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1、安全技术防范培训讲义,第一章：安全技术防范概述,一、安全技术防范的概念： 安全防范系统：以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统(Intruder alarm system)、视频安防监控系统(video surveillance and control system)、出入口控制系统(access control system)、防爆安全检查系统等；或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。,安全技术防范的概念,实际上，中文所讲的安全是一种广义的安全，他包括两层涵义：一指自然属性或准自然属性的安全，它对应英文中的Safety，其二是指社会人文性的安全
2、，即有明显认为属性的安全，它与Security相对应。因此，广义的讲，安全应该包括Safety和Security两层含义，而我们常常说的安全防范主要是指狭义的安全Security，国外通常叫“保安”。,安全技术防范的概念,损失预防与犯罪预防安全防范的本职内涵在西方，不用“安全防范”这个词，而用损失预防和犯罪预防（Loss Prevention & Crime Prevention）这个概念。就像中文的安全与防范连在一起使用，构成一个新的复合词一样在西方，Loss Prevention和Crime Prevention也是连在一起使用的。损失预防与犯罪预防构成了Safety/Security一个
3、问题的两个方面。,在国外，Loss Prevention通常是指社会保安业的工作重点（连锁超市都有自己的防损部门，就是这个意思）而Crime Prevention则是警察执法部门的工作重点。这两者的有机结合，才能保证社会的安定与安全。从这个意义上说，损失预防和犯罪预防就是安全防范的本质内容。,大公共安全理念 所谓大公共安全理念，就是综合安全理念，就是为社会公共安全提供时时安全、处处安全的综合性安全服务 。二八年即将到来的奥林匹克运动会的安全防范就有大公共安全的性质。平安城市建设的3111项目也有大公共安全的性质。,二、安全防范的三种基本防范手段：人防、物防、技防 安全防范是社会公共安全的一部分
4、，是社会公共安全科学技术的一个分支，安全防范行业是社会公共安全行业的一个分支。就防范手段而言，安全防范包括人力防范、实体（物）防范和技术防范三个范畴。我们所讨论的安全防范主要是指安全技术防范。,安全防范的三个基本要素是：探测、延迟与反应。探测（Detection）是指感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警；延迟（Delay）是指延长和推延风险事件发生的进程；反应（Response）是指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。,探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系。一方面，探测要准确无误、延迟时间长短要合适，反应要迅速；另一方面，反应的总时间应小于（至多等于）探测加延
5、迟的总时间。,三、安全防范系统的基本特征和技术要求 安全防范系统是指用于安全防范目的，将具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆炸功能的专用设备、软件有效的组合成一个有机的整体，构造成一个具有探测、延迟、反应综合功能的信息技术网络，简称安防系统。其目的是维护社会公共安全和预防灾害事故，基本特征是具有高安全性、高可靠性和高性价比。,1. 高安全性（safety/security) 安防产品或系统是用来保护人员和财产安全的，首先自身必须安全，因此这里所讲的高安全性一方面是指产品和系统的自然属性方面的运行安全和操作者的安全，例如：防高温、低温、烟雾、电磁干扰、防火、防雷击等等。另一方面，安防产品或系
6、统还应具有防认为破坏的功能，如具有防破坏功能、防拆报警，防短路、开路、防病毒软件、木马程序等等。,2. 高可靠性(Reliability) 安防产品或系统以预防损失、遏制犯罪为主要目的，应是常备不懈的哨兵。因此在安防产品或系统设计、施工、使用的各个阶段，必须实施可靠行设计（冗余设计）和管理，以保证产品或系统的高可靠性。 一般的产品或系统，也要求有高可靠性。但对于安防产品或系统来说，如果在规定条件和时间内，不能完成规定的功能，即该报警时不报警（漏报）或者误报，就会导致财产和生命的损失。所以安防产品和系统必须做到具有很高的可靠性。,3. 高性价比（Cost Performance Ratio) 安
7、防产品或系统要根据被保护的对象的风险等级和防护级别的要求综合考虑，使风险等级和防护级别相互适应，具有高性能价格比。 安全防范工程按照风险的大小或投资额的分为三个等级：一级工程：一级风险或投资额100万以上的工程。二级工程：二级风险或投资额超过30万不到100万的工程，三级工程：三级风险等级或投资额30万元以下的项目。,关于银行、文博系统及其他军队、火药库等高风险单位的风险等级相关的规范有明确的规定，安全防范系统设计时，应按照规范所有求的进行。风险等级和防护级别的划分不是绝对的，一般来说高风险的对象采用高级别的防护措施，以获得高水平的安全防护，如果高风险的对象采用低级别防护，安全性必然降低，容易
8、发生事故，但是如果低风险的对象采用高级别的防护，则这种系统的性价比降低造成浪费。因此我们在系统设计时应保证安全防护水平的前提下，保证高性价比是考核系统经济性、实用性的重要指标。,智能建筑安全技术防范系统（SAS） 是指以建筑为平台，以集中监视、集中控制、集中管理为目的，将各种安防设备与系统通过组合或集成，构成一个综合性安全技术防范系统。主要包括闭路电视监控、防范报警、门禁与管理及其他子系统。该系统可以独立运行，也可与其他系统（如OAS，CAS）进行集成。,智能建筑的安防系统结构模式大致可以分为组合式和集成式两大类。组合式的特点是系统额各子系统分别单独设置，集中管理；集成式的特点是通过统一的通信
9、平台和智能软件将各个子系统联网，从而实现对全系统的集中管理、监视和控制。智能建筑安防系统包括的主要的子系统为：防盗报警系统、视频监控子系统、门禁控制子系统、巡更报警子系统、周界防范子系统和其他子系统。,防盗报警子系统：防盗报警系统一般为建筑物内部防护、空间防护和对实物目标的防护。系统的前端设备为各种类型的报警探测器（传感器），传输方式可以采用有线和无线，可以采用独立的报警器，也可以采用中心报警控制台。不管采用什么方式，都要求实现对设防区域的非法入侵进行实时、可靠和正确无误的报警和复核。漏报警是绝对不允许的，误报警应降低到可以接受的程度。为预防抢劫或人员受到威胁，系统应设置紧急报警装置和110报
10、警联网。,视频监控子系统视频监控系统一般用于对建筑物内的主要公共场所和重要部位进行实时监视、录像和报警时的图像复核。 系统的前端设备是各种类型的摄像机（或视频报警器）及其附属设备，传输方式一般采用同轴电缆或光缆传输，视频监控系统一般于其他的报警系统、门禁系统进行联动，当报警发生时，进行图像（和声音）的复核，这是对视频监控系统的一项基本要求，不管独立运行的系统还是联动的系统，或是与其他小联网实施集中管理、集中监控的系统都要做到这一点，才能够保证不发生漏报和减少误报警。,门禁控制子系统门禁子系统是指采用现代电子与信息技术，在建筑无内外的出入口对人或物的进出、实施放行、拒绝、纪录及报警的自动化控制系
11、统，通常又叫出/入控制系统。门禁系统一般要与防盗报警系统、视频监控系统和消防系统联动，才能有效的实现安全防范。,巡更子系统巡更系统通过预先编制的保安巡逻软件，应用通行卡读卡器或其他的离线巡更设备对保安人员的巡逻运动状态（是否准时、遵守顺序等）进行监督和纪录，并对意外情况及时报警。 智能建筑安防系统除了上述主要子系统以外，通常还有访客报警系统（对讲系统）、停车场管理系统等等。,四、安全防范技术的专业体系 安全技术防范作为社会公共安全科学技术的一个分支，具有其相对独立的技术内容和专业体系。 视频监控技术 入侵探测与防盗报警技术 出入口目标识别与控制技术 报警信息传输技术,移动目标反劫、防盗报警技术
12、 社区安防与社会救助应急报警技术 实体防护技术 防爆安检技术 安全防范网络与系统集成技术 安全防范工程设计与施工技术,五、安全技术防范系统的组成,对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控系统划分为七层表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。,1、表现层表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。2、控制层 控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控
13、制方式有两种模拟控制和数字控制。,3、处理层处理层或许该称为音视频处理层，音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。4、传输层 传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。值得一提的是，新出现的传输层介质网线/光纤,5、 执行层 执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。比如：云台、镜头、解码器、球等等。6、 支撑层 顾名
14、思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。 7、采集层 采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。,六、安全防范系统发展趋势 当前安全防范系统的发展趋势是数字化、智能化和网络化。随着信息技术的发展和人民生活水平的提高，一体化、联动智能的安全防范系统有了长足的发展，为适应新技术的发展和数字城市的建设，提出了数字化安全防范系统的理念和建设数字化安全防范系统的需求。 网络产品（包括网络摄像机、网络视频服务器等）是近一、两年的发展主流。 安全防范系统向智能化的发展将显著提高其产品品质
15、和功能。,1)报警探测装置通过各种智能化途径将大幅降低误报率（双技术、双功能探测器等）2)生物识别技术将增加识别的准确率。3)多种技术手段攻克探测爆炸物难点。4)红外和多普勒雷达将跟踪特定目标。5)红外夜视系统与激光夜视仪及热成像被动夜视系统可以实现黑夜监视。（边防、油田）6）GPS 系统能够实现车辆的实时监控，实现反劫持防盗。7)3G系统将可以对车辆的导航及最优化行驶路径导向。,七、安全防范系统主流技术根据安全防范系统的市场现状发现，摄像机的高清晰度效果技术（DSP摄像机、宽动态摄像机）、真正全数字的网络监控系统解决方案技术，都有可能在未来几年内成为主要技术。数字化已是技术发展的必然趋势，目
16、前的情况大致为：模拟式安全防范系统和数字监控系统将会在一段时间内相互共存，但数字化监控系统将要取代模拟式安全防范系统的发展趋势是不可逆转的。,1、宽动态摄像机宽动态摄像机发展过程 安防行业是一个发展迅速的市场,通过视频监控可以看出这个市场的广阔前景和成长情况。视频监控市场包括摄像机、监视器、数字录像机、音视频矩阵、画面处理器等产品。近期世界范围内的一些事件促进了在视频监控产品需求的增长，尤其是对具有高品质视频图像产品的需求。 在监控摄像机的应用过程中，经常会出现明暗反差较大或逆光的场景。出于安全考虑，CCD摄像机被安装在需要监控的室内外，由于在同一位置往往会面临多种照明条件，很多地方照明条件分
17、为日光和人工照明的混合光，并在不同时段下出现明暗反差非常大、背光等情况，,如在银行储蓄所、重要场所出入口等，因为从窗外射入的强光和从天花板上的荧光灯照射的柔和光线都可能对当时室内外景象的捕获造成困难，不能同时反差很大的室内外场景清晰地拍摄下来。然而对于保安行业来说，要求在复杂的光线条件下，拍摄出清晰画面，不丢失细节。普通摄像机由于受CCD感光特性所限制，拍摄图像会出现背景过亮前景过暗，或背景清晰前景过暗及前景适合背景过亮的情况，传统摄像机一般会采用背光补偿技术或在室内外放置两台摄像机来适应较大的光线反差，但效果不太理想。针对这种情况宽动态技术诞生了。,1977年松下公司推出第一代宽动态摄像机，
18、它的宽动态范围是40倍。到了1999年松下公司推出第二代超级宽动态摄像机，它的宽动态范围达到80倍（48dB）。2005年4月松下的第三代超级宽动态摄像机问世了，它的宽动态范围达到160倍（54dB）。目前宽动态技术主要由国外一些大的摄像机制造商掌握，虽然各家的技术方式方法不同但在使用CCD实现宽动态的原理基本一致。宽动态的主要技术是采用特殊DSP（数字信号处理）电路，对明亮部分进行最合适的快门速度曝光，然后再对暗的部分用最合适的快门速度曝光，然后将两个图像进行DSP处理重新组合，使明亮的部分和暗的部分都可以看得清楚，这需要很高的技术使色彩和清晰度损失最小。然而由于CCD的特性所限制，摄像机宽
19、动态范围最大能到60dB左右。,Pixim的DPS技术超级宽动态摄像机问世 在2005年9月美国佛罗里达州奥兰多ASIS国际安防展会上，一项基于CMOS的新技术Pixim的DPS(DigitalPixelSystem，数字像素系统)CCTV摄像机给人耳目一新的感觉。DPS技术的核心发明是在每个象素点在捕捉图像时将光信号转换数字信号由模拟到数字转换ADC(analog-to-digitalconverter),这样使信号衰减和色度亮度串扰降到最小，使传感器为每个像素提供最佳、独立的曝光次数，一旦数据以数字形式被捕获，多种多样的数字信号处理技术被用于再现最好的图像。即使在极端照明的条件下的高动态范
20、围场景，都能拍出还原准确的低噪波图像。 Pixim的DPS技术使用被称为“多点采样”的技术，这个技术用于收集信息，以实现高品质的图像和宽动态范围。在一个单独的捕获画面（在视频中一般每秒50到60次），每个像素被独立地无破坏性地多次取样。,2、数字安防的基本概念：数字安防是利用现代传感技术、数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术，实现社区中的各种安防信息的采集、处理、传输、显示和高度集成共享，实现社区和家庭的各种安防设备的自动化、智能化监控，营造高度安全、数十的城市生活和工作社区。数字安防是传统安防的发展，除了具有传统安防的主要功能以外，还具有重要的数字化功能。,数字安
21、防以网络结构为基础，更充分的实现了信息的数字化采集、处理、传输和显示，在更高水平上实现了系统的集成与共享。社区数字安防是城市数字安防的单元节点，社区数字安防的建设是城市数字安防的建设基础。在全国广泛实施的平安城市建设中，数字化安防建设是平安城市建设的基础。,3、数字化安防的发展方向：为了适应信息技术的发展和平安城市的建设，数字安防的理念和建设数字安防有了更高的要求，数字安防的主要特点主要表现在下面几个方面：首先，数字安防进一步加强了网络功能，能够接入LAN/WAN/INTERNET.其次，数字安防应用现代数字技术，包括现代传感技术。数字信息处理技术、数字通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技
22、术，加快了信息传播的速度，提高了信息采集、传播、处理、显示的性能，增强了监控系统的安全性第三，数字安防提高了安防系统的集成程度，实现了信息和资源的充分共享，提高了系统的优化程度。,第四，数字安防是数字城市的基本单元，数字安防的建设为数字城市的建设创造了条件。4、数字安防设计应遵循的主要原则：1)需求导向原则：需求和定位是数字安防设计的出发点。按需出发，实事求是，追求最好的性价比，反对贪大求洋。2)优化配置原则：采用先进技术、利用集成和共享实现各种资源和配置的优化。3）国际化原则：数字安防的规划设计要采用国际化的有关标准应具有充分的可兼容性、开放性和扩张性。网络结构和协议与国际上主流兼容。4)技
23、术创新原则：充分发挥创造性，结合具体条件，提高数字安防设计和施工的建设水平。,5、数字安防的功能1)数字安防的基础：结构化布线结构化布线系统是数字安防的网络传输平台。使音、视频和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，同时有能使这些设备能与外部通信网络连接。2)数字安防的综合管理功能：综合管理既是数字安防的理想结果又是建立网络化的统一管理平台，数字综合管理网络实质是与信息网、电话网等融为一体的局域网。,3)消防系统数字安防通过数字安防综合管理网络实现社区的火灾自动报警和消防联动，可对消防态势进行实时监控。4)数字安防的物业管理数字安防通过网络可以实现安防设施的维修与管理、住户的登记与
24、管理、电子公告、物业综合服务等功能。5)数字安防管理与物业管理急需解决的问题：管理观念的改变；管理制度的建立、管理队伍的建设和人员的培训。,八、安全防范系统的功能： 一个完整的安全防范系统应具备以下功能：1、图像监控功能 视像监控 影像验证 图像识别系统 2、探测报警功能 内部防卫探测 周界防卫探测 紧急情况监控 图形鉴定,3、控制功能 对于图像系统设备的控制 识别控制 A、门禁控制 B、是车辆出入控制 C、是专用电梯出入控制 响应报警的连动控制,4、自动化辅助功能 内部通信 双向无线通信 有线广播 电话拨打 巡更管理 员工考勤 资源共享与设施预订,第二章：视频安防监控系统,一、视频安防监控系
25、统的概念 视频安防监控系统（VSCS）（video surveillance & control system）是安全技术防范系统的重要组成部分，系统通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录象。,视频安防监控系统还可以与防范报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。二、视频安防监控系统组成视频安防监控系统集成了预防、监视、控制取证和管理等功能，从逻辑上可分为：前端、传输、控制和显示三部分，如图所示。,前端部分 前端部分由摄像机、镜头、防护罩、安装支架、云台、解码器等组成，主要用于对公共区域、重点区
26、域进行摄像，并将视频信号传送到后端进行处理。 摄像机摄像机是将现场图像变成视频电信号的设备，摄像机的主要传感部件是CCD 。,CCD 是电耦合器件（Charge Couple Device)的简称,它能够将光线变成电荷并可将电荷储存及转移，其工作原理是：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，产生表示一幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像机的输出端子输出一个标准的复合视频信号。此标准的视频信号同家用的录像机、DVD等的视频输出是一样的，所以可以录像或直接在监视器上看。,CCD 摄像机和CMOS 摄像机的区别,不管，CC
27、D 或 CMOS，基本上两者都是利用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、电力也越弱的道理，将光影像转换为电子数字信号。,比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的位置和数量是最大的不同。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素（pixel）的电荷信号依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信号转换器），讯号直接放
28、大并转换成数字信号。,由于构造上的基本差异，我们可以列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充分保持信号在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的应用，反应在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异：,ISO 感光度差异：由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMO
29、S的感光度会低于CCD。成本差异：CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯号壅塞，无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制造成本相对高于CMOS。,噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少都有些微的差异存在，很难达到放
30、大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算出的噪点就比较多。耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要12伏特（V）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。,尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。 由于数码影像的需求热烈，CMOS制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩
31、小 。新一代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相手机的行动通讯市场；CMOS系列，则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，由于DSP 技术的发展CMOS未来跨足高阶的影像市场产品，前景可期。,1）CCD摄像机的选择：CCD芯片就像人的视网膜，是摄像机的核心。市场上大部分摄像机采用的是SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片。 因为生产的不同等级造成的CCD的采集效果也不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接到监视器，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。然后可以打开光圈看一静物，看是否偏色、扭曲，色彩或灰度是否平滑。 2）CCD 摄像机的
32、分类： 依成像色彩划分：分为彩色摄像机和黑白摄像机。,黑白摄像机一般用在光线不充足或无法照明的地区。配合红外灯的辅助照明效果不错。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38万以上的高分辨率型。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1/3“和1/4”。CCD靶面的选择和镜头的配合将直接影响视场角的大小和图像的清晰度，一定要注意。,按扫描制式划分：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
33、一些非标准制式。日本是NTST 制式，525行60场（黑白为EIA)。 依供电电源划分：110VAC（NTSC制式多属此类），220VAC，24VAC。12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。,按同步方式划分：内同步：用摄像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，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。电源同步（线性锁定，linelock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。,按照度划分：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。红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可
34、以成像。按外观分：有机板型、针孔型、半球型、枪式等等。,3）CCD彩色摄像机的主要技术指标CCD尺寸，亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。CCD像素，是CCD的主要性能指标，现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。,最低照度，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LUX，数值越小，表示需要的光线越少，摄像机也越灵敏
35、。扫描制式，有PAL制和NTSC制之分。摄像机电源，交流有220V、110V、24V，直流为12V或9V。信噪比，典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。,视频输出，多为1Vp-p、75，均采用BNC接头。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。4）CCD彩色摄像机的可调整功能同步方式的选择（有三种同步方式，外同步、内同步，电源同步）。,自动增益控制：所有摄像机都有信号放大电路，如果在微光下适当的放大可以相对提高清晰度，如果在光亮的环境中放大可能造成过载，造成信号畸变，所以需要有个AGC电路来探测信号电平
36、，适时的开关AGC ，是摄像机在较宽的动态范围内工作。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工作点是通过整个视场的内容作平均来确定的，但是如果视场中有个很亮的背景区和一个很暗的前景区，此时AGC对于前景区不合适，背光补偿开启时，摄像机仅对于整个视场的一个子区域来确定AGC的工作点，此时如果前景目标在此子区域内，前景目标将有效改善可视性。,电子快门 电子快门控制摄像机CCD的累积时间，当电子快门关闭时，对于PAL摄像机，则为1/50秒。当摄像机的电子快门打开时，对于PAL型摄像机，其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10
37、000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。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。,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
38、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。,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、增加或减少兰色各一个等级。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
39、令。色彩调整 ：色彩调整：对于大多数应用而言，是不需要对摄像机作色彩调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩。,数字化式的调整控制方法 DSP摄像机：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（DSP，DIGITALSIGNALPROCESSOR）摄像机。, 镜头 镜头是将被观察目标的光像聚焦于CCD成像器件上的元件，其基本参数有：焦距、光圈（自动、手动）、视场角、镜头安装接口（C/CS）、景深等。1）镜头的分类按镜头尺寸划分：摄像机镜头与摄像机一样也分为8.5mm(1/3英寸)、13mm(1/2英寸)、17mm(2/3英寸)、19mm(3/4英寸)、25mm(l英寸)等多
40、种，在选择摄像机镜头时，一般应与摄像机相对应，即13mm摄像机应选用13mm镜头。,按镜头类别划分:摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型，手动和自动调整都是为了调节光通光量，使传感器（CCD)感受光量保持在最佳状态。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。手动光圈镜头，可以与电子快门摄像机配合在各种光线下使用。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。,自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Video driver with A
41、mp)，这种视频输入型镜头内包含有放大器电路，用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为DC输入型(DC driver no Amp)，它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，二种驱动方式产品不具可互换性，但现已有通用型自动光圈镜头推出。,手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（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合使用，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2.8mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明条件差
42、，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150mm以上，主要用于监视较远处的景物 (边防、油田等现场的监控)。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。,2） 镜头选择的计算方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，镜头焦距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=wL/W与f=hL/H f：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
43、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 。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4:3，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。,3）镜头的安装方式镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm 调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用CS型镜头，但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。在视频安防监控系统中常用的镜头是C型安装镜头，这是一种国际公认的标准。这种镜头安装部位的口径是25. 4mm），从镜头安装基准面到焦点的距离是17. 5
44、26 mm。大多数摄像机的镜头接口则做成CS型，将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈。,在实际应用中，如果误对CS型镜头加装接圈后安装到CS接口摄像机上，会因为镜头的成像面不能落到摄像机的CCD靶面上而不能得到清晰的图像，而如果对C型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄像机上，则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏，这一点在使用中需特别注意。, 云台云台是控制现场摄像机的设备，其控制的主要功能有：摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。其实云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。,云台分类：云台有
45、多种类型：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，即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。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。, 支架：普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架上由于
46、种种原因，现有的支架可能难以满足要求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。, 防护罩防护罩也是监控系统中最常用的设备之一，主要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小，外形是否美观，表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮器，可以更好的保护设备。适合于特殊环境的防护罩（高温、防暴、高盐酸环境等等）。,（2) 传输部分：由视频同轴电缆、光纤、平衡电缆、电源线、控制线、信号放大设备等组成，用于将前端信号传至后端，并为前端摄像机和解码器提供电源和控制信号。 远距离视频传输方式下的传输
47、部件：视频放大器当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。, 射频传输方式下的传输部件：射频传输方式下的传输部件有调制器、射频放大器和解调器等组成，这种传输方式与有线电视系统的传输方式和传输部件基本相同。 光纤传输方式下的传输部件；在光纤传输方式下主要有光的调制器、光放大器和光解调器等组成，现在也有数字的压缩、解压缩的传输方式。 平衡电缆传输方式：平衡电缆传输方式(采用双绞线)的装置
48、主要有发送中继器和接收中继器组成。,（3) 后端部分：后端部分由视频画面处理器、录像机、矩阵切换主机、控制键盘、监视器等组成，对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制，完成监视、控制、记录等防范和管理功能。视频分配器：视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。,视频切换器：切换器的输入端分为2、4、6、8、12、16路，输出端分为单路和双路，而且还可以同步切换音频（视型号而定）。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式。,画面分割器：画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记
49、录。大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换，联接报警器材。,录像机 监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机，延时录像机可以长时间工作，可以录制24小时（用普通VHS录像带）甚至上百小时的图像。监视器监视器是将现场信号重新显示的设备，作为监控系统的输出部分，是整个系统的重要组成，所以正确选择监视器是影响系统整体效果及可靠性的关键环节。其基本参数有：画面尺寸、黑白/彩色、分辨率等。,矩阵切换器矩阵切换器是系统的核心部件，其主要功能有：图像切换：将输入的现场信号切换至输出的监视器上，实现用较少的监视器对多处信号的监视。 控制现场：可控制
50、现场摄像机、云台、镜头、辅助触点输出等。网络接口RS-232通信：可通过 RS-232标准端口与计 算机等通讯。,可选的屏幕显示：在信号上叠加日期、时间、视频输入编号、用户定义的视频输入或目标的标题、报警标题等以便监视器显示。 通用巡视及成组切换：系统可设置多个通用巡视多个成组切换。 事件定时器：系统有多个用户定义时间，用以调用通用巡视到输出。 口令和优先等级：系统可设置多个用户编号，每个用户编号有自己的密码，根据用户的优先等级来限制用户使用一定的系统功能。,图像处理器图像处理器是将多路视频信号合成，以便录像和监视的设备。其基本参数有：输入视频信号路数（根据不同型号可有四、九、十六路等多种规格
