【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 以將攝像頭傳來(lái)的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的控制。另一類稱為直流（DC）驅(qū)動(dòng)型，利用攝像頭上的直流電壓來(lái)直接控制光圈。這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類自動(dòng)光圈鏡頭，通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕，一是ALC調(diào)節(jié)（測(cè)光調(diào)節(jié)），有以峰值測(cè)光和根據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇，一般取平均測(cè)光檔；另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)（靈敏度），可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。 4 變倍鏡頭：變倍鏡頭分為手動(dòng)（MANUAL ZOOM LENS）和電動(dòng)（AUTO ZOOM LENS）兩種，手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí)，攝像頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的好處是變焦范圍大，既可以看大范圍的情況，也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié)，再加上云臺(tái)可以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng)，可視范圍就非常大了。電動(dòng)鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍等多種倍率，如果再知道基準(zhǔn)焦距，就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6倍電動(dòng)鏡頭，。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V~16V，最大電流為30毫安。所以在選控制器時(shí)，要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度，如果距離太遠(yuǎn)，線路產(chǎn)生的電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無(wú)法控制，必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解碼器控制。 焦距的計(jì)算： 1公式計(jì)算法：視場(chǎng)和焦距的計(jì)算 視場(chǎng)系指被攝取物體的大小，視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。 鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)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(chǎng)（攝取場(chǎng)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(jī)畫(huà)面寬度和高度與電視接收機(jī)畫(huà)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(shí)，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時(shí)，f增大。 2視場(chǎng)角的計(jì)算 如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。 水平視場(chǎng)角β（水平觀看的角度） β=2tg1= 垂直視場(chǎng)角q（垂直觀看的角度） q=2tg1= 式中w、H、f同上 水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸攝像層和不同焦距f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；攝像機(jī)的攝像管為17mm(2/3in),鏡頭焦距f為12mm，從表2中查得水平視場(chǎng)角為40℃而鏡頭與被攝取物體的距離為2m，試求視場(chǎng)的寬度w。 W=2Ltg=22tg= 則H=W== 焦距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。 圖解法 如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（W）。高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一旦決定了攝像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來(lái)3個(gè)因素決定； *.欲監(jiān)視景物的尺寸 *.攝像機(jī)與景物的距離 *.攝像機(jī)成像器的尺士：1/1/2/3或1。 圖解選擇鏡頭步驟： 所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。 估計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3”鏡頭時(shí)使用圖2，使用1/2鏡頭時(shí)使用圖3，使用2/3”鏡頭時(shí)使用圖4，使用1鏡頭時(shí)使用圖5。具體方法：在以W和L為座標(biāo)軸的圖示25中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線指示的數(shù)值。例如： 視場(chǎng)寬50m,距離40m,使用1/3格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)。這表明如果使用4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。 f=vD/V 或 f=hD/H 其中，f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測(cè)物體高度，h代表CCD靶面水平寬度，H代表被觀測(cè)物體寬度。 舉例：假設(shè)用1/2”CCD攝像頭觀測(cè)，被測(cè)物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點(diǎn)距物體2500毫米。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(méi)有對(duì)應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號(hào)，一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會(huì)大一些。 北京同安創(chuàng)公司經(jīng)銷的鏡頭品牌有： 日本SPACECOM、日本精工AVENIR視頻切換與控制主機(jī)１、單純型的云臺(tái)、鏡頭及防護(hù)罩控制器 其功能是僅僅實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)執(zhí)行云臺(tái)旋轉(zhuǎn)、上下俯仰、對(duì)云臺(tái)上的攝象機(jī)鏡頭控制聚焦、光圈調(diào)整及變焦變倍功能，較復(fù)雜的裝置還可對(duì)云臺(tái)上的防護(hù)罩作加熱、除霜等控制。 ２、手動(dòng)視頻切換器 它是視頻切換器最簡(jiǎn)單的一種，該裝置上有若干按鍵，用以對(duì)單一監(jiān)視器輸出顯示所選擇的某臺(tái)攝象機(jī)圖像。手動(dòng)切換比較經(jīng)濟(jì)可靠，可將４～１６路視頻輸入切換到一臺(tái)監(jiān)視器上輸出。其缺點(diǎn)是使用這種類型切換器對(duì)攝象機(jī)進(jìn)行手動(dòng)切換時(shí)，監(jiān)視器上會(huì)出現(xiàn)垂直翻轉(zhuǎn)和滾動(dòng)，直至監(jiān)視器確定有輸入攝象機(jī)的垂直同步脈沖后才會(huì)消失。 ３、順序視頻切換器 多路視頻信號(hào)要送到同一處監(jiān)控，可以一路視頻對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器，但監(jiān)視器占地大，價(jià)格貴，如果不要求時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺(tái)切換器，把攝像機(jī)輸出信號(hào)接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為2,4,6,8,12,16,切換器有手動(dòng)切換、自動(dòng)切換兩種工作方式，手動(dòng)方式是想看哪一路就把開(kāi)關(guān)撥到哪一路；自動(dòng)方式是讓預(yù)設(shè)的視頻按順序延時(shí)切換，切換時(shí)間通過(guò)一個(gè)旋鈕可以調(diào)節(jié)，一般在1秒到35秒之間。切換器的價(jià)格便宜（一般只有三五百元），聯(lián)接簡(jiǎn)單，操作方便，但在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只能看輸入中的一個(gè)圖像。要在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)觀看多個(gè)攝像機(jī)圖像，就需要用畫(huà)面分割器。順序視頻切換器是使來(lái)自多臺(tái)攝象機(jī)的圖像在一臺(tái)監(jiān)視器上選擇顯示一幅，再顯示另一幅，攝象機(jī)的顯示順序和顯示停留時(shí)間可由用戶程序設(shè)置或修改。順序視頻切換器采用垂直間隔切換，以消除監(jiān)視器上的圖像閃爍、抖動(dòng)或滾動(dòng)，使觀察監(jiān)視器的人可以舒適地觀看。所謂垂直間隔切換，是視頻播放時(shí)切換視頻的一種方式。切換器中的電子系統(tǒng)尋找每一臺(tái)攝象機(jī)的垂直同步脈沖，然后切換這一垂直脈沖間的視頻，消除監(jiān)視器上的垂直滾動(dòng)和抖動(dòng)，得到無(wú)滾動(dòng)切換的效果。實(shí)現(xiàn)無(wú)滾動(dòng)切換的前提是攝象機(jī)需要有行同步電路，這樣多臺(tái)攝象機(jī)用同一交流電源相位的電源供電時(shí)，可使多臺(tái)攝象機(jī)同時(shí)產(chǎn)生垂直同步脈沖，這也是使用２４Ｖ交流電源的攝象機(jī)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。 在較大型的系統(tǒng)中，如果攝象機(jī)使用不同相位的非２４Ｖ交流電源，此時(shí)需要消除監(jiān)視器上的垂直滾動(dòng)，則要么要求攝象機(jī)具有非同步或信號(hào)鎖定功能，要么使用攝象機(jī)上的可調(diào)相位選擇，根據(jù)不同交流電源相位間的垂直同步定時(shí)差異來(lái)進(jìn)行調(diào)整。為了監(jiān)控的需要，一般順序切換器帶有報(bào)警切換功能，即發(fā)生報(bào)警時(shí)，該順序切換器會(huì)自動(dòng)將報(bào)警區(qū)域的攝象機(jī)圖像切換到監(jiān)視器上顯示輸出。 ４、視頻矩陣切換與控制主機(jī) 所謂視頻矩陣切換就是可以選擇任意一臺(tái)攝象機(jī)的圖像在任一指定的監(jiān)視器上輸出顯示，猶如Ｍ臺(tái)攝象機(jī)和Ｎ臺(tái)監(jiān)視器構(gòu)成的Ｍ＊Ｎ矩陣一般，視應(yīng)用需要和裝置中模板數(shù)量的多少，矩陣切換系統(tǒng)可大可小，小型系統(tǒng)是４＊１，大型系統(tǒng)可以達(dá)到１０２４＊２５６或更大。 在以視頻矩陣切換與控制主機(jī)為核心的系統(tǒng)中，每臺(tái)攝象機(jī)的圖像需要經(jīng)過(guò)單獨(dú)的同軸電纜傳送到切換與控制主機(jī)；對(duì)云臺(tái)與鏡頭的控制，則一般由主機(jī)經(jīng)由雙絞線或者多芯電纜先送至解碼／驅(qū)動(dòng)器，由解碼器先對(duì)傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行譯碼，即確定執(zhí)行何種控制動(dòng)作。解碼／驅(qū)動(dòng)器具有的功能如下： （１）前端攝象機(jī)電源的開(kāi)關(guān)控制。 （２）對(duì)來(lái)自主機(jī)的命令進(jìn)行譯碼，控制云臺(tái)與鏡頭，可完成的動(dòng)作有： 云臺(tái)的左右旋轉(zhuǎn) 、云臺(tái)的上下俯仰、云臺(tái)的掃描旋轉(zhuǎn)（定速或變速） 、云臺(tái)預(yù)置位的快速定位 、鏡頭光圈大小的改變 、鏡頭聚焦的調(diào)整 、鏡頭變焦變倍的增減 、鏡頭預(yù)置位的定位 、攝象機(jī)防護(hù)罩雨刷的開(kāi)關(guān) 、某些攝象機(jī)防護(hù)罩降溫風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)（大多數(shù)采用溫度控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)） 、某些攝象機(jī)防護(hù)罩除霜加熱器的開(kāi)關(guān)（大多數(shù)采用低溫時(shí)自動(dòng)加電至指定溫度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉） （３）通過(guò)固態(tài)繼電器提高對(duì)執(zhí)行動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)能力。 （４）與切換控制主機(jī)間的傳輸控制。 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(jī)發(fā)送來(lái)曼徹斯特碼的解碼器；二是由控制鍵盤(pán)傳送來(lái)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。因此，與不同解碼器配合使用的云臺(tái)則存在著相互是否兼容的選擇。 視頻矩陣切換控制主機(jī)是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心。多為插卡式箱體，內(nèi)有電源裝置，插有一塊含微處理器的ＣＰＵ板、數(shù)量不等的視頻輸入板、視頻輸出板、報(bào)警接口板等，有眾多的視頻ＢＮＣ接插座、控制連線插座及操作鍵盤(pán)插座等。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(pán)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。 編制視頻信號(hào)的自動(dòng)切換順序和間隔時(shí)間 接收操作鍵盤(pán)的指令，控制云臺(tái)的上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，鏡頭的變倍、調(diào)焦、光圈，室外防護(hù)罩的雨刷 鍵盤(pán)有口令輸入功能，可防止未授權(quán)者非法使用本系統(tǒng)，多個(gè)鍵盤(pán)之間有優(yōu)先等級(jí)安排。 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行步驟可以進(jìn)行編程，有數(shù)量不等的編程程序可供使用，可以按時(shí)間來(lái)觸發(fā)運(yùn)行所需程序。 有一定數(shù)量的報(bào)警輸入和繼電器接點(diǎn)輸出端，可接收?qǐng)?bào)警信號(hào)輸入和端接控制輸出。 有字符發(fā)生器可在屏幕上生成日期、時(shí)間、場(chǎng)所攝象機(jī)號(hào)等信息。 還有與計(jì)算機(jī)的接口 ５、同軸視控矩陣切換控制系統(tǒng) 它是以微處理器為核心具有視頻矩陣切換和對(duì)攝象機(jī)前端控制能力的系統(tǒng)。同軸視控傳輸技術(shù)是當(dāng)今監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展主流，它只需要一根視頻電纜便可同時(shí)傳輸來(lái)自攝象機(jī)的視頻信號(hào)以及對(duì)云臺(tái)、鏡頭、預(yù)置功能等所有的控制信號(hào)，這種傳輸方式節(jié)省材料和成本、施工方便、維修簡(jiǎn)單化，在系統(tǒng)擴(kuò)展和改造時(shí)更具靈活性。 同軸視控實(shí)現(xiàn)方法有兩類，一是采用頻率分割，即把控制信號(hào)調(diào)制在與視頻信號(hào)不同的頻率范圍內(nèi)，然后同視頻信號(hào)復(fù)合在一起傳送，再在現(xiàn)場(chǎng)做解調(diào)將兩者區(qū)分開(kāi)；二是利用視頻信號(hào)場(chǎng)消隱期間來(lái)傳送控制信號(hào)，類似于電視圖文傳送。 同軸視控切換控制主機(jī)因是通過(guò)單根電纜實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)、鏡頭等攝像前端的動(dòng)作控制，故必定要主機(jī)端編碼經(jīng)傳輸后在前端譯碼方式來(lái)完成。這就決定了在攝像前端也需要有完成動(dòng)作控制譯碼和驅(qū)動(dòng)的解碼器裝置。與普通視頻矩陣切換系統(tǒng)不同的是，此類解碼器與主機(jī)之間只有一個(gè)連接同軸電纜的ＢＮＣ接插頭。 ６、微機(jī)控制或微機(jī)一體化的矩陣切換與控制系統(tǒng) 　　這是隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及而出現(xiàn)的電腦式切換器，有的由計(jì)算機(jī)芯片和外圍電路控制，有的直接以微機(jī)控制，除完成常規(guī)的視頻矩陣切換和對(duì)攝象機(jī)前端的控制功能外，它同時(shí)具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)功能。例如它有較強(qiáng)的鍵盤(pán)密碼系統(tǒng)可以有效地防止無(wú)權(quán)者操作使用；它有啟動(dòng)配置程序，能夠以下拉式菜單的方式進(jìn)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(jī)接口可以輸出整個(gè)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(dòng)探測(cè)報(bào)警功能。微機(jī)一體化控制系統(tǒng)均內(nèi)置有多路報(bào)警輸入與輸出，可配接多臺(tái)分控鍵盤(pán)和連接較多的解碼器。大型系統(tǒng)可用于分級(jí)層控連網(wǎng)。 選擇及安裝 目前市場(chǎng)上常用的主機(jī)雖然品牌不同、外型各異，但功能相差不大。 選擇時(shí)首先要確定自己有多少個(gè)攝像機(jī)需要控制，是不是還會(huì)擴(kuò)充，把現(xiàn)有的和將來(lái)有可能擴(kuò)充的攝像機(jī)數(shù)目相加，選擇控制器的輸入路數(shù)。比如一個(gè)居住小區(qū)，目前只蓋好了10棟樓房，后期會(huì)有15棟，每棟樓房安裝1只攝像機(jī)，那么最少也要有25路視頻輸入給控制主機(jī)，（由于控制主機(jī)大部分以輸入、輸出模塊形式擴(kuò)充，輸入以8的倍數(shù)遞增）所以需要選擇32輸入主機(jī)。 選擇控制器的輸出路數(shù)是看監(jiān)控室內(nèi)需要幾臺(tái)監(jiān)視器。比如上面舉的例子，如果監(jiān)控室需要至少4臺(tái)監(jiān)視器，那么輸出就選擇4路或5路輸出（輸出多一些不會(huì)影響性能，但價(jià)格會(huì)增加）的控制主機(jī)。 目前控制主機(jī)常用的輸入有134680、9128到512路，一般以8或16的倍數(shù)遞增；輸出從124到32，一般以2或4的倍數(shù)遞增。 主機(jī)的控制碼有多種，大部分不兼容，必須配合其系列產(chǎn)品或說(shuō)明可以使用的設(shè)備工作。如解碼器、輔助跟隨器、報(bào)警接口、分控鍵盤(pán)、多媒體軟件等。 解碼器功能是把主機(jī)的控制碼轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出：提供云臺(tái)24伏或220伏交流電壓，鏡頭12伏直流電壓，輔助24伏交流電壓，2個(gè)輔助開(kāi)關(guān)，有的還提供12伏直流供電。解碼器是控制系統(tǒng)中最常用的設(shè)備，前端有一個(gè)云臺(tái)或電動(dòng)鏡頭，就需要有一個(gè)解碼器。解碼器分為室內(nèi)型和室外型，室外型有一個(gè)防水箱，并提供雨刷工作電壓。安裝時(shí)必須提供解碼器的220伏電源，跳開(kāi)解碼器的地址碼以免沖突。還有要注意云臺(tái)的工作電壓，因?yàn)樵婆_(tái)工作電壓有24伏和220伏兩種，如果與解碼器配合不對(duì)，輕則無(wú)法工作，重則燒毀云臺(tái)電機(jī)，造成不必要的損失。 解碼器到云臺(tái)、鏡頭的聯(lián)接線不要太長(zhǎng)，因?yàn)榭刂歧R頭的電壓為直流12伏左右，傳輸太遠(yuǎn)則壓降太大，會(huì)導(dǎo)致鏡頭不能控制。另外由于多芯控制電纜比屏蔽雙絞線要貴，所以成本也會(huì)增加。 室外解碼器要做好防水處理，在進(jìn)線口處用防水膠封好是一種不錯(cuò)的方法，而且操作簡(jiǎn)單。 從主機(jī)到解碼器通常采用屏蔽雙絞線，一條線上可以并聯(lián)多臺(tái)解碼器，總長(zhǎng)度不超過(guò)1500米（視現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。如果解碼器數(shù)量太大，需要增加一些輔助設(shè)備，如增加控制碼分配器或在最后一臺(tái)解碼器上并聯(lián)一個(gè)匹配電阻（以廠家的說(shuō)明為準(zhǔn)）。 除監(jiān)控室以外還要有人操作云臺(tái)、鏡頭等設(shè)備，需要配分控鍵盤(pán)，每個(gè)主機(jī)可以帶分控鍵盤(pán)的個(gè)數(shù)不同，分控鍵盤(pán)的功能也有差異，有的可