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1、北京安晟达科技有限公司技术部拟制,CCTV基础知识培训,前端部分传输部分控制部分显示部分记录部分,CCTV基本组成,监控系统培训,前端部分,前端部分主要由摄像机、镜头、防护罩、支架（可控型还包括云台、解码器）几部分组成。摄像机为前端部分的核心，监控系统的图像全部由前端摄像机采集，摄像机的品质直接决定了监控系统的图像质量。镜头主要是配合摄像机获取最佳的图像效果防护罩为摄像机提供良好的工作环境解码器接受主机控制指令并控制云台、镜头动作云台动作主要决定摄像机的监控的视角,前端类型,固定型 摄像机、镜头、防护罩、支架 转动型 摄像机、镜头、防护罩、云台、解码器、支架,摄像机,摄像机介绍,摄像机是工业监
2、控系统中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号，并将电信号进行处理，形成完整的视频信号后，从摄像机输出口输出。摄像机的的参数直接决定所采集到的图像的分辨率、图像质量等。,摄像机,视频信号,扫描行数：625行帧频：25Hz行频：15625Hz视频频率：625x25x400=6.25MHz625x25x480=7.5MHz,视频信号波形,摄像机,摄像机重要指标,感光元件靶面尺寸清晰度灵敏度信噪比电子快门工作制式及供电方式同步方式 视频输出镜头接口,感光元件,目前市场上应用的有CCD和CMOS两种，主要实现对监控对象的环境光线进行采集，通过感光元件将光信号转换为电信号，送到摄
3、像机内部处理电路进行视频信号编码、处理。,什么是CCD?,CCD是电荷耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转换功能，因此是理想的摄像元件。CCD摄像机就是以其构成的一种微型图像传感器。具有体积小、重量轻、灵敏度高、寿命长、抗振动及不受电磁干扰等特点。,什么是CMOS?,CMOS,(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即“互补金属氧化物半导体”，它也能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转换功能。采用
4、CMOS感光元件具有感应速度快、成本低廉、便于大量生产的优点,CCD与CMOS技术比较,信息读取方式 CCD电荷耦合器存储的电荷信息，需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合，整个电路较为复杂。CMOS光电传感器经光电转换后直接产生电流（或电压）信号，信号读取十分简单。,CCD与CMOS技术比较,采样速度 CCD电荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMOS光电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD电荷耦合器快很多。,CCD与CMOS技术比较,电源及
5、耗电量 CCD电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS光电传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。,CCD与CMOS技术比较,成像质量 CCD电荷耦合器制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS光电传感器有一定优势。由于CMOS光电传感器集成度高，各光电传感元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较严重，噪声对图像质量影响很大，使CMOS光电传感器很长一段时间无法进入实用。,CCD与CMOS技术比较,视频输出技术 CCD成像元件只能输出模拟信号
6、，广泛应用于模拟监控系统。而CMOS成像元件可提供数字视频输出，可以利用不断发展的数字压缩技术、存储技术和先进的数字处理技术，广泛应用于数字视频网络。,CCD技术应用,CCD 摄像机以其体积小、重量轻、灵敏度高、寿命长、抗振动及不受电磁干扰等特点。被广泛应用于多个领域。,CMOS技术应用,高清晰成像 最高做到1000万像素成像技术 支持单点曝光、单点成像图像动态范围 高达120DB较强升值功能 CMOS成像元件具有数字视频输 出和低成本、低功耗的特点，使其在未来IP视频监控需求中得到广泛的应用,靶面尺寸,1英寸(H:W=9.6:12.8)2/3英寸(H:W=6.6:8.8)1/2英寸(H:W=
7、4.8:6.4)1/3英寸(H:W=3.6:4.8)1/4 英寸(H:W=2.4:3.2),清晰度,水平分辨率（模拟摄像机）指在水平宽度为图像屏幕的范围内，可以分辨多少根垂直黑白线条的数目,电视线测试图,清晰度,像素（数字摄像机）是指可以显示出的水平和垂直像素的数组。分辨率为1024768时，就是指在等离子屏幕的横向上划分了1024 个像素点，竖向上划分了 768 个像素点。,像素点示意图,灵敏度,即最低照度，是CCD对环境光线的敏感程度。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。一般分类:13LUX 为 普通型0.1左右 为 月光型0.01LUX以下 为 星
8、光型,灵敏度,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 10Lux20cm处烛光 10-15Lux夜间路灯 0.1Lux满月下 0.1Lux繁星下 0.01lux,信噪比,是摄像机的图像信号与它的噪声信号之比，信噪比越高越好。信噪比用SN分贝（DB）表示。S：表示摄像机在假设无噪声时的图像信号值N：表示摄像机本身产生的噪声值（比如热噪声）,电子快门,电子快门是指通过电子方式控制感光片有效曝光时间的一种装置，电子快门速度大小决定CCD光电转换的快慢。电子快门标准参数：NTS
9、C制：快门速度为1/60秒 快门频率为 60HzPAL制：快门速度为1/50秒 快门频率为 50Hz,电子快门特殊应用,快门,信号幅度(V),1VP-P,白,黑,1/50 NTSC 1/60 PAL,1/2 NTSC1/1.5 PAL,应用于照度低的场合1/251/2秒,应用于监控快速移动的物体1/4001/1000秒,应用于监控极速移动的物体1/1000秒(配合光源使用）,工作制式及供电方式,工作制式：彩色：NTSC(60Hz)PAL(50Hz)黑白：EIA(60Hz)CCIR(50Hz),12VDC24VAC110VAC220VAC,两者之间没有必然联系,供电方式：,同步方式,内同步 通过
10、内部晶振产生的频率作为同步信号外同步 通过外部同步源产生的信号进行同步线性同步 使用电源频率作为同步信号源,视频输出,幅度：1Vp-p，75，2Vp-p，高阻 波形:,100 IRE,-40 IRE,接口方式,C接口螺纹为1英寸32牙，直径为1英寸，从基准面到CCD的距离为17.562毫米 CS接口螺纹为1英寸32牙，直径为1英寸，从基准面到CCD的距离为12.562毫米C/CS兼容接口通过CCD位置调节旋钮（后焦），实现对C/CS接口镜头兼容,摄像机功能,自动增益(AGC)白平衡(AWB)背光补偿(BLC)强日蚀宽动态(WD)彩转黑(C/W)自动电子快门模式负片自动光圈驱动,自动增益,是指摄
11、像机的预视频放大电路的自动放大/缩小范围。自动增益的作用是使摄像机在不同光线下对视频信号强度的调节，以获取标准信号。自动增益的缺点是在放大时会将视频信号和噪声信号一起放大。,白平衡,自动白平衡控制（AWC）自动将信号强度在1V的颜色设置成白色。自动跟踪白平衡（ATW）考虑到色温因素，白色可能表现为偏兰或偏红。ATW功能是指在不同色温下，通过控制红色信号和蓝色信号增益，从而自动连续设定白电平，实现白平衡的设置。手动白平衡 通过手动的方式将环境中的白色设置为摄像机白色。,背光补偿（BLC）,在逆光的情况下，目标会变的很黑。背光补偿是通过提高整体图像亮度，牺牲环境效果来满足对目标的拍摄。,BLC O
12、FF,BLC ON,强光抑制（日蚀）,ECLP OFF,ECLP ON,在强逆光的情况下，由于光线。背光补偿是通过提高整体图像亮度，牺牲环境效果来满足对目标的拍摄。,超宽动态功能,WD ON,WD OFF,在强逆光的情况下，由于光线。背光补偿是通过提高整体图像亮度，牺牲环境效果来满足对目标的拍摄。,彩转黑功能,在光源充足时，图像为彩色模式；环境光线不足时，图像切换为黑白模式。,时 滞,自动电子快门,是指电子快门采用自动的模式，随着环境光线的变化自动改变电子快门的速度。1/21/501/4001/10001/10000适用于固定场景监控,负片功能,白黑互换,锐度功能,打开图像中目标的轮廓比较清晰
13、，明显。,关闭图像中目标的轮廓比较模糊,镜头,镜头介绍,镜头是摄像机的成像设备，主要用来将目标的光线进行采集、会聚，送到摄像机成像CCD靶面上。镜头的品质取决于光学镜片的通透程度。镜片好，通透度高，图像清晰，品质高；镜头差，通透度低，图像模糊，品质低。,镜头参数,焦距 镜头基准面到CCD距离倍数 最大焦距和最小焦之间的比值相对孔径(F)镜头的入射孔D与焦距f之比，F 值越小，通光效果越好视场角 是指CCD通过镜头所能观察到 图像范围,镜头分类,按照镜头安装方式分类按照镜头的视场角分类按照光圈镜头驱动方式按镜头实际应用分类,按安装方式分类,C接口螺纹为1英寸32牙，直径为1英寸，从基准面到CCD
14、的距离为17.562毫米 CS接口螺纹为1英寸32牙，直径为1英寸，从基准面到CCD的距离为12.562毫米,按视场角分类,标准镜头：视角30度左右，1/2”12mm；1/3”8mm 又可表示为中焦镜头广角镜头：视角70度，1/2”8mm 又可表示为长焦镜头,镜头驱动方式,VIDEO驱动 通过视频信号幅度的变化实现对镜头光圈的控制。DC驱动 通过摄像机输出的正负电平的直流信号实现对镜头光圈的控制,按镜头实际应用分类,定焦、手动聚焦、手动光圈定焦、手动聚焦、自动光圈手动变焦、手动聚焦、自动光圈（手动可变焦）电动变焦、电动聚焦、自动光圈（二可变）电动变焦、电动聚焦、电动光圈（三可变）,如何选配摄像
15、机镜头,接口一致镜头制式和摄像机制式一致 1/2 镜头 1/2摄像机 1/2镜头1/3摄像机 1/3镜头 1/3摄像机 1/3镜头?1/2摄像机 四周有黑圈,如何选择合适镜头焦距,近景：通过监控角度选择合适镜头焦距远景：通过计算结果选择合适镜头焦距 f v dV f为计算焦距 V为视场高 v为像场高（即CCD靶面高）d为物距,镜头焦距计算图,防护罩,防护罩介绍,防护罩是确保摄像机在复杂环境下稳定工作的保护装置。,防护罩功能,常规功能防尘防水功能（符合IP标准）耐高温功能（需配置遮阳罩、风扇）耐低温功能（需配置加热器、风扇）除玻璃凝霜（需配置除霜器）除玻璃雨水（需配置雨刷）,特殊功能防破坏功能
16、防爆功能防腐蚀功能,防护罩分类,安装场合划分 室内型、室外型外型划分 枪形、球形、半球形、圆桶形、楔形,防尘防水常识,防尘(第一个数字),防水(第二个数字),0：无防护 1：固体直径大于50mm 2：固体直径大于12mm 3：固体直径大于2.5mm 4：固体直径大于1.0mm 5：防尘 6：尘密,0：没有保护1：垂直滴水2：外壳倾斜15度时，垂直滴水3：60度角淋水4：泼水5：喷水6：猛烈喷水7：短时间内浸水（1m）8：长时间浸水,例：IP65，表示产品可以完全防止粉尘进入及可用水冲洗无任何伤害。,防爆基本知识,危险场所区域,危险场所区域划分0区：连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域：
17、1区：断续地存在危险性101000小时/每年的区域：2区：事故状态下存在的危险性0.110小时/每年的区域；,危险场所区域的含义，是对该地区实际存在危险可能性的量度,防爆指标表示,防爆标准,温度指标,云台,云台介绍,云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置。,云台分类,按场合：室内云台、室外云台按载重：轻型云台、中型云台、重型云台按用途：普通云台、防爆云台按转速：慢速云台、中速云台、高速云台 60度/秒,解码器,解码器介绍,把有总控制台发出的代表控制命令的编码信号（由总线传送的串行数据）解码还原为对摄像机和云台的具体控制信号。,云台分类,按场合：室内云台、室外云台按载重：轻型云台、中型云台、重型云台按用途：普通云台、防爆云台按转速：慢速云台、中速云台、高速云台 60度/秒,
