mm*高mm对角线mm。、按扫描制式划分PAL制和NTSC制。中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR）标准为行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制式行场（黑白为EIA）。、依供电电源划分VAC（NTSC制式多属此类）、VAC、VAC、VDC或VDC（微型摄象机多属此类）。、按同步方式划分安防技术技术资料安防an整理内同步：用摄象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象机的外同步输入端。功率同步（线性锁定linelock）：用摄象机AC电源完成垂直推动同步。外VD同步：将摄象机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。多台摄象机外同步：对多台摄象机固定外同步使每一台摄象机可以在同样的条件下作业因各摄象机同步这样即使其中一台摄象机转换到其他景物同步摄象机的画面亦不会失真。、按照度划分CCD又分为：普通型：正常工作所需照度~LUX月光型：正常工作所需照度LUX左右星光型：正常工作所需照度LUX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CCD彩色摄象机的主要技术指标（１）CCD尺寸亦即摄象机靶面。原多为英寸现在英寸的已普及化英寸和英寸也已商品化。（２）CCD像素是CCD的主要性能指标它决定了显示图像的清晰程度分辨率越高图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成每一个元素称为像素像素越多图像越清晰。现在市场上大多以万和万像素为划界万像素以上者为高清晰度摄象机。（３）水平分辨率。彩色摄象机的典型分辨率是在到电视线之间主要有线、线、线、线、线等不同档次。分辨率是用电视线（简称线TVLINES）来表示的彩色摄像头的分辨率在~线之间。分辨率与CCD和镜头有关还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关通常规律是MHz的频带宽度相当于清晰度为线。频带越宽图像越清晰线数值相对越大。（４）最小照度也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯（LUX）数值越小表示需要的光线越少摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件~lux属一般照度现在也有低于lux的普通摄象机问世。（５）扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。（６）摄象机电源。交流有V、V、V直流为V或V。第页共页技术GaocoIv安防技术技术资料安防技术GaocoIvan整理第页共页（７）信噪比。典型值为db若为db则图像有少量噪声但图像质量良好若为db则图像质量优良不出现噪声。（８）视频输出。多为Vpp、Ω均采用BNC接头。（９）镜头安装方式。有C和CS方式二者间不同之处在于感光距离不同。CCD彩色摄象机的可调整功能、同步方式的选择A、对单台摄象机而言主要的同步方式有下列三种：内同步利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。外同步利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。电源同步也称之为线性锁定或行锁定是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步即摄象机和电源零线同步。B、对于多摄象机系统希望所有的视频输入信号是垂直同步的这样在变换摄象机输出时不会造成画面失真但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中的不同相位甚至整个系统与交流电源不同步此时可采取的措施有：均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同步。调节各台摄象机的“相位调节”电位器因摄象机在出厂时其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移从而获得合适的垂直同步相位调整范围~度。、自动增益控制所有摄象机都有一个将来自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。为此需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平适时地开关AGC从而使摄象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象机的灵敏度从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。安防技术技术资料安防技术GaocoIvan整理第页共页、背景光补偿通常摄象机的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象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摄象机内是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄象机CCD的累积时间当电子快门关闭时对NTSC摄象机其CCD累积时间为秒对于PAL摄象机则为秒。当摄象机的电子快门打开时对于NTSC摄象机其电子快门以步覆盖从秒到秒的范围对于PAL型摄象机其电子快门则以步覆盖从秒到秒的范围。当电子快门速度增加时在每个视频场允许的时间内聚焦在CCD上的光减少结果将降低摄象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象机的动态分辨率。、白平衡白平衡只用于彩色摄象机其用途是实现摄象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~K。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。按钮方式先将摄象机对准诸如白墙、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象机的存储器中直至再次执行被改变为止其范围为~K在此期间即使摄象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兰色状况有多达个等级供调节如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外有的摄象机安防技术技术资料安防技术GaocoIvan整理第页共页还有将白平衡固定在K（白炽灯水平）和K（日光水平）等档次命令。（６）色彩调整对于大多数应用而言是不需要对摄象机作色彩调整的如需调整则需细心调整以免影响其他色彩可调色彩方式有：红色黄色色彩增加此时将红色向洋红色移动一步。红色黄色色彩减少此时将红色向黄色移动一步。兰色黄色色彩增加此时将兰色向青兰色移动一步。兰色黄色色彩减少此时将兰色向洋红色移动一步。数字化式的调整控制方法新型摄象机对前述各项可选参数的调整采用数字式调整控制此时不必手动调节电位计而是采用辅助控制码而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中增加了稳定性和可靠性。DSP摄象机在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术称为数字信号处理（DSPDIGITALSIGNALPROCESSOR）摄象机。该种摄象机具有以下优点：１、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄象机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而DSP摄象机是将一个画面划分成个小处理区域来有效地检测目标这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。２、由于DSP技术而能自动跟踪白平衡即可以在任何条件检测和跟踪“白色”并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄象机因系对画面上的全部色彩作平均处理这样如果彩色物体在画面上占据很大面积那么彩色重现将不平衡也就是不能重现原始色彩。DSP摄象机是将一个画面分成个小处理区域这样就能够有效地检测白色即使画面上只有很小的一块白色该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。在拍摄网格状物体时可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。安防技术技术资料第页共页二、摄像头的安装调试镜头的安装方式：有C式和CS式两种两者的螺纹均为英寸牙直径为英寸差别是镜头距CCD靶面的距离不同C式安装座从基准面到焦点的距离为毫米比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度CS式距焦点距离为毫米。别小看这一个接圈如果没有它镜头与摄像头就不能正常聚焦图像变得模糊不清。所以在安装镜头前先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式如果不是就需要根据具体情况增减接圈。有的摄像头不用接圈而采用后像调节环（如松下产品）调节时用螺丝刀拧松调节环上的螺丝转动调节环此时CCD靶面会相对安装基座向后（前）运动也起到接圈的作用。另外（如SONYJVC）采用的方式类似后像调节环它的固定螺丝一般在摄像头的侧面拧松后调节顶端的一个齿轮也可以使图像清晰而不用加减接圈。AGCONOFF（自动增益控制）：摄像头内有一个将来自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然而在亮光照的环境下放大器将过载使视频信号畸变。当开关在ON时在低亮度条件下完全打开镜头光圈自动增加增益以获得清晰的图像。开关在OFF时在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。ATWONOFF（自动白平衡）：开关拨到ON时通过镜头来检测光源的特性色温从而自动连续设定白电平即使特性色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。ALCELC（自动亮度控制电子亮度控制）：当选择ELC时电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从到秒连续调节）。选择这种方式时可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。需要注意的是：在室外或明亮的环境下由于ELC控制范围有限还是应该选择ALC式镜头在某些独特的照明条件下可能出现下列情况：在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象图像显著地闪烁和色彩重现性不稳定白平衡有周期性变化如果发生这些现象应使用ALC镜头。以固定光圈镜头采用ELC方式时图像的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。因此摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时景深会比使用ALC式镜头时小而且图像上远处的物体可能不在焦点上。当镜头是自动光圈镜头时需要将开关拨到ALC方式。BLCONOFF（背光补偿开关）：当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时应该把开关拨到ON位置。注意：当与云台配用或照明迅速改变时建议把该开关放在OFF位置因为在ON位置时镜头光圈速度变慢如果所需物体不在图像中间时背光补偿可能不会充分发挥作用。安防技术技术资料第页共页LLINT（同步选择开关）：此开关用以选择摄像头同步方式INT为内同步：隔行同步LL为电源同步。有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器当摄像头使用于电源同步状态时此装置可调整视频输出信号的相位调整范围大概是一帧（调整需要专业人员进行）。VIDEODC（镜头控制信号选择开关）：ALC自动光圈镜头的控制信号有两种当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时应该选择DC位置需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时应该选择VIDEO位置。当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时还会有一个视频电平控制（VIDEOLEVELLH）可能需要调整该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平用以控制镜头光圈的开大和缩小（即进光量）。在摄像头的配件中有一个黑色的小插头插头有四个针联接摄像头上的黑色插座。如果用DC驱动的自动光圈镜头镜头上已经作好了插头只要插在插座上把选择开关拨到DC即可如果用视频驱动的自动光圈镜头需要用户根据说明书上的标注用烙铁焊好。由于厂家定义不同所以焊法也有区别请安装时留意。SOFTSHARP（细节电平选择开关）：该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT）通常出厂设定在SHARP位置。bitchshitfalunsextianwangcdjpavbignewsboxunFLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为Hz的地区CCD积累时间为秒如果使用NTSC制式摄像机其垂直同步频率为Hz这样将造成视觉影像不同步在监视器上出现闪动反之在电源为Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现象。为克服此现象在电子快门设置了无闪动方式档对NTSC制式摄像机提供秒对PAL制式摄像机提供秒的固定快门速度可以防止监视器上图像出现闪烁。手动电子快门：有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体如果用秒速度拍摄会产生拖尾现象严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门使CCD的电荷耦合速度固定在某一值例如、、秒等等此时CCD的电荷耦合速度提高这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象而且对于观测高速运动或电火花一类物体必须使用此设置。所以某些专用摄像头给出了手动电子快门提供给特殊用途的用户。手动电子快门的调整需要参看随机说明书在此就不再赘述了。补充说明：有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控请注意：由于CCD摄像头同样是靠光线反射来成像如果没有光它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到图像呢？一种方法是加可见光照明如路灯、探照灯一种是加红外灯（特别是要求不能安装可见光源的场合）对于彩色CCD摄像头对红外光响应不够有一些日夜两用彩色摄像头在夜间会自动转成黑白模式。所以您的监控系统要求夜间使用一定要采用黑白CCD摄像头。红外灯有室内、室外短距离和长距离之分一般常用室内~米范围的红外灯由于墙壁的反射图像效果还不错用在室外长距离的红外灯效果就不会很理想而且价格昂贵不到必要时一般不采用。安防技术技术资料在第页共页三、镜头的选择和主要参数摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标因此摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量又关系到工程造价。镜头相当于人眼的晶状体如果没有晶状体人眼看不到任何物体如果没有镜头那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片没有清晰的图像输出这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时也就是人们常说的近视眼眼前的景物就变得模糊不清摄像头与镜头的配合也有类似现象当图像变得不清楚时可以调整摄像头的后焦点改变CCD芯片与镜头基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置）可以将模糊的图像变得清晰。由此可见镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距施工人员经常进行现场调试其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。１、镜头的分类按外形功能分球面镜头非球面镜头针孔镜头鱼眼镜头按尺寸大小分”mm”mm”mm”mm按光圈分自动光圈手动光圈固定光圈按变焦类型分电动变焦手动变焦固定焦距按焦距长矩分长焦距镜头标准镜头广角镜头（１）以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种工业标准即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。两者螺纹部分相同但两者从镜头到感光表面的距离不同。Ｃ安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是mm。ＣＳ安装座：特种Ｃ安装此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是mm。如果要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座摄象机上时则需要使用镜头转换器。（２）以摄象机镜头规格分类摄象机镜头规格应视摄象机的ＣＣＤ尺寸而定两者应相对应。即安防技术技术资料第页共页摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／２英寸时镜头应选１／２英寸。摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／３英寸时镜头应选１／３英寸。摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／４英寸时镜头应选１／４英寸。如果镜头尺寸与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸不一致时观察角度将不符合设计要求或者发生画面在焦点以外等问题。（３）以镜头光圈分类镜头有手动光圈（manualiris）和自动光圈（autoiris）之分配合摄象机使用手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈称为视频输入型另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈称为ＤＣ输入型。自动光圈镜头上的ＡＬＣ（自动镜头控制）调整用于设定测光系统可以整个画面的平均亮度也可以画面中最亮部分（峰值）来设定基准信号强度供给自动光圈调整使用。一般而言ＡＬＣ已在出厂时经过设定可不作调整但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时明亮目标物之影像可能会造成“白电平削波”现象而使得全部屏幕变成白色此时可以调节ＡＬＣ来变换画面。另外自动光圈镜头装有光圈环转动光圈环时通过镜头的光通量会发生变化光通量即光圈一般用Ｆ表示其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比即：Ｆ＝f（焦距）／Ｄ（镜头实际有效口径）Ｆ值越小则光圈越大。采用自动光圈镜头对于下列应用情况是理想的选择它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。要求在整个视野有良好的聚焦时用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时应使用自动光圈镜头。（４）以镜头的视场大小分类标准镜头：视角３０度左右在１／２英寸ＣＣＤ摄象机中标准镜头焦距定为１２mm在１／３英寸ＣＣＤ摄象机中标准镜头焦距定为８mm。广角镜头：视角９０度以上焦距可小于几毫米可提供较宽广的视景。远摄镜头：视角２０度以内焦距可达几米甚至几十米此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大但使观察范围变小。安防技术技术资料第页共页变倍镜头（zoomlens）：也称为伸缩镜头有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。可变焦点镜头（varifocuslens）：它介于标准镜头与广角镜头之间焦距连续可变即可将远距离物体放大同时又可提供一个宽广视景使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦则需通过手动聚焦实现。针孔镜头：镜头直径几毫米可隐蔽安装。（５）从镜头焦距上分短焦距镜头：因入射角较宽可提供一个较宽广的视野。中焦距镜头：标准镜头焦距的长度视ＣＣＤ的尺寸而定。长焦距镜头：因入射角较狭窄故仅能提供狭窄视景适用于长距离监视。变焦距镜头：通常为电动式可作广角、标准或远望等镜头使用。２、选择镜头的技术依据（１）镜头的成像尺寸应与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸相一致如前所述有１英寸、２／３英寸、１／２英寸、１／３英寸、１／４英寸、１／５英寸等规格。（２）镜头的分辨率描述镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变但对拥护而言需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位计算公式为：镜头分辨率Ｎ＝１８０／画幅格式的高度。由于摄象机ＣＣＤ靶面大小已经标准化如１／２英寸摄象机其靶面为宽mm＊高mm１／３英寸摄象机为宽mm＊高mm。因此对１／２英寸格式的ＣＣＤ靶面镜头的最低分辨率应为３８对线／mm对１／３英寸格式摄象机镜头的分辨率应大于５０对线摄象机的靶面越小对镜头的分辨率越高。（３）镜头焦距与视野角度首先根据摄象机到被监控目标的距离选择镜头的焦距镜头焦距f确定后则由摄象机靶面决定了视野。（４）光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量以Ｆ为标记每个镜头上均标有其最安防技术技术资料第页共页大的Ｆ值通光量与Ｆ值的平方成反比关系Ｆ值越小则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。３、变焦镜头（zoomlens）变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化因此可以使被监控的目标放大或缩小所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有６倍（~mm,F）、８倍（~mm,F）、１０倍（~mm,F）、１２倍（~mm,F）、２０倍（~mm,F）等档次并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数除光学放大外还可施以电子数码放大。在电动伸缩镜头中光圈的调整有三种即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整则只有电动调整和预置两种电动调整是由镜头内的马达驱动而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位这样可以免除成像必须逐次调整的过程可精确与快速定位。在球形罩一体化摄像系统中大部分采用带预置位的伸缩镜头。另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。、镜头与摄像机CCD尺寸的关系”镜头既可用于”摄像机也可用于”摄像机但视角会减少左右。”镜头不能用于”摄像机只能用于”摄像机。、不同种类镜头的应用范围手动、自动光圈镜头的应用范围手动光圈镜头是的最简单的镜头适用于光照条件相对稳定的条件下手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标应采用自动光圈镜头比如在户外或人工照明经常开关的地方自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动马达受控于摄像机的视频信号。手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（光圈）镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。定焦距（光圈）镜头一般与电子快门摄像机配套适用于室内监视某个固定目标的场所作用。定焦距镜头一般又分为长焦距镜头中焦距镜头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相近的镜头焦距小于成像尺寸的称为短距镜头短焦距镜头又称广角镜头该镜头的焦距通常是mm以下的镜头短焦距镜头主要用于环境照明条件差监视范围要求宽的场合焦距大于成像尺寸的称为长焦距镜头长焦距镜头又称望远镜头这类镜头的焦距一般在mm以上主要用于监视较远处的景物。手动光圈镜头可与电子快门摄像机配套在各种光线下均可使用。安防技术技术资料第页共页自动光圈镜头（EF）可与任何CCD摄像机配套在各种光线下均可使用特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面一般都配自动光圈镜头。电动变焦距镜头可与任何CCD摄像机配套在各种光线下均可使用变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦光圈开度改变焦距大小的。、镜头的主要性能指标有以下几个：a焦距：焦距的大小决定着视场角的大小焦距数值小视场角大所观察的范围也大但距离远的物体分辨不很清楚焦距数值大视场角小观察范围小只要焦距选择合适即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角所以在选择镜头焦距时应该充分考虑是观测细节重要还是有一个大的观测范围重要如果要看细节就选择长焦距镜头如果看近距离大场面就选择小焦距的广角镜头。a光阑系数：即光通量用F表示以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值例如mmF代表最大孔径为毫米。光通量与F值的平方成反比关系F值越小光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为等其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的倍。也就是说镜头的通光孔径分别是前一数值是后一数值的根号倍因此光圈指数越小则通光孔径越大成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动（MANUALIRIS）和自动光圈（AUTOIRIS）之分。配合摄像头使用手动光圈适合亮度变化不大的场合它的进光量通过镜头上的光圈环调节一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整用于室外、入口等光线变化大且频繁的场合。c自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频（VIDEO）驱动型镜头本身包含放大器电路用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流（DC）驱动型利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头通常还有两项可调整旋钮一是ALC调节（测光调节）有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择一般取平均测光档另一个是LEVEL调节（灵敏度）可将输出图像变得明亮或者暗淡。d变倍镜头：变倍镜头分为手动（MANUALZOOMLENS）和电动（AUTOZOOMLENS）两种手安防技术技术资料第页共页动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大既可以看大范围的情况也可以聚焦某个细节再加上云台可以上下左右的转动可视范围就非常大了。电动镜头有倍、倍、倍、倍等多种倍率如果再知道基准焦距就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个倍电动镜头基准焦距为毫米那么其变焦范围就是到毫米连续可调视场角为到度。电动镜头的控制电压一般是直流V~V最大电流为毫安。所以在选控制器时要充分考虑传输线缆长度如果距离太远线路产生的电压下降会导致镜头无法控制必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。、焦距的计算：a公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小视场的大小是以镜头至被摄取物体距离镜头焦头及所要求的成像大小确定的。镜头的焦距视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下f=wLW、f=hLhf镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度H：被摄物体的高度ccd靶面规格尺寸：单位mm由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样其比例均为:,当L不变H或W增大时f变小当H或W不变L增大时f增大。视场角的计算：如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角β（水平观看的角度）β=tg=垂直视场角q（垂直观看的角度）q=tg=式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q表中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度WH=Ltg、W=Ltg例如摄像机的摄像管为mm(in),镜头焦距f为mm从表中查得水平视场角为而镜头与被摄取物体的距离为m试安防技术技术资料第页共页求视场的宽度w。W=Ltg=tg=m则H=W==m焦距f越和长视场角越小监视的目标也就小。图解法如前所示摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定一旦决定了摄像机要监视的景物正确地选择镜头的焦距就由来个因素决定*欲监视景物的尺寸*摄像机与景物的距离*摄像机成像器的尺士："、"、"或"。图解选择镜头步骤：所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。估计或实测视场的最大宽度估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离使用”镜头时使用图使用镜头时使用图使用”镜头时使用图使用镜头时使用图。具体方法：在以W和L为座标轴的图示中查出应选用的镜头焦距。为确保景物完全包含在视场之中应选用座标交点上面那条线指示的数值。例如：视场宽m,距离m,使用"格式的镜头在座标图中的交点比代表mm镜头的线偏上一点。这表明如果使用mm镜头就不能覆盖m的视场。而用mm的镜头则可以完全覆盖视场。f=vDV或f=hDH其中f代表焦距v代表CCD靶面垂直高度V代表被观测物体高度h代表CCD靶面水平宽度H代表被观测物体宽度。举例：假设用”CCD摄像头观测被测物体宽毫米高毫米镜头焦点距物体毫米。由公式可以算出：焦距f=X毫米或焦距f=X毫米当焦距数值算出后如果没有对应焦距的镜头是很正常的这时可以根据产品目录选择相近的型号一般选择比计算值小的这样视角还会大一些。安防技术技术资料第页共页四、视频切换与控制主机１、单纯型的云台、镜头及防护罩控制器其功能是仅仅实现对单台或多台执行云台旋转、上下俯仰、对云台上的摄象机镜头控制聚焦、光圈调整及变焦变倍功能较复杂的装置还可对云台上的防护罩作加热、除霜等控制。２、手动视频切换器它是视频切换器最简单的一种该装置上有若干按键用以对单一监视器输出显示所选择的某台摄象机图像。手动切换比较经济可靠可将４～１６路视频输入切换到一台监视器上输出。其缺点是使用这种类型切换器对摄象机进行手动切换时监视器上会出现垂直翻转和滚动直至监视器确定有输入摄象机的垂直同步脉冲后才会消失。３、顺序视频切换器多路视频信号要送到同一处监控可以一路视频对应一台监视器但监视器占地大价格贵如果不要求时时刻刻监控可以在监控室增设一台切换器把摄像机输出信号接到切换器的输入端切换器的输出端接监视器切换器的输入端分为,,,,,,切换器有手动切换、自动切换两种工作方式手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路自动方式是让预设的视频按顺序延时切换切换时间通过一个旋钮可以调节一般在秒到秒之间。切换器的价格便宜（一般只有三五百元）联接简单操作方便但在一个时间段内只能看输入中的一个图像。要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像就需要用画面分割器。顺序视频切换器是使来自多台摄象机的图像在一台监视器上选择显示一幅再显示另一幅摄象机的显示顺序和显示停留时间可由用户程序设置或修改。顺序视频切换器采用垂直间隔切换以消除监视器上的图像闪烁、抖动或滚动使观察监视器的人可以舒适地观看。所谓垂直间隔切换是视频播放时切换视频的一种方式。切换器中的电子系统寻找每一台摄象机的垂直同步脉冲然后切换这一垂直脉冲间的视频消除监视器上的垂直滚动和抖动得到无滚动切换的效果。实现无滚动切换的前提是摄象机需要有行同步电路这样多台摄象机用同一交流电源相位的电源供电时可使多台摄象机同时产生垂直同步脉冲这也是使用２４Ｖ交流电源的摄象机能在闭路电视监控系统中得到广泛应用的原因之一。在较大型的系统中如果摄象机使用不同相位的非２４Ｖ交流电源此时需要消除监视器上的垂直滚动则要么要求摄象机具有非同步或信号锁定功能要么使用摄象机上的可调相位选择根据不同交流电源相位间的垂直同步定时差异来进行调整。为了监控的需要一般顺安防技术技术资料第页共页序切换器带有报警切换功能即发生报警时该顺序切换器会自动将报警区域的摄象机图像切换到监视器上显示输出。４、视频矩阵切换与控制主机所谓视频矩阵切换就是可以选择任意一台摄象机的图像在任一指定的监视器上输出显示犹如Ｍ台摄象机和Ｎ台监视器构成的Ｍ＊Ｎ矩阵一般视应用需要和装置中模板数量的多少矩阵切换系统可大可小小型系统是４＊１大型系统可以达到１０２４＊２５６或更大。在以视频矩阵切换与控制主机为核心的系统中每台摄象机的图像需要经过单独的同轴电缆传送到切换与控制主机对云台与镜头的控制则一般由主机经由双绞线或者多芯电缆先送至解码／驱动器由解码器先对传来的信号进行译码即确定执行何种控制动作。解码／驱动器具有的功能如下：（１）前端摄象机电源的开关控制。（２）对来自主机的命令进行译码控制云台与镜头可完成的动作有：云台的左右旋转、云台的上下俯仰、云台的扫描旋转（定速或变速）、云台预置位的快速定位、镜头光圈大小的改变、镜头聚焦的调整、镜头变焦变倍的增减、镜头预置位的定位、摄象机防护罩雨刷的开关、某些摄象机防护罩降温风扇的开关（大多数采用温度控制自动开关）、某些摄象机防护罩除霜加热器的开关（大多数采用低温时自动加电至指定温度时自动关闭）（３）通过固态继电器提高对执行动作的驱动能力。（４）与切换控制主机间的传输控制。视解码器所接受代码的形式不同通常有三种类型的解码器：一是直接接受由切换控制主机发送来曼彻斯特码的解码器二是由控制键盘传送来或将曼彻斯特码转换后接受的ＲＳ－２３２输入型解码器三是经同轴电缆传送代码的同轴视控型解码器。因此与不同解码器配合使用的云台则存在着相互是否兼容的选择。视频矩阵切换控制主机是闭路电视监控系统的核心。多为插卡式箱体内有电源装置插有一块含微处理器的ＣＰＵ板、数量不等的视频输入板、视频输出板、报警接口板等有众多的视频ＢＮＣ接插座、控制连线插座及操作键盘插座等。具备的主要功能有：接收各种视频装置的图像输入并根据操作键盘的控制将它们有序地切换到相应的监视器上供显示或记录完成视频矩阵切换功能。编制视频信号的自动切换顺序和间隔时间接收操作键盘的指令控制云台的上下、左右转动镜头的变倍、调