【正文】 攝象機，其用途是實現(xiàn)攝象機圖像能精確反映景物狀況，有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。 8 （４）電子快門 在 CCD攝象機內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門。 （２）自動增益控制 所有攝象機都有一個將來自 CCD 的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏， 然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號畸變。 外同步 —— 利用一個外同步信號發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號送到攝象機的外同步輸入端來實現(xiàn)同步。多為 1Vpp、 75Ω ，均采用 BNC 接頭。交流有 220V、 110V、 24V，直流為 12V 或 9V。月光級和星光級等高增感度攝象機 可工作在很暗條件， 2~3lux 屬一般照度，現(xiàn)在也有低于 1lux的普通攝象機問世。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。 （３）水平分辨率。原多為 1/2 英寸，現(xiàn)在 1/3 英寸的已普及化， 1/4 英寸和 1/5 英寸也已商品化。 功率同步（線性鎖定， line lock）： 用攝象機 AC 電源完成垂直推動同步。 4 ５、依供電電源劃分 110VAC（ NTSC 制式 多屬此類 ）， 220VAC， 24VAC。 ４、按掃描制式劃分 PAL 制。 2/3 英寸 —— 靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 11mm。 半球型。 ２、依分辨率靈敏度等劃分 影像像素在 38 萬以下的為一般型，其中尤以 25 萬像素（ 512*492）、分辨率為 400 線的產(chǎn)品最普遍。好的 CCD 可以很好的還原景物的色彩，使物體看起來清晰自然；而殘次品的圖像就會有偏色現(xiàn)象，即使面對一張白紙，圖像也會顯示藍(lán)色或紅色。目前我國尚無能力制造，市場上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本 SONY、 SHARP、松下、 LG 等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國也有能力生產(chǎn)，但質(zhì)量就要稍遜一籌。 是代替攝像管傳感器的新型器件。 1 閉路監(jiān)控技術(shù) 攝象機的選擇和主要參數(shù) 閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機又稱攝像頭或 CCD（ Charge Coupled Device）即電荷耦合器件。 CCD 的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD 芯片上， CCD 根據(jù)光的強弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號。 因為芯片生產(chǎn)時產(chǎn)生不同等級，各廠家獲得途徑不同等原因，造成 CCD 采集效果也大不相同。個別 CCD 由于生產(chǎn)車間的灰塵， CCD 靶面上會有雜質(zhì)，在一般情況下，雜質(zhì)不會影響圖像，但在弱光或顯微攝像時，細(xì)小的灰塵也會造成不良的后果，如果用于此類工作，一定要仔細(xì)挑選。 3 影像像素在 38 萬以上的高分辨率型。 ３、按 CCD 靶面大小劃分 CCD 芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸： 目前采用的芯片大多數(shù)為 1/3” 和 1/4” 。 1/2 英寸 —— 靶面尺寸為寬 *高 ，對角線 8mm。 NTSC 制。 12VDC 或 9VDC（微型攝象機多屬此類）。 外 VD 同步：將攝象機信號電纜上的 VD 同步脈沖輸入完成外 VD 同步。 （２） CCD 像素，是 CCD 的主要性能指標(biāo)，它決定了顯示圖像的清晰程度，分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好。彩色攝象機的典型分辨率是在 320 到 500 電視線之間，主要有 330 線、 380 線、 420 線、 460 線、 500 線等不同檔次。 （４）最小照度，也稱為靈敏度。 （５）掃描制式。 6 （７）信噪比。 （９）鏡頭安裝方式。 電源同步 —— 也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機的交流電源來完成垂直推動同步，即攝象機和電源零線同步。為此，需利用攝象機的自動增益控制（ AGC）電路去探測視頻信號的電平，適時地開關(guān) AGC，從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動態(tài)范圍，即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度，從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。電子快門控制攝象機 CCD 的累積時間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時，對 NTSC 攝象機，其 CCD 累積時間為 1/60 秒；對于 PAL 攝象機，則為 1/50 秒。 A、自動白平衡 連續(xù)方式 —— 此時白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為 2800~6000K。 B、手動白平衡 開手動白平衡將關(guān)閉自動白平衡，此時改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá) 107 個等級供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個等級、增加或減少蘭色各一個等級。 蘭色 — 黃色色彩增加，此時將蘭色向青蘭色移動一步。該種攝象機具有以下優(yōu)點： １、由于采用了數(shù)字檢測和數(shù)字運算技術(shù)而具有智能化背景光補償功能。傳統(tǒng)的攝象機因系對畫面上的全部色彩作平均處理， 這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。別小看這一個接圈，如果沒有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖像變得模糊不清。 AGC ON/OFF（自動增益控制）：攝像頭內(nèi)有一個將來自 CCD 的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將過載，使視頻信號畸變。 ALC/ELC（自動亮度控制 /電子亮度控制）：當(dāng)選擇 ELC 時，電子快門根據(jù)射入的光線亮度而連續(xù)自動改變 CCD 圖像傳感器的曝光時間（一般從 1/50 到1/10000 秒連續(xù)調(diào)節(jié)）。因此，攝像頭在完全打開固定光圈鏡頭而采用 ELC 方式時，景深會比使用 ALC 式鏡頭時小，而且圖像上遠(yuǎn)處的物體可能不在焦點上。 LL/INT（同步選擇開關(guān)）：此開關(guān)用以選擇攝像頭同步方式， INT 為內(nèi)同步 2： 1隔行同步； LL 為電源同步。 在攝像頭的配件中，有一個黑色的小插頭，插頭有四個針，聯(lián)接攝像頭上的黑色插座。 FLICKERLESS（無閃動方式）：在電源頻率為 50 Hz 的地區(qū)， CCD 積累時間為 1/50 秒，如果使用 NTSC 制式攝像機，其垂直同步頻率為 60Hz，這樣將造成視覺影像不同步，在監(jiān)視器上出現(xiàn)閃動；反之，在電源為 60Hz 的地區(qū)用 PAL制式攝像機 也會有此現(xiàn)象。所以，某些專用攝像頭給出了手動電子快門，提供給特殊用途的用戶。所以，您的 監(jiān)控系統(tǒng)要求夜間使用，一定要采用黑白 CCD 攝像頭。 當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時，也就是人們常說的近視眼，眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當(dāng)圖像變得不清楚時，可以調(diào)整攝像頭的后焦點，改變 CCD 芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離（相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位置），可以將模糊的圖像變得清晰。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。如果要將一個Ｃ安裝座鏡頭安裝到一個ＣＳ安裝座攝象機上時，則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。 16 攝象機的ＣＣＤ靶面大小為１／４英寸時，鏡頭應(yīng)選１／４英寸。 自動光圈鏡頭上的ＡＬＣ（自動鏡頭控制）調(diào)整用于設(shè)定測光系統(tǒng)，可以整個畫面的平均亮度，也可以畫面中最亮部分（峰值）來設(shè)定基準(zhǔn)信號強度，供給自動光圈調(diào)整使用。 17 要求在整個視野有良好的聚焦時，用自動光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。 遠(yuǎn)攝鏡頭：視角２０度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影響放大，但使觀察范圍變小。 針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。 變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。因此對１／２英寸格式的ＣＣＤ靶面，鏡頭的最低分辨率應(yīng)為３８對線／ mm，對１／３英寸格式攝象 機，鏡頭的分辨率應(yīng)大于５０對線，攝象機的靶面越小，對鏡頭的分辨率越高。 ３、變焦鏡頭（ zoom lens） 變焦鏡頭有手動伸縮鏡頭和自動伸縮鏡頭 兩大類。 在電動伸縮鏡頭中，光圈的調(diào)整有三種，即：自動光圈、直流驅(qū)動自動光圈、電動調(diào)整光圈。 鏡頭與攝像機 CCD 尺寸的關(guān)系 1/2” 鏡頭既可用于 1/2” 攝像機，也可用于 1/3” 攝像機，但視角會減少 25%左 20 右。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。 定焦距鏡頭一般又分為長焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，一般都配自動光圈鏡頭。 ?? 2 光闌系數(shù)：即光通量，用 F 表示，以鏡頭焦距 f 和通光孔徑 D 的比值來衡量。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是 1/， 1/2， 1/， 1/4， 1/， 1/8， 1/11， 1/16，1/22，前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號 2 倍，因此光圈指數(shù)越小，則通光孔徑越大，成像靶面上的照度也就越大。 ?? 3 自動光圈鏡頭：自動光圈鏡頭目前分為兩類：一類稱為視頻（ VIDEO） 22 驅(qū)動型，鏡頭本身包含放大器電路，用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的控制。 ?? 4 變倍鏡頭： 變倍鏡頭分為手動（ MANUAL ZOOM LENS）和電動（ AUTO ZOOM LENS）兩種，手動變倍鏡頭一般用于科研項目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。例如一個 6 倍電動鏡頭，基準(zhǔn)焦距為 毫米，那么其變焦范圍就是 到 51 毫米連續(xù)可調(diào)， 視場角為 到 度。 23 鏡頭的焦距，視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下； f=wL/W f=hL/h f；鏡頭焦距 w：圖象的寬度（被攝物體在 ccd 靶面上成象寬度） W：被攝物體寬度 L：被攝物體至鏡頭的距離 h：圖象高度（被攝物體在 ccd 靶面上成像高度）視場（攝取場景）高度 H：被攝物體的高度 ccd 靶面規(guī)格尺寸： 單位 mm 規(guī)格 1/3 1/2 2/3 1 W H 由于攝像機畫面寬度和高度與電視接收機畫面寬度和高度一樣，其比例均為 4:3,當(dāng) L 不變， H 或 W增大時， f 變小，當(dāng) H或 W 不變， L 增大時， f增大。 圖解法 如前所示，攝像機鏡頭的視場由寬（ W）。 估計或?qū)崪y視場的最大寬度；估計或?qū)崪y量攝像機與被攝景物間的距離；使用 1/3” 鏡頭時使用 圖 2，使用 1/2鏡頭時使用 圖 3，使用 2/3” 鏡頭時使用 圖 4，使用 1鏡頭時使用 圖 5。這表明如果 使用 4mm 鏡頭就不能覆蓋 50m 的視場。由公式可以算出： 焦距 f=≈36 毫米 或 焦距 f=≈36 毫米 當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計算值小的，這樣視角還會大一些。其缺點是使用這種類型切換器對攝象機進行手動切換時，監(jiān)視器上會出現(xiàn)垂直翻轉(zhuǎn)和滾動，直至監(jiān)視器確定有輸入攝象機的垂直同步脈沖后才會消失。順序視頻切換器是使來自多臺攝象機的圖像在一臺監(jiān)視器上選擇顯示一幅，再顯示另一幅，攝象機的顯示順序和顯示停留時間可由用戶程序設(shè)置或 修改。實現(xiàn)無滾動切換的前提是攝象機需要有行同步電路，這樣多臺攝象機用同一交流電源相位的電源供電時，可使多臺攝象機同時產(chǎn)生垂直同步脈沖，這也是使用２４Ｖ交流電源的攝象機能在閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用的原因之一。 在以視頻矩陣切換與控制主機為核心的系統(tǒng)中，每臺攝象機的圖像需要經(jīng)過單獨的同軸電纜傳送到切換與控制主機；對云臺與鏡頭的控制，則一般由主機經(jīng)由雙絞線或者多芯電纜先送至解碼／驅(qū)動器，由解碼器先對傳來的信號進行譯碼，即確定執(zhí)行何種控制動作。 視解碼器所接受代碼的形式不同，通常有三種類型的解碼器：一是直接接受由切換控制主機發(fā)送來曼徹斯特碼的 解碼器；二是由控制鍵盤傳送來或?qū)⒙鼜厮固卮a轉(zhuǎn)換后接受的ＲＳ－２３２輸入型解碼器；三是經(jīng)同軸電纜傳送代碼的同軸視控型解碼器。具備的主要功能有： ? 接收各種視頻裝置的圖像輸入，并根據(jù)操作鍵盤的控制將它們有序地切換到相應(yīng)的監(jiān)視器上 供顯示或記錄，完成視頻矩陣切換功能。 ?? 有字符發(fā)生器可在屏幕上生成日期、時間、場所攝象機號等信息。 同軸視控切換控制主機因是通過單根電纜實現(xiàn)對云臺、鏡頭等攝像前端的動作控制，故必定要主機端編碼經(jīng)傳輸后在前端譯碼方式來完成。例如它有較強的鍵盤密碼系統(tǒng)可以有效地防止無權(quán)者操作使用；它有啟動配置程序，能夠以下拉式菜單的方式進行程序控制；它有系統(tǒng)診斷程序以監(jiān)視系統(tǒng)所有功能；有打印機接口可以輸出整 30 個系統(tǒng)的操作情況；它有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，有多種輸入／輸出接口，有的系統(tǒng)還有視頻圖像的移動探測 報警 功能。 選擇時首先要確定自己 有多少個攝像機需要控制，是不是還會擴充，把現(xiàn)有的和將來有可能擴充的攝像機數(shù)目相加，選擇控制器的輸入路數(shù)。 目前控制主機常用的輸入有 1 3 4 6 80、 9 128 到 512路，一般以 8 或 16 的倍數(shù)遞增；輸出從 1 24 到 32，一般以 2或 4 的倍數(shù)遞增。解碼器是控制系統(tǒng) 中最常用的設(shè)備，前端有一個云臺或電動鏡頭，就需要有一個解