视频基础知识培训课件.ppt

1、 深圳同尊数字技术有限公司深圳同尊数字技术有限公司20112011年年7 7月月视频基础知识培训视频基础知识培训汇报提纲 摄像部分基础知识控制显示基础知识视频监控视频监控 利用视频探测手段对目标进行监视、控制和信息记录。组成组成一般由前端、传输、控制及显示记录四个主要部分组成。视频监控系统原理视频监控系统原理视频监控系统概述控制部分摄像部分传输部分显示与记录视频n 视频：动态图像，是一组图像按时间顺序的连续展示。视频：动态图像，是一组图像按时间顺序的连续展示。n 利用人眼视觉暂留的原理，通过播放一系列的图片，使人眼产生运动的利用人眼视觉暂留的原理，通过播放一系列的图片，使人眼产生运动的感觉。感

2、觉。n 视频的三要素：视频的三要素：n 空间分辨率（即屏幕上的点数）空间分辨率（即屏幕上的点数）n 颜色分辨率（即每个点的颜色位数）颜色分辨率（即每个点的颜色位数）n 时间分辨率（即每秒的帧数）时间分辨率（即每秒的帧数）n 按信号组成和存储方式的不同：按信号组成和存储方式的不同：n 模拟视频：由连续的模拟信号组成的图像序列，像电影、电视和录像的画模拟视频：由连续的模拟信号组成的图像序列，像电影、电视和录像的画面；面；n 数字视频：一系列连续的数字图像序列。数字视频：一系列连续的数字图像序列。图像扫描方式n 帧：一段视频中的每一幅图像称为一帧。根据视觉暂留原理，要使人帧：一段视频中的每一幅图像称

3、为一帧。根据视觉暂留原理，要使人的视觉产生连续的动态感觉，每秒钟图像的播放帧数要在的视觉产生连续的动态感觉，每秒钟图像的播放帧数要在2430帧频帧频（每秒播放的帧数）。（每秒播放的帧数）。n 扫描方式：传送视频图像时，将每幅图像分解成很多像素，按照一个扫描方式：传送视频图像时，将每幅图像分解成很多像素，按照一个一个像素、一行一行的方式顺序传送或接收。扫描行数（扫描分辨率一个像素、一行一行的方式顺序传送或接收。扫描行数（扫描分辨率）越多，清晰度越高。分隔行扫描和逐行扫描。）越多，清晰度越高。分隔行扫描和逐行扫描。帧帧逐行扫描奇数场偶数场隔行扫描（PAL）电视制式n TV制式制式n NTSC(美国

4、、日本）美国、日本）30帧帧/秒，秒，525行行/帧帧 n PAL (西欧、中国）西欧、中国）25帧帧/秒，秒， 625行行/帧帧 n SECAM（俄、法）（俄、法）n 注：电影是注：电影是24帧帧/秒秒n 标准数字化电视分辨率：标准数字化电视分辨率：n PAL：720*576n NTSC：720*480pal:25帧/秒ntsc:30帧/秒TV制式NTSCPALSECAM帧频(Hz)302525行/帧525625625亮度带宽(MHz)4.26.06.0彩色幅载波(MHz)3.584.434.25声音载波(MHz)4.56.56.5各种图像分辨率介绍n QCIF(176 x144)n CIF

5、（common intermediate format）通用中间格式）通用中间格式 352 x 288 （PAL NTSC） 10 万像素万像素n 2CIF 704 x 288 20万像素万像素n 4CIF 704 x 576 40万像素万像素n DCIF 528384 20万像素（万像素（double cif）n D1 704 x 576 (PAL) 40万像素万像素n VGA (Video-Graphics-Array) 640 x 480 CIF录像分辨率是主流分辨率，绝大部分产品都采用录像分辨率是主流分辨率，绝大部分产品都采用CIF分辨率。分辨率。以下视频传输带宽选择模式：以下视频传输

6、带宽选择模式：1.5Mbps视频传输带宽视频传输带宽8Mbps时：可实现全实时时：可实现全实时25帧帧/秒，即秒，即25fps，图像分辨率为图像分辨率为D1（704576）的视频图像传输。）的视频图像传输。512Kbps视频传输带宽视频传输带宽1.5Mbps 时：可实现全实时时：可实现全实时25帧帧/秒，即秒，即25fps，图像分辨率为，图像分辨率为CIF（352288）的视频图像传输。）的视频图像传输。视频传输带宽视频传输带宽512Kbps时：可实现抽帧，图像分辨率为时：可实现抽帧，图像分辨率为CIF（352288）的视频图像传输。）的视频图像传输。媒体数字化SamplerQuantizer

7、&Coderanalogsignalsampledsignaldigitizedsignal采样：指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的采样：指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化：用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连量化：用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。压缩与编码：数字化后得到的图像数据量十分巨大，必须采用编码技压缩与编码：数字化后得到的图像数据量十分巨大，必须采

8、用编码技术来压缩其信息量。在一定意义上讲，编码压缩技术是实现图像传输术来压缩其信息量。在一定意义上讲，编码压缩技术是实现图像传输与储存的关键。与储存的关键。复合视频信号复合视频信号 包含亮度信号、色差信号和所有定时信号的单一信号，其中色差信号通过彩色负载波调制之后和亮度信号的高频端进行混合。所需带宽资源少，兼容黑白和彩色视频显示设备，但清晰度低，亮色串扰。S_video信号信号 亮度信号和色差信号分别独立传输的一种视频信号。它的优点：减少了亮色串扰，不必用专用电路对亮度和色差信号进行分离，提高了亮度的带宽，从而提高了图像的清晰度。RGB信号信号 将三基色电信号作为独立的视频信号而直接进行传输的

9、一种视频信号。该类型的视频信号所提供的图像清晰度最高，但带宽最宽，主要用于电视台。视频输出信号汇报提纲视频基础知识 摄像部分基础知识 控制显示基础知识视频采集部分-摄像机（Camera）n 摄像机摄像机:视频监控系统的前沿部分，是整个系统的视频监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛眼睛”。当被监视。当被监视场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机离更远、更清楚；把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖

10、的角度更大。进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。 n 为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。摄像机：将光信号转变为视频信号摄像机：将光信号转变为视频信号镜头：可选用固定镜头或二可变镜头，三可镜头（调焦距、调聚焦、镜头：可选用固定镜头或二可变镜头，三可镜头（调焦距、调聚焦、调光圈）调光圈）云台：用于承载摄像机上下左右移动，可不选用云台：用于承载摄像机上下左右移动，可不选用云台镜头摄像机摄像机基本构成n 摄

11、像机主要由镜头、影像传感器（主要是摄像机主要由镜头、影像传感器（主要是CCD器件）、器件）、DSP等组等组成，被摄物体反射光线经过镜头聚焦至成，被摄物体反射光线经过镜头聚焦至CCD上，上，CCD由多个由多个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，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，再经过经滤波、放大，再经过DSP处理后

12、形成视频信号输出。处理后形成视频信号输出。D/A转换器l增益l背光补偿l降噪。A/D转换器CCD信号处理图像传感器模拟视频输出模拟摄像机摄像机原理摄像机组成n 光学系统 n 光电转换器件n 视频处理电路n 调整与控制 n 寻像器 n 电源部分n 摄录一体机：信号记录存储、话筒。作用：成像、色温转换、分光。作用：光电转换。作用：对视频信号进行放大、校正处理；编码输出。作用：监控摄像头状态调整和功能控制。作用：取景、回放作用：为监控摄像机提供动力。组成：变焦距镜头、色温转换片、分色棱镜组成：CCD摄像器件组成：电子取景器、LCD液晶显示屏组成：电池、交流适配器组成：黑、白平衡调整、光圈、增益、聚焦

13、调整等组成：预放器、视频信号处理电路、编码器等内部公开感光芯片感光芯片是摄像机的核心部件，目前摄像机常用的感光芯片有感光芯片是摄像机的核心部件，目前摄像机常用的感光芯片有CCD和和CMOS，DPS（数字成像系统（数字成像系统 ，超宽动态应用），主流，超宽动态应用），主流为以下两种：为以下两种：CMOSCCD名词互补性金属氧化物半导体电荷耦合器件输出一般内置A/D，图像输出已数字化输出为模拟信号灵敏度感光开口小，灵敏度低同等面积下，灵敏度高成本工艺简单，成本低成本高功耗直接放大，功耗低需外加电压，功耗高图像质量色彩还原能力偏弱，曝光差色彩还原好，曝光好信噪比信噪比低信噪比高CCD 摄像机采用主流

14、摄像机采用主流CCD全称为全称为Charge Coupled Device，中文翻译为，中文翻译为电荷藕合器件。有时摄像机又叫电荷藕合器件。有时摄像机又叫CCD。品牌：品牌：Sony、 Panasonic、Sharp、L.G 、日立、日立三洋三洋 原理：被摄物体反射的光线传播到镜头，经镜原理：被摄物体反射的光线传播到镜头，经镜头聚焦到头聚焦到CCD芯片上，芯片上，CCD根据光的强弱积聚根据光的强弱积聚相应的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序相应的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经过滤波、放大处理，的控制下，逐点外移，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

15、合视通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号频信号。摄像机参数点MAP摄像机电源视频输出分辨率CCD尺寸CCD像素扫描制式可调参数主要参数自动增益控制AGC水平分辨率最低照度背光补偿BLC宽动态范围WDR自动白平衡WDR电子快门同步方式摄 像 机摄像机主要参数CCD像素：像素：CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清的主要性能指标，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。晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由点是由点阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以越清晰。现在市场

16、上大多以25万和万和38万像素为划界，万像素为划界，38万万像素以上者为高清晰度摄像机。像素以上者为高清晰度摄像机。CCD尺寸：即摄像机靶面，原多为尺寸：即摄像机靶面，原多为1/2英寸，现在英寸，现在1/3英寸英寸的已普及化，的已普及化，1/4英寸和英寸和1/5英寸也已商品化。尺寸越大越英寸也已商品化。尺寸越大越好好。1/4in1/3in1/2in2/3in4mm8mm11mm4mm6mm8mmCCD尺寸摄像机主要参数n 扫描制式扫描制式n 有有PAL制和制和NTSC制之分。制之分。n 摄像机电源摄像机电源n 交流为交流为220V、110V、24V，直流为，直流为12V 或或9V。n 信噪比信

17、噪比n 指信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号指信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号S/N来表示。一来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在般摄像机给出的信噪比值均是在AGC（自动增益控制）关闭时（自动增益控制）关闭时的值典型值为的值典型值为46dB，若为，若为50dB，则图像有少量噪声，图像质，则图像有少量噪声，图像质量良好；若为量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。，则图像质量优良，不出现噪声。n 视频输出视频输出n 多为多为1Vp-p、75，采用，采用BNC接头。接头。 摄像机主要参数n 水平分辨率水平分辨率n 衡量摄像机优劣的一个重要参数，用电视线（衡量摄像机优劣的一个重

18、要参数，用电视线（TV LineTVL）来表示）来表示，指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄，指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数，线数越大，成像越清晰。像机的分辨率高）上能够看到的最多线数，线数越大，成像越清晰。n 彩色模拟摄像机的典型分辨率是在彩色模拟摄像机的典型分辨率是在420到到500电视线之间，主要有电视线之间，主要有420线线、480线、线、520线、线、570线等不同档次。水平分辨率与线等不同档次。水平分辨率与CCD和镜头有关，还和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是与摄

19、像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当的频带宽度相当于清晰度为于清晰度为80电视线。电视线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。 水平分辨率又称清晰度，指人眼看到的宏观图像的清晰程度，是一种主观感受。分辨率分辨率 在视频录像，传输和显示过程中所使用的图像质量指标，或显示设备自身具有表现图像细致程度的固有屏幕结构。或是指单幅图像信号的扫描格式或是显示设备的像素规格。 单位：像素点，Pixels 分辨率=水平像素*垂直像素。n 分辨率越大图像质量越好。分辨率越大图像质量越好。 n 在在CCTV中受限于技术本身的限制中受限于技术本身

20、的限制,最大分辨率为最大分辨率为n 720*480（NTSC制式）制式）n 720*576（PAL制式）制式）n 相当于相当于40万像素，也就是万像素，也就是D1的分辨率水平。的分辨率水平。摄像机主要参数清晰度、分辨率n 清晰度清晰度 人眼看到的人眼看到的 可定量测量的可定量测量的.n 同一图像信号，数值上来说清晰度将小于分辨率。同一图像信号，数值上来说清晰度将小于分辨率。n 同一分辨率的图像信号，通过不同的同一分辨率的图像信号，通过不同的 传输渠道和不同的显示设备，传输渠道和不同的显示设备，最终得到的图像清晰度是各不相同的。最终得到的图像清晰度是各不相同的。图像信号显示设备分辨率传输带宽清晰

21、度不相关摄像机分辨率和像素对比： 420420线线TVL 480TVL 480线线TVLTVL摄像机分辨率和像素对比 540 540 线线 650650线线摄像机分辨率和像素对比 130130万像素万像素 200200万像素万像素摄像机主要参数n 照度：反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。n 照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）。1Lux大约等于1烛光在距离1米的照度；20CM远处的烛光为10Lux左右。n 最低照度：当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。即CCD正常成像时所需要的最暗光线。指

22、CCD对环境光线的敏感程度。数值越小，说明CCD灵敏度越高。n 黑白摄像机的灵敏度一般在0.01-0.5LUX之间，彩色摄像机多在0.1LUX以上。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比需要处理色彩浓度的彩色摄像机低10倍。内部公开最低照度指标来表征摄像机灵敏度最低照度参考值普通型摄像机：正常工作所需照度普通型摄像机：正常工作所需照度13lux13lux ；月光型摄像机：正常工作所需照度月光型摄像机：正常工作所需照度0.1lux0.1lux左右；左右； 星光型摄像机：正常工作所需照度星光型摄像机：正常工作所需照度0.01lux0.01lux以下；以下； 红外型摄像机：采用红外灯照明，在没有光线的

23、情况下也可以成像（黑白红外型摄像机：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像（黑白）太阳直射 晴空多云 阴雨天 全月当空 无月阴天 半月晴空 不同天气下的环境照度参考值不同天气下的环境照度参考值 100000 10000 0.1 1000 0.01 0.00001 lux摄像机可调整功能 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。原理：所有摄像机都有一个视频放大器，将来自CCD的信号放大到可以使用水准的，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下更加灵敏，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）

24、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在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。自动增益控制（自动增益控制（AGCAGC）效果对比摄像机可调整功能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。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。也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效的补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。如视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，背光补偿能提供对非常强的背景光线前面的目标的理想曝光.普通摄像机背光补偿摄像机效果对比背光补偿（背光补偿（BLCBLC）宽动态范围宽动态范围(

25、WDR)(WDR) 产生背景：产生背景： 当在强光源照射下的高亮度区域及阴影，逆光等相对亮度较当在强光源照射下的高亮度区域及阴影，逆光等相对亮度较低的区域在一幅图画中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域低的区域在一幅图画中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因明亮区域曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重因明亮区域曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。影响图像质量。 原理：宽动态摄像机采用专用的原理：宽动态摄像机采用专用的DSP电路。它首先对明亮区域的被摄物电路。它首先对明亮区域的被摄物体用最合适的快门速度进行曝光，然后再对阴暗区域的被摄物

26、体用最合体用最合适的快门速度进行曝光，然后再对阴暗区域的被摄物体用最合适的快门进行曝光，最后将两个图像用适的快门进行曝光，最后将两个图像用DSP数字信号处理芯片，将捕捉数字信号处理芯片，将捕捉到的两幅图像组合在一张图像上，使其扩大了可处理的动态范围，使得到的两幅图像组合在一张图像上，使其扩大了可处理的动态范围，使得明亮区域的被摄物体和阴暗区域的被摄物体都可以看得清楚。明亮区域的被摄物体和阴暗区域的被摄物体都可以看得清楚。效果对比普通摄像机宽动态摄像机摄像机可调整功能背光补偿VS宽动态 背光补偿对整个画面整体加亮。背光补偿对整个画面整体加亮。 宽动态摄像机能在高光照处使用高速快门曝光和在低光照处

27、使用低宽动态摄像机能在高光照处使用高速快门曝光和在低光照处使用低速快门曝光生成的图像结合而生成的合成图像。速快门曝光生成的图像结合而生成的合成图像。自动白平衡（自动白平衡（AWBAWB） 产生背景：物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合产生背景：物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。下拍摄出的照片会有不同的色温。CCD没有办法像人眼一样会自动修正没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。所以通过白平衡的修正，可以自动矫正室内室外物体在不光线的改变。所以通过白平衡的修正，可以自动矫正室内室外物体在不同色温光线下的色彩，无此功能的摄像机获得的照片

28、颜色一般偏红或偏同色温光线下的色彩，无此功能的摄像机获得的照片颜色一般偏红或偏蓝。蓝。 目的：为了色彩的准确再现。摄像机等要求进行白平衡调整，实际上目的：为了色彩的准确再现。摄像机等要求进行白平衡调整，实际上也就是对数码机器进行拍摄环境的基础色温定位。也就是对数码机器进行拍摄环境的基础色温定位。白平衡只用于彩色摄像机摄像机可调整功能效果对比自动白平衡摄像机普通摄像机类比于照像机的机械快门功能提出的一个术语，相当于控制类比于照像机的机械快门功能提出的一个术语，相当于控制CCD图像传图像传感受器的感光时间，感光时间越长，电荷积累时间也就越长，输出信号感受器的感光时间，感光时间越长，电荷积累时间也就

29、越长，输出信号电流的强度也就越大。电流的强度也就越大。在照度较高的地方，感光时间要求短些，否则画面会偏白；在照度较高的地方，感光时间要求短些，否则画面会偏白；在照度较低的地方，感光时间要求长些，这样画面会积累较多的电荷，在照度较低的地方，感光时间要求长些，这样画面会积累较多的电荷，从而使图像变得清晰。从而使图像变得清晰。合理控制合理控制CCD摄像机的电子快门，还可以有效的防止高速移动物体的拖摄像机的电子快门，还可以有效的防止高速移动物体的拖影现象。影现象。摄像机可调整功能电子快门电子快门摄像机可调参数同步方式同步方式 系统只有在同步的情况下，图像进行时序切换时就不会出现滚动现象，录、放像质量才

30、能提高。n 内同步：利用摄像机内部的晶体振荡电路产生的同步信号来完成操 作；n 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像机的 外同步输入端来实现同步；n 电源同步：也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄像机的交流电源来完成推动同步，即摄像机与电源零线同步。日夜切换日夜切换日夜切换(彩转黑彩转黑)是帮助摄像机能够适应低照度条件的功能，在低照度条件下，是帮助摄像机能够适应低照度条件的功能，在低照度条件下，它可以使用摄像机自动从彩色模式切换到黑白模式以体现更高的光灵敏度。它可以使用摄像机自动从彩色模式切换到黑白模式以体现更高的光灵敏度。彩转黑方式分两种彩转黑方式分两种1.软件方式彩转黑。软

31、件方式彩转黑。2.双滤光片式彩转黑。双滤光片式彩转黑。ICR（红外滤光片切换）（红外滤光片切换） 摄像机为了获得精确的彩色图像，红外滤光片功能处于打开的状态，在光线摄像机为了获得精确的彩色图像，红外滤光片功能处于打开的状态，在光线不足时，通过不足时，通过ICR关闭红外滤光器以便在黑白模式下获得更高的光灵敏度，配合关闭红外滤光器以便在黑白模式下获得更高的光灵敏度，配合红外照明装置可实现零照度摄像。红外照明装置可实现零照度摄像。日间（彩色）夜间（黑白）彩转黑镜头（LENS）v 镜头：摄像机的成像器件，一般有数片凸透镜和凹透镜组成。v 主要参数：成像尺寸， 焦距， 视场角， 相对孔径等几个参数。v

32、分类： 应用场合镜头的种类大致可分为：l 广角镜头：视角在50度以上，一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所；l 标准镜头：视角在30度左右，一般用于走道及小区周界等场所；l 长焦镜头：视角在20度以内，焦距的范围从几十毫米到上百毫米，用于远距离监视；l 变焦镜头：镜头的焦距范围可变，可从广角变到长焦，用于景深大，视角范围广的区域；l 针孔镜头：用于隐蔽监控。镜头参数v 焦距f：镜头的主平面到焦点之间的距离。焦距决定摄像机看多远，看多宽。v 视场角：镜头对视野的高，宽的张角。与焦距和CCD靶面高，宽有关。 摄像机能看清多么远的物体？摄像机能看清多么宽的场景？焦距与视场角一一对应。 CCD靶

33、面 焦距 f f=3.5mm视场角约90度 f=8mm视场角约40度 f=25mm视场角约15度 镜头 镜头焦距与视场角的关系为：镜头焦距越长，其镜头的视场角就越小；在镜头焦距一定的情况下，镜头规格与镜头视场角的关系为：镜头规格越大，其镜头的视场角也越大。成像场景大小与成像物体的显示尺寸是相互矛盾的。短焦距，广角镜头中焦距，中等镜头长焦距，小角度镜头镜头配置n 镜头焦距镜头焦距 2.8mm 3.5mm 4mm 4.8mm 6mm 8mm n 1/3”CCD视角视角 86.3 67.4 62 52.2 42.3 32.6n 监控距离监控距离 4.3m 5.4m 6m 7.3m 9m 12m n

34、镜头焦距镜头焦距 12mm 16mm 25mm 60mm 73.8mm n 1/3” CCD视角视角 22.1 17.1 10.6 3.5 2.9 n 监控距离监控距离 18m 25m 38m 120m 150m 焦距例如：使用1/3CCD摄像机，h=4.8，v=3.6，距离镜头中心5m处，要将1.80m高的人全部摄入画面，应用焦距为几毫米的摄像镜头？ mm106 . 380. 15VDvf即必须选用焦距f10mm的镜头。当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离，估算所选取配镜头的焦距： f=hD/H f=vD/V 镜头的焦距选择根据视场大小和镜头到监视目标的距离等来确定。 三一原则：业内没有绝

35、对的关于清晰度跟距离的一个说法。有个近似的经验可供参考：如果焦距f为10mm，则能辨别出大致细节的有效距离为10m，能辨别出动向的有效距离为30m。镜头参数l 光圈光圈是用来调节和控制通过镜头的光的总量。l 光阑系数光阑系数：F= 焦距 / 光圈直径=f/D F值与光通量成反比，F值越小，到达传感器的光就越多，而在低照度环境下可获得较好的图像质量。每个镜头上均标有其最大的F值。l 镜头的光圈类型镜头的光圈类型：手动光圈镜头：适合于亮度不变的应用场合，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：因亮度变更时其光圈亦作自

36、动调整，故适用亮度变化的场合。 自动光圈镜头分两类：自动光圈镜头分两类：DC驱动光圈驱动光圈:利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈。利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈。视频驱动光圈视频驱动光圈:将视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈将视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈变倍镜头n 变焦镜头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。变焦镜头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。 手动变焦（手动变焦（MANUAL ZOOM LENSMANUAL ZOOM LENS） 电动变焦（电动变焦（AUTO ZOOM LENSAUTO ZOOM LEN

37、S）: :光学放大光学放大6,10,15,206,10,15,20倍（大场景用电动倍（大场景用电动镜头镜头+ +云台）云台） 三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈； 二可变镜头：可调焦距、调聚焦、 自动光圈；一个6倍电动镜头，基准焦距8.5mm，则变焦范围：8.5 mm-51mm.手动光圈定焦镜头 自动光圈变焦镜头 电动变焦镜头 概念的误区 利用变焦倍数这个概念误导用户。似乎倍数越大越好，而不说清楚是多少倍光利用变焦倍数这个概念误导用户。似乎倍数越大越好，而不说清楚是多少倍光学变焦与多少倍数字变焦的乘积。在实际图像监控系统中，真正起作用的是光学变学变焦与多少倍数字变焦的乘积。在实际图像监控系统

38、中，真正起作用的是光学变焦的倍数。由于目前一体化摄像机的有效像素均为焦的倍数。由于目前一体化摄像机的有效像素均为440K左右，电子变焦若超过左右，电子变焦若超过2倍倍，几乎不具备什么实际使用价值，所看到图像的马赛克效果使得监控人员根本无法，几乎不具备什么实际使用价值，所看到图像的马赛克效果使得监控人员根本无法看清实际的监控图像。看清实际的监控图像。一般说来，光学镜头焦距越长变焦倍数越大，该摄像机所能监视并看清的目标一般说来，光学镜头焦距越长变焦倍数越大，该摄像机所能监视并看清的目标也就越远。然而一体化摄像机变焦镜头组受当前国际技术水平的限制，变焦镜头组也就越远。然而一体化摄像机变焦镜头组受当前

39、国际技术水平的限制，变焦镜头组的远焦一直突不破的远焦一直突不破100mm这个难关。这个难关。一般一般16倍光学变焦的焦距范围是：倍光学变焦的焦距范围是：464mm，18倍光学变焦的焦距范围是：倍光学变焦的焦距范围是：3.173.8mm，22倍光学变焦的焦距范围是：倍光学变焦的焦距范围是：488mm或或3.679.2mm ，23倍是倍是3.682.8mm，25倍是倍是2.562.5mm ，27倍是倍是3.2587.75mm，从以上数据不难看出从以上数据不难看出22倍光学变焦镜头组的远焦倍光学变焦镜头组的远焦88mm是看得最远的，这也是是看得最远的，这也是目前市场比较流行目前市场比较流行22倍光学

40、变焦一体化智能球机的原因之一。用户在选择镜头变焦倍光学变焦一体化智能球机的原因之一。用户在选择镜头变焦倍数时应该要求厂家提供具体的镜头近焦、远焦参数而不应片面听信其广告上的倍倍数时应该要求厂家提供具体的镜头近焦、远焦参数而不应片面听信其广告上的倍数宣传。数宣传。 n 对焦（聚焦）：在摄取图像时，调节摄像机镜头，使距离摄像机一定距对焦（聚焦）：在摄取图像时，调节摄像机镜头，使距离摄像机一定距离的景物清晰成像的过程，叫做那个景物所在的点，称为对焦点，因为离的景物清晰成像的过程，叫做那个景物所在的点，称为对焦点，因为“清晰清晰”并不是一种绝对的概念。并不是一种绝对的概念。n 景深：对焦点前（靠近摄像

41、机）、后一定距离内的景物的成像都可以是景深：对焦点前（靠近摄像机）、后一定距离内的景物的成像都可以是清晰的，这个前后范围的总和。清晰的，这个前后范围的总和。n 景深的大小，与镜头焦距有关，焦距长的镜头，景深小，焦距短的镜头景深的大小，与镜头焦距有关，焦距长的镜头，景深小，焦距短的镜头景深大。景深大。n 景深与光圈有关，光圈越小（数值越大，例如景深与光圈有关，光圈越小（数值越大，例如f16的光圈比的光圈比f11的光圈小的光圈小），景深就越大；光圈越大（数值越小，例如），景深就越大；光圈越大（数值越小，例如f2.8的光圈大于的光圈大于f5.6）景）景深就越小。深就越小。镜头参数镜头参数n C/CS

42、接口：接口： 这是工业界这是工业界 CCD和和 CMOS 相机普遍使用的螺纹标准，螺相机普遍使用的螺纹标准，螺纹规格是纹规格是 32 tpi ，即每英寸，即每英寸 32 线。线。n C接口：从后凸沿到像平面的距离是接口：从后凸沿到像平面的距离是 17.526mm 。n CS接口：从后凸沿到像平面的距离是接口：从后凸沿到像平面的距离是 12.5mm 。 一个一个 c 接口的镜头可以通过一个接口的镜头可以通过一个 5mm 的接圈接到的接圈接到 cs 接口的摄像机接口的摄像机上。上。选配镜头原则1.被摄物体的大小被摄物体的大小 、细节尺寸、细节尺寸物距、焦距物距、焦距2.定焦还是变焦定焦还是变焦3.

43、光圈自动光圈自动/手动手动4.是否需要感红外镜头是否需要感红外镜头5.F值值6.DC/VIDEO驱动驱动7.成像器大小：成像器大小：1/3 or1/48.镜头接口方式镜头接口方式C/CS9.CCD摄像机靶面的尺寸摄像机靶面的尺寸10.镜头及摄像系统的分辨率镜头及摄像系统的分辨率 1. 先根据环境的远近选择镜头焦距； 2. 再根据观看的范围选择镜头角度；3. 综合镜头的两种选择，以镜头的焦距选择为主。4. 如视角不够，选择增加云台增大视角范围。选配镜头步骤注意基本要素按外形功能分类按尺寸大小分类按光圈分类按变焦类型分类按焦距长度分类球面镜头1”25mm自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头1/2”

44、3mm手动光圈手动变焦标准镜头针孔镜头1/3”8.5mm固定光圈固定变焦广角镜头鱼眼镜头2/3”17mm镜头分类总结摄像机分类摄像机黑白摄像机彩色摄像机成像色彩一般型高分辨率型1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸1/5英寸PALNTSC110VAC220VAC24VAC12VDV9VDC内同步外同步功率同步外VD同步多台摄像机外同步扫描制式供电电源分辨率灵敏度普通型月光型星光型红外照明型同步方式CCD靶面大小照度扫描系统PAL彩色隔行扫描,625行，50场；每秒25帧，2：1隔行扫描成像元件SONY 1/4” 靶面宽3.2mm*高2.4mm 对角线4mm, 高解析度彩色CCD感应器总

45、图数795（水平）x596（垂直）=470K有效图数752（水平）x582（垂直）=440K 大于38万像素称为高清图像.信噪比（S/N）大于48dB，图像质量良好。信噪比越高越好。水平解析度大于470TVL ,线数越多越好，1MHz对应80线镜头22倍放大（F1.63.7,f=3.9mm85.8mm）, Video AF最短对焦距离0.01m(广视角)，1.0m（窄视角）最低照度需求0.7LuxF1.6 (0Lux With IR LED)（一般照度13lux ；月光型0.1lux左右； 星光型0.01lux以下； ） 光阑系数=F数位放大比率Basic x 16(放大比率总数x352),

46、x2x16Variable同步系统内部OSD（在萤幕显示）OSD On(选单、放大、对焦、白平衡、背光补偿、快门、CAM ID、使用者抬头)/Off视频输出复合影像1Vp-p,75Ohms,BNC摄像机控制RS-485/RS-422或RS-232选项（2.4K/4.8K/9.6K/19.2K/38.4K BPS）放大速度5秒/7秒/9秒对焦模式自动/手动/按键自动高度控制手动（高度 上/下）白平衡自动/Hue/室内/室外/手动/按键自动光圈控制自动/手动（光圈 上/下）增益控制自动/手动（1dB26 dB控制）日夜模式On/Off抑制闪烁模式Off/On(1/120秒快门) 背光补偿On /自

47、动（中央/上/下/左/右）/Super/Off正负片On / Off彩色控制On / Off色信号宽度On / Off预设放大/焦距128模式设定/移动（储存于内部可除式唯读记忆体）远端控制窄视角、宽视角、近端、远端、选单、接地按键控制窄视角（上）、宽视角（下）、近端（+）、远端（-）、选单摄像机参数说明摄像机分类 摄像机按照不同分类方法，可以有很多种分类摄像机按照不同分类方法，可以有很多种分类 并且各种分类之间是交叉的并且各种分类之间是交叉的 实际应用中按照外观形态一般分类为：实际应用中按照外观形态一般分类为： 摄像机部分一般安装在现场，从产品外观形态来看，可以将摄像摄像机部分一般安装在现场

48、，从产品外观形态来看，可以将摄像机分为枪机、球机、半球机、以及具有红外补光功能的枪机和半球机机分为枪机、球机、半球机、以及具有红外补光功能的枪机和半球机等类型。等类型。枪型摄像机枪型摄像机半球摄像机半球摄像机球形摄像机球形摄像机红外摄像机红外摄像机华鼎恒业全系列摄像机摄像机特点类别类别特点特点枪机价格便宜，但不具备变焦和旋转功能，只能完成一个角度固定距离的监视、隐蔽性较差；半球型摄像机具有一定的隐蔽性，同时外形小巧、美观，可以吊装在天花板上，弥补了枪机的某些不足；一体化摄像机内置镜头、可以自动聚焦，对镜头控制方便，安装和调试简单；红外日夜两用摄像机将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元综合成为

49、一体的摄像设备，具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等优点；高速球摄像机集一体机化摄像机和云台于一身的设备，另外具有快速跟踪、360水平旋转、无监视盲区和隐私区域遮蔽等特点和功能；网络摄像机又称IPcamera。它可以将图像采集后进行数字处理并加以压缩，通过IP网络将压缩的视频信号送入到服务器侧或客户端侧；在服务器端或客户端侧，通过软件就可以实时查看远端的图像。类别类别适用性适用性备注备注半球摄像机适用于有吊顶的室内场所，如机房，办公区域，走廊等无需另外配支架，美观，安装简单固定枪式摄像机适用于普通固定监视场景，如走廊、电梯厅、楼梯口、各类入口、银行柜台、地下停车场等。需要配合支架安装快球一体化

50、摄像机适用于室内、室外大范围监控并需要快速相应的场景，如各类建筑大堂、室内外停车场、小区、工厂、平安城市。集成了摄像机、变焦镜头、云台、解码器、防护罩于一体，只需配合支架完成安装PTZ枪式摄像机适用于大范围的室外监视应用，如铁路、机场、公路、码头等通常是变焦镜头、摄像机、防护罩、云台组装在一起，具有高性能。摄像机适用性红外一体化摄像机将摄像机、防雨罩、红外LED灯等部件集成为一体的CCTV监控摄像设备。基本原理是利用装备光耦合CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。性能指标：红外灯的功率和角度，摄