【正文】 的好壞直接影響到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的性能，因此怎樣正確 選擇攝像機(jī)是設(shè)計(jì)、組建閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的一項(xiàng)很重要的工作。 CCD攝像機(jī)的技術(shù)指標(biāo)有很多，其中 CCD尺寸、像素和分辨率等 對攝像機(jī)的成像質(zhì)量有很大的影響，是衡量攝像機(jī)性能高低的重要依據(jù)。下面以 槍型攝像機(jī) :1/3`` SONY 彩色 CCD， 30萬像素，420電視線 為例子簡單介紹一下： 1/3： CCD 的尺寸，其實(shí)是說感光器件的面積大小。感光器件的面積越大（即 CCD 面積越大），捕獲的光子越多，其成像質(zhì)量也就越好。所以， CCD 的尺寸與成像質(zhì)量之間有直接聯(lián)系。例如， 1/3英寸的攝像機(jī)成像質(zhì)量比 1/4英寸的攝像機(jī)成像質(zhì)量好 ,但價(jià)錢就要貴。 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 27 SONY： 生產(chǎn)廠家。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。 彩色： 與黑白攝像機(jī)相對應(yīng)。彩色攝像機(jī)適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因?yàn)轭伾剐畔⒘吭龃螅畔⒘恳话阏J(rèn)為是黑白攝像機(jī)的四倍。黑白攝像機(jī)適用于光線不充足的地區(qū)及無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在只監(jiān)視景物的位置和移動(dòng)時(shí)，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。 30萬像素： CCD的像素，反映圖像分辨率和清晰度的一個(gè)重要指標(biāo)，像素的高低與成像質(zhì) 量之間并沒有直接聯(lián)系，只是像素越高則能沖印更大尺寸的照片。比如， 1/3英寸的 300萬像素效果通常好于 1/4 英寸的 400 萬像素 (后者的感光面積只有前者的 45%)。同尺寸的CCD像素增加會(huì)導(dǎo)致單個(gè)像素的感光面積縮小，有曝光不足的可能；如果在增加 CCD像素的同時(shí)維持現(xiàn)有的圖像質(zhì)量，就必須在維持單個(gè)像素面積大小的基礎(chǔ)上增大 CCD的總面積。 420 電視線 :CCD的分辨率，是衡量圖像清晰度的參數(shù)，常以電視線數(shù)（ TVL）來表示。指的是當(dāng)攝像機(jī)取等間隔排列的黑白相間條紋時(shí)，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到的最多 條線數(shù)，線數(shù)越多，表示清晰度越高。在選配監(jiān)視器的時(shí)候，應(yīng)選取監(jiān)視器的的分辨率比攝像機(jī)的分辨率高一些，才能完全表現(xiàn)攝像機(jī)的分辨率。 系統(tǒng)中采用 3種不同的攝像機(jī)，分別為 槍型攝像機(jī)、紅外攝像機(jī) 和 一體化彩色攝像機(jī) 。 槍型攝像機(jī)： 彩色攝像機(jī) 適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因?yàn)轭伾剐畔⒘吭龃螅畔⒘恳话阏J(rèn)為是黑白攝像機(jī)的四倍。攝像機(jī) 為槍式結(jié)構(gòu)，利用機(jī)身上或下方的安裝位 (1/4〞 20攻絲孔 )固定在專用監(jiān)控?cái)z像機(jī)支架上；視頻輸出和電源輸入接頭在后端蓋上，電壓配置 DC12V；在機(jī)身上配有配有 4孔的自動(dòng)光圈 鏡頭驅(qū)動(dòng)信號插座，其端子引腳定義如下表；配置有電平調(diào)節(jié)電位器，當(dāng)攝像機(jī)配接 DC驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭時(shí)，調(diào)節(jié)它可使攝像機(jī)獲得合適的圖象效果； LENS 自動(dòng)光圈鏡頭驅(qū)動(dòng)方式切換開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于“ VIDEO”時(shí)配接視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭，當(dāng)開關(guān)置于“ DC”時(shí)配接 DC（直流）驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭。其外形和接線如下所示： 序號 視頻控制 電源控制 1 +12V DAMP+ 2 NC DAMP 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 28 3 VIDEO DRIVE+ 4 GND DRIVE 表：槍型攝像機(jī)自動(dòng)光圈鏡頭驅(qū)動(dòng)信號插座端子引腳定義表 槍型攝像 機(jī)的外形及接線 示意圖 接圈固定螺絲 (1/4〞 20 攻絲孔 口 (DC12V) 換開關(guān) 紅外攝像機(jī) :配置的防護(hù)罩 ,具有防水功能；配有紅外燈板夜視狀態(tài)下，會(huì)發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照亮被拍攝的物體，紅外線經(jīng)物體反射后進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像；機(jī)身后面引出兩條線，一個(gè)是 視頻接頭通過 BNC 接頭接到監(jiān)視器或硬盤錄像機(jī)，另外一個(gè)是 DC12V接頭，外接 DC12V電源，為鏡頭和紅外燈板提供電源。攝像機(jī)配有支架，可安裝在專用的監(jiān)控安裝支架上其外形和接線如下所示： 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 29 紅外攝像機(jī)的外形及接線 示意圖 （ BNC） （ DC12V） 一體化彩色攝像機(jī)： 一體化攝像機(jī)其技術(shù)從家用攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展而來 ,傳統(tǒng)攝像機(jī)相比，一體機(jī)體積小巧、美觀，在安裝方面具有優(yōu)勢，比較方便，其電源、視頻、控制信號均有直接插口，不似傳統(tǒng)攝像機(jī)有麻煩的連線 。一體機(jī)成像系統(tǒng)（鏡頭）、 CCD、 DSP 技術(shù)專利均被國際知名大廠所掌握，相對傳統(tǒng)攝像機(jī)來說，一體機(jī)質(zhì)量可以得到較好的控制。同時(shí)，一體化攝像機(jī)監(jiān)控范圍廣、性價(jià)比高。傳統(tǒng)攝像機(jī)定位系統(tǒng)不夠靈活，多需要手動(dòng)對焦，而一體化攝像機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有自動(dòng)聚焦功能 鏡頭 鏡頭是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的部件，鏡頭與 CCD攝像機(jī)配合，可以將遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像在攝像機(jī)的 CCD靶面上。其外形如下圖所示： 鏡頭的種類很多，其特性也各有不同，所以 正確選用攝像機(jī)鏡頭是非常重要的，因?yàn)樗苯佑绊懙较到y(tǒng)組成后在系統(tǒng)末端監(jiān)視器 上所看到的被監(jiān)視面畫的效果能否滿足系統(tǒng)建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 30 的設(shè)計(jì)要求 (就畫面范圍或圖像細(xì)節(jié)而言 )，所以正確的選用攝像機(jī)鏡頭可以使系統(tǒng)得到最優(yōu)化設(shè)計(jì)并可獲得良好的監(jiān)視效果 。 鏡頭的選擇 ： 攝像機(jī)鏡頭就光圈而言可分為手動(dòng)光圈鏡頭及自動(dòng)光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為 短焦距、標(biāo)準(zhǔn)焦距和長焦距鏡頭等 。 (一 ) 手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的選用取決于使用環(huán)境的照度是否恒定。 ? 對于在環(huán)境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內(nèi)、封閉走廊里、無陽光直射的房間內(nèi)，均可選用手動(dòng)光圈鏡頭，這樣可在系統(tǒng)初裝調(diào)試中根據(jù)環(huán)境的實(shí)際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可 。 ? 對于環(huán)境照度處于經(jīng)常變化的情況，如隨日照時(shí)間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內(nèi)等，均需選用自動(dòng)光圈鏡頭 (必須配以帶有自動(dòng)光圈鏡頭插座的攝像機(jī) )，這樣便可以實(shí)現(xiàn)畫面亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，獲得良好的較為恒定亮度的監(jiān)視畫面。 (二 ) 鏡頭 焦距 的選用取決于被監(jiān)視場景范圍的大小，以及所要求被監(jiān)視場景畫面的清晰程度。 在鏡頭規(guī)格（ CCD 靶面大?。┮欢ǖ那闆r下， 鏡頭焦距與鏡頭視場角的關(guān)系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小 。以 1/4in鏡頭為例： ? 在狹小的被監(jiān)視環(huán)境中如電梯轎箱內(nèi)，狹小房間均應(yīng)采用短焦距鏡頭 ， 鏡頭焦距為 ， 這些鏡頭視場角均不小于 99176。 或 127176。 。 ? 在 一般室內(nèi) 的被監(jiān)視環(huán)境中， 例如車間、廠房等場所，可以選取標(biāo)準(zhǔn)焦距鏡頭，其焦距為 6mm，視場角約為 30176。 左右。 ? 在較廣闊的被監(jiān)視環(huán)境中，可以選取長焦距鏡頭，鏡頭視角 20176。以內(nèi)，可攝取幾十米，此鏡頭可以在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的物體影像放大，但使觀察范圍變小。 本系統(tǒng)中彩色數(shù)碼攝像需配套鏡頭，因此選用的鏡頭為 8mm的自動(dòng)光圈定焦鏡頭。 由于是定焦鏡頭，其焦距固定為 8 mm，調(diào)試時(shí)， 鏡頭上有一個(gè)可手動(dòng)調(diào)整的對焦調(diào)整環(huán)，左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使 CCD靶面上的成像最為清晰， 此時(shí)在監(jiān)視器屏幕上得到的圖像也最為清晰。該鏡頭是自動(dòng)光圈鏡頭，鏡頭有一條 4芯的屏蔽線可接到攝像機(jī)的自動(dòng)光圈接口座上。當(dāng)進(jìn)入鏡頭的光通量變化時(shí)，攝像機(jī) CCD靶面上產(chǎn)生的電荷也相應(yīng)發(fā)生變化，使得視頻信號電平或其整流濾波后的平均電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)控制信號，并通過自動(dòng)光圈接口座傳給自動(dòng)光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電機(jī)相應(yīng)做正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而調(diào)整光圈的大小。因?yàn)樵撶R頭為DC驅(qū)動(dòng)型自動(dòng)光圈鏡頭，調(diào)試或使用時(shí)應(yīng)將攝像機(jī)上的 LENS（ 自動(dòng)光圈鏡頭驅(qū)動(dòng)方式切換）開關(guān)撥到“ DC”檔。這種鏡頭一般應(yīng)用于 環(huán)境照度處于經(jīng)常變化 的場合 。 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 31 室內(nèi)全方位云臺(tái) 其實(shí)云臺(tái)就是兩個(gè)交流電機(jī)組成的安裝平臺(tái)，可以水平和垂直的運(yùn)動(dòng)。但是要注意我們所說的云臺(tái)區(qū)別于照相器材中的云臺(tái)，照相器材的云臺(tái)一般來說只是一個(gè)三腳架，只能通過手來調(diào)節(jié)方位；而監(jiān)控系統(tǒng)所說的云臺(tái)是通過控制系統(tǒng)在遠(yuǎn)程可以控制其轉(zhuǎn)動(dòng)以及移動(dòng)的方向的。 云臺(tái)有多種類型： 按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型，主要區(qū)別是室外型密封性能好，防水、防塵，負(fù)載大。 按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝，就是把云臺(tái)是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。 按外形分為普通型和球型，球型云臺(tái)是把云臺(tái)安置在一個(gè)半球形、球形防護(hù) 罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。 按照可以運(yùn)動(dòng)功能分為水平云臺(tái)和全方位（全向）云臺(tái)。 按照工作電壓分為交流定速云臺(tái)和直流高變速云臺(tái)。 按照承載重量分為輕載云臺(tái)、中載云臺(tái)和重載云臺(tái)。 按照負(fù)載安裝方式分為頂裝云臺(tái)和側(cè)裝云臺(tái)。 根據(jù)使用環(huán)境分為通用型和特殊型。通用型是指使用在無可燃、無腐蝕性氣體或粉塵的大氣環(huán)境中，又可分為使用型和室外型。最典型的特殊型應(yīng)用是防爆云臺(tái)。 本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)選用的是室內(nèi)全方位云臺(tái)。其技術(shù)指標(biāo)如下： 輸入電壓 AV24V/50HZ 旋轉(zhuǎn)角度 水平： 0～ 350176。 垂直：＋ 10176。～－ 60176。 最大負(fù)載 水平： 7KG，垂直： 4KG 旋轉(zhuǎn)速度 水平：》 176。 /S 垂直： 4176。 /S 最大扭矩 水平： 垂直： 剎車 動(dòng)態(tài) 環(huán)境 室內(nèi) 其接線板連接圖如下所示： 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 32 智能解碼器 解碼器是監(jiān)控系統(tǒng)中控制云臺(tái)、鏡頭 等 的一種前端設(shè)備，控制鍵盤、 硬盤錄像機(jī) 系統(tǒng)通過解碼器可實(shí)現(xiàn)對云臺(tái)、鏡頭、輔助功能的控制。采用 RS485或曼徹斯特碼通訊兼容多種控制協(xié)議，具有防雷擊、抗干擾電路設(shè)計(jì)。 主要特性如下： ? 采用抗干擾性強(qiáng)的 PIC單片機(jī)， CPU內(nèi)置看 門狗電路，通訊全光隔離。 ? 采用了防高壓、靜電、雷擊設(shè)計(jì)，在軟件上采用了通訊干擾自動(dòng)復(fù)位技術(shù)。 ? 本機(jī)提供 AC220V、 AC24V、 DC12V三組電源供攝象機(jī)等設(shè)備使用。 ? 云臺(tái)電壓 AC220V 和 AC24V 可選擇（出廠設(shè)為 AC24V）。 ? 鏡頭電壓 612V可調(diào)（出廠設(shè)為 8V），用于調(diào)整鏡頭速度的快慢。 ? 支持多種控制協(xié)議、多種通迅波特率選擇， 064256個(gè)地址設(shè)定 。 解碼器 可以控制云臺(tái)的上、下、左、右、自動(dòng)。云臺(tái)電壓 為 AC24V。（注意：云臺(tái)電壓選擇過高，會(huì)造成云臺(tái)燒毀） 。 解碼器位置的選定 解碼器到云臺(tái)、鏡頭 的聯(lián)接線不要太長，因?yàn)榭刂圃婆_(tái)的電壓為 24V，傳輸太遠(yuǎn)則壓降太大，會(huì)導(dǎo)致云臺(tái)不能控制；另外多芯控制電纜比屏蔽雙絞線要貴，如果多芯控制線拉太長，成本也會(huì)增大，且布線也比較麻煩。 從解碼器到主機(jī)通常用雙絞線（也可以采用平行線，但其通訊距離將會(huì)大大縮短），一條線上可以并接多太解碼器，總長度不要超過 1500米（視現(xiàn)場情況而定）。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（以廠家說明為準(zhǔn)）。 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 33 根據(jù)上述原則，結(jié)合本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，解碼器安裝應(yīng)選定安裝在云臺(tái)附近，云臺(tái)控制線 用多芯控制線連接，解碼器跟主機(jī)通信線用平行線連接。 解碼器的連線 解碼器接線圖如下所示： 把線纜接到解碼器的相應(yīng)的端子，兩者的接口必須完全對應(yīng)聯(lián)接。注意：線頭根據(jù)接線端子的尺寸做到芯線與端子接線柱接觸良好、牢固，芯線不外露。 攝像機(jī)要求的工作電壓為 DC12V，從解碼器的（ +12V）、（ 12V）端子引出兩條電源線供給攝像機(jī)電源使用；控制線接線為黑線公共（ COMMOM） ,紅線上（ UP），綠線自動(dòng)（ AUTO），白線左（ LEFT），灰線右（ RIGHT），黃線下（ DOWN）；接入 AC220V電源線；最后接出 RS485控制線，正負(fù)必須完全對應(yīng)，不可接反。 81504551 解碼器的設(shè)置 ? 參照鏡頭或攝像機(jī)、云臺(tái)的說明書、標(biāo)簽，根據(jù)鏡頭或攝像機(jī)、云臺(tái)的電壓要求，從解碼器的電源輸出端接出攝像機(jī)的電源并調(diào)整云臺(tái)的電源。云臺(tái)的工作電源為 AC24V，把云臺(tái)電壓選擇開關(guān)撥到 24V檔。 建筑電氣與智能化實(shí)訓(xùn) 指導(dǎo)書 34 ? 根據(jù)主機(jī)的設(shè)定，調(diào)整解碼器的協(xié)議、地址碼和波特率。作以下設(shè)置： 波特率設(shè)置：將 4位撥碼開關(guān)的 2位置于“ 01”狀態(tài)，設(shè)置波特率為 2400。 協(xié)議設(shè)置：將 4 位撥碼開關(guān) 4 位都置于“ 10”狀態(tài)，使開關(guān)置于“自動(dòng)匹配控制協(xié)議”狀態(tài)，設(shè)置協(xié)議為 PELCOD。 地址碼設(shè)置：將 8為撥碼開關(guān)的 08為置于“ 10000000”狀態(tài)，設(shè)置地址碼為 1。 解碼器的安裝 連線并設(shè)置完畢后，用螺絲將解碼器固定在已選定的位置上。 變速球機(jī) 變速球機(jī)具有可靠變速， 360176。水平連續(xù)旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)掃描，自動(dòng)巡航，守望位等功能。使用于對大面積區(qū)域的監(jiān)控。 變速球機(jī)配合一體化攝像機(jī)使用，硬盤錄像機(jī)公共 RS485總線能控制云臺(tái)的上、下、左、右、水平連續(xù)旋轉(zhuǎn)、自動(dòng)掃描、自動(dòng)巡航和攝像的光圈、聚焦、變焦等等。 變速球機(jī)設(shè)置 ： 利用撥碼開關(guān) SW2 和 JP1 設(shè)置變速云臺(tái)通訊協(xié)議和通訊 波特率 .利用撥碼開關(guān) SW1 設(shè)置變速云臺(tái) ID 地址號。 撥碼開關(guān)位置及位號排序如下圖所示。 ? 設(shè)置通訊協(xié)議和波特率 撥碼開關(guān) (SW2)的順序由左到右依次為第 1,2,3,4,5,6,7,8 位 . (1) 其中第 1,2,3,4,7 位為通訊協(xié)議設(shè)置位 , (2) 撥碼開關(guān) (SW2)的第 5,6 位為通