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视频监控系统
闭路电视监控系统
一简介：
闭路电视监控系统（CCTV）是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。
闭路电视监控系统能在人们无法直接观察的场合，却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，并已成为人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远距离区域的独特功能，被认为是保安工作之必须手段。
闭路电视监控系统能提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制。系统符合国家有关技术规范。一般在系统应设置电视摄像机，以实现全方位监控。系统的主要设备应配置电视监视器、时滞录像机和画面处理器等，使用户能调看任意一个画面和遥控操作任意一台有遥控功能摄像机的云台和变焦功能。
二 CCTV系统的组成：
概括的说，由前端，传输，终端组成。
（1） 前 端： 用于获取被监控区域的图像。
一般由摄像机和镜头、云台、解码器、防尘罩等组成。
（2）传输部分： 作用是将摄像机输出的视频（有时包括音频）信号馈送到中心机房或其他监视点。
一般由馈线、视频电缆补偿器、视频放大器等组成。
（3） 终 端： 用于显示和记录、视频处理、输出控制信号、接受前端传来的信号。
一般包括监视器、各种控制设备、和记录设备等。
三、视频监控系统的发展：
视频监控系统发展了短短二十几年时间，从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天，我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。
在九十年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代传统模拟闭路视监控系统(CCTV)。依赖摄像机、同轴电缆、录像机和监视器等专用设备。例如，摄像机通过专用同轴缆输出视频信号。再由同轴电缆缆连接到专用模拟视频设备，如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机(VCR)及视频监视器等。
模拟监控系统的组成一般如下图所示：
模拟CCTV存在大量局限性：
有限监控能力只支持本地监控，受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。
有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。
录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存，且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。
录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。
九十年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量，这种基于 P C机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。
九十年代末，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控步入了全数字化的网络时代，称为第三代远程视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命，受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。
与传统的模拟监控相比，数字监控具有许多优点
第一，便于计算机处理。由于对视频图像进行了数字化，所以可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析，可以及时发现异常情况并进行联动报警，从而实现无人值守。
第二，适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且能够进行加密传输，因而可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下，数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏，也照样能在远处得到现场的真实记录。
第三，便于查找。在传统的模拟监控系统中，当出现问题时需要花大量时间观看录像带才能找到现场记录；而在数字视频监控系统中，利用计算机建立的索引，在几分钟内就能找到相应的现场记录。
第四，提高了图像的质量与监控效率。利用计算机可以对不清晰的图像进行去噪、锐化等处理，通过调整图像大小，借助显示器的高分辨率，可以观看到清晰的高质量图像。此外，可以在一台显示器上同时观看16路甚至32路视频图像。
第五，系统易于管理和维护。数字视频监控系统主要由电子设备组成，集成度高，视频传输可利用有线或无线信道。这样，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。
正是由于数字视频监控具有传统模拟监控无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频监控正在逐步取代模拟监控，广泛应用于各行各业。
四、主要设备：
1.摄像机
安全防范系统中，摄像机处于系统的最前沿，它将被设物体的光图像转变成电信号--视频信号，为系统提供信号源，因此它是系统中最重要的设备之一。图像的生成当前主要是来自CCD摄像机,CCD是电荷耦合器件（charge coupled deice)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像机元件，以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗振动和撞击之特性而被广泛应用。
CCD摄像机的工作方式
被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像
CCD摄像机大致可分为下列几大类：
依成像色彩划分
(1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，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)黑白摄像机：适用于光线不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，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。
依摄像机分辨率划分
(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。
(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型
(3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，570线以上的高分辨率。
依摄像机灵敏度划分
(1)普通型：正常工作所需照度为1~3Lux
(2)月光型：正常工作所需照度为0.1 Lux左右
(3)星光型：正常工作所需照度为0.01 Lux以下
(4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。
按摄像元件的CCD靶面的大小划分
(1)l inch 靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm
(2)2/3inch靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm
(3)1/2inch靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm
(4)1/3inch靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm
(5)1/4inch靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm
(6)1/5inch正在开发之中，尚未推出正式产品
此外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。
监控摄像机参数介绍
监控摄像机的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号，按规格可分为1/3″、1/2″和2/3″等种类，安装方式有固定和带云台二种。
摄像机基本设置说明:
(1) AGC ON/OFF（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。
(2) ATW ON/OFF（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。
(3) ALC/ELC（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1/50到1/10000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：
(1)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。
(2) 图像显著地闪烁和色彩重现性不稳定。
(3) 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。
(4)BLC ON/OFF（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： ① 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； ② 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。
(5)LL/INT（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；LL为电源同步。有些摄像头还有一个LL PHASE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）
(6)VIDEO/DC（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（VIDEO LEVEL L/H）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（凹进光亮）。
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，镜头上已经做好了插头，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。
(7)SOFT/SHARP（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。
(8)FLICKERLESS（无闪动方式）：在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，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60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现像。为克服此现像，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120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，如果以1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现像，严重影响图像质量。有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷偶合速度固定在某一值，例如1/500、1/1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷偶合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现像，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。
摄像机品牌：索尼，三星，霍尼韦尔，松下，海康，大华，凯威，艾立克，亚安等等。
2.摄像机镜头
摄像机光学镜头的作用是把被观察目标的光像聚焦于CCD传感器件上，在传感器件上产生的图像将是物体的倒像，尽管用一个简单的凸透镜就可以实现上述目的，但这时的图像质量不高，不能在中心和边缘都获得清晰的图像，为此往往附加若干透镜元件，组成一道复合透镜，方能得到满意的图像。
3.云台：
云台与摄像机配合使用能达到上下左右转动的目的。扩大一台摄像机的监视范围，同时能在一定范围内跟踪木便进行摄像，提高了摄像机的实用价值。
* 按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。
* 按安装方式分为侧装和吊装，就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。
按照可以运动功能分为水平云台和全方位（全向）云台。
按照工作电压分为交流定速云台和直流高变速云台。
按照承载重量分为轻载云台、中载云台和重载云台。
按照负载安装方式分为顶装云台和侧装云台。
根据使用环境分为通用型和特殊型。通用型是指使用在无可燃、无腐蚀性气体或粉尘的大气环境中，又可分为使用型和室外型。最典型的特殊型应用是防爆云台。
* 在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观等因素。
4. 防护罩（防尘罩）和支架、解码器： 防尘罩的作用是用来保护摄像机和镜头不受诸如有害气体、大灰尘及人为有意破坏等环境条件的影响。
解码器则用来完成对摄像机镜头，全方面云台的总线控制。
支架是用于摄像机安装时作为支撑的，并将摄像机连接于安装部位的辅助器件上。
5. 监视器： 监视器是电视监控系统的终端显示设备。整个系统的状态最终都要体现在监视的屏幕上。监视器的优劣直接影响着整个系统的最终效果。
6.信号传输： 当监控现场于控制中心较近时采用视频图像，控制信号直接传输的方式，当距离较远时，采用射频、微波、或者光纤传输的方式。
常用设备有：同轴电缆、双绞线、光纤。可传输距离由近到远依次递增。
7.控制中心控制设备与监视设备： （1）视频信号分配放大器； （2）矩阵（视频信号切换器）；（3）终端控制器（操作键盘）； （4）报警扩展打印器
（5）字符发生器、电梯层楼叠加显示器 ；（6）终端解码器； （7）终端控制器； （8）多画面分割器；
（9）视频移动探测器；（10） 隔离接地环路变压器 ； （11）计价及控制机柜 | 
li345625845
发表于 2010-4-6 12:59:00
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