【正文】 統(tǒng)簡潔、性能價格比較高的優(yōu)點。 圖像切換器具有微處理器自動 復(fù)位功能，保證系列在二級切換系統(tǒng)中的系統(tǒng)可靠性。在自動切換狀態(tài)，可設(shè)置自動切換時間、切換路數(shù)等參數(shù)。 圖像切換器有多種型號，每種型號的切換矩陣容量不等，可以合理選用各種型號的一臺或多臺組合成所需的視頻切換矩陣系統(tǒng)，組合靈活方便。有以大規(guī)模視頻專用芯片為視頻切換矩陣電路的多路 多通道小型視頻矩陣切換器，可以接收來自系統(tǒng)操作鍵盤的控制數(shù)據(jù)，并按其指令進(jìn)行工作，同時把狀態(tài)信息回送給系統(tǒng)主控制器。 一般情況下，攝像機(jī)的數(shù)量要大于監(jiān)視器的數(shù)量，所以要通過中央控制器 (圖 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用 15 像切換控制器 )(Video Switch)進(jìn)行切換控制。 圖 32視頻放大器的典型配置圖 2） 矩陣 (視頻信號切換器 ) 在電視監(jiān)控系統(tǒng)中使用更多的是多個攝像機(jī)送來的信號 要由一臺或幾臺監(jiān)視器顯示，這就要用視頻信號切換裝置進(jìn)行切換，也叫做矩陣切換。如 CM9760 MDA 型視頻分配放大器，有十六路視頻輸入，每個輸入有四路視頻輸出。電視監(jiān)控系統(tǒng)中心控制室 (機(jī)房 )的視頻信號都來自各攝像機(jī)，并由 75Ω 同軸電 纜送人機(jī)房。在視頻信號分配時，尤其要遵守信號幅度相適應(yīng)和阻抗匹配原則。這種方法在短距離傳送時明顯比其他方法要好，但設(shè)備的價格相對也比較昂貴。除了以上方法外，還有一種控制信號和視頻信號復(fù)用一條電纜的同軸視控傳輸方式。它的優(yōu)點是：用單根線路可以傳送多路控制信號，從而大大節(jié)約了線路費用，通信距離在不加中間 (放大、分配、中繼等 )處理情況下達(dá)可達(dá) 1km以上，加中間處理環(huán)節(jié)處理可傳 lOkm 以上。這種方式比上一種方式用線少，在近距離控制時也常采用。但在被控的云臺、鏡頭數(shù)量很多時，控制線纜數(shù)量多，線路復(fù)雜，所以在大系統(tǒng)中不采用。特點是簡單、直 觀、容易實現(xiàn)。 7)數(shù)字記錄電視監(jiān)控系統(tǒng)都選擇電腦顯示器作為監(jiān)視器。 5)選擇監(jiān)視器必須與系統(tǒng)安裝的攝像機(jī)制式性能相一致。 3)在選擇監(jiān)視器時，一定要根據(jù)實際情況或條件，選擇技術(shù)指標(biāo)合適的監(jiān)視器。監(jiān)視器宜采用 14in～ 21in 屏幕的監(jiān)視器，特別是多畫面顯示的，應(yīng)盡可能大一些。整個系統(tǒng)的狀態(tài)最終都要體現(xiàn)在監(jiān)視的屏幕上，監(jiān)視器的優(yōu)劣直接影響著整個系統(tǒng)的最終效果，所以監(jiān)視器在電視監(jiān)控中與攝像機(jī)、控制設(shè)備等占有同樣重要的地位。解碼器除了對攝像機(jī)的電動云臺和 變焦鏡頭進(jìn)行控制以外，有的還能對攝像機(jī)電源的通／斷進(jìn)行控制。當(dāng)攝像機(jī)與控制臺之間的距離超過 100 m 時，則采用總線編碼方式來操作攝像機(jī)，一個攝像機(jī)的電動云臺和鏡頭配備一個解碼器，解碼器主要是將控制器送來的串行數(shù)據(jù)控制代碼轉(zhuǎn)換成控制電壓，從而能正確自如地操作攝像機(jī)的電動云臺和鏡頭。如果再加上電源控制、雨刷控制就須用 13 芯電纜。 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用 12 圖 3— 1云臺和變焦鏡頭控制電路 當(dāng)攝 像機(jī) 與控制臺距離比較近時，可用直接控制方式來操作攝像機(jī)，這時可用多芯電纜將 10 個動作的控制電壓從控制室傳到攝像機(jī)處。電動云臺的電機(jī)大部分是交流電機(jī)，這種電機(jī)有兩個繞組，兩個 繞組有一個公共端，當(dāng)一個繞組接交流電壓時，另一繞組經(jīng)移相電容接 入 交流電壓，當(dāng)交流電壓分別從兩個繞組接 入 時，電機(jī)正向、反向旋轉(zhuǎn)。變焦鏡頭的電機(jī)大部分是直流電機(jī)，直流電機(jī)加反相電壓后就會倒轉(zhuǎn)， 3個電機(jī)如果用一個公共接地端，共有 4根控制線。 解碼器 解碼器完成對上述攝像機(jī)鏡頭，全方位云臺的總線控制 如圖 31所示 。室外防護(hù)罩一般配有溫度繼電器，在溫度高時自動打開風(fēng) 扇冷卻，低時自動加熱。帶有裝飾性的隱蔽防護(hù)外罩也經(jīng)常被利用。室內(nèi)型防護(hù)罩的要求比較簡單，其主要功能是保護(hù)攝像機(jī)，能防塵，能通風(fēng)有防盜、防破壞功能。防護(hù)罩的 分類有室內(nèi)型、室外型、空調(diào)型、防爆型、防塵型及高度安全型、裝飾型、隱蔽型等。選擇時要結(jié)合控制器的類型和系統(tǒng)中其他設(shè)備統(tǒng)一考慮。／ s以上。云臺的轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)的功率就越大，價格也越高。／ S，垂直在 4。 4)旋轉(zhuǎn)速度在對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時，對云臺的旋轉(zhuǎn)速度有一定的要求．從經(jīng)濟(jì)上考慮，普通云臺的轉(zhuǎn)速是恒定的，水平旋轉(zhuǎn)速度一般在 3。云臺 的安裝位置距控制中心較近，且數(shù)量不多時，一般采用從控制臺直接輸出控制信號，用多芯控制電纜進(jìn)行直接控制。在電源供電電壓方面，目前常見的有交流 24 V和 220 V兩種。還有的云臺內(nèi)裝繼電器控制電路，這樣的云臺往往有 6個控制輸入端． 1個是電源的公共端，另 4個是上、下、左、右端，還有 1個則是自動轉(zhuǎn)動端。 3)控制方式一般的電動云臺，控制線為 5根，其中 l根為電源的公共端，另外4根分為上、下、左、右控制．如果將電源的一端接在公共端上，電源的另一端接在。室內(nèi)攝像機(jī)防護(hù)設(shè)備比較簡單，重量輕，所以室內(nèi)云臺承載能力設(shè)計得很小，一般在 8 kg左右。 2)承重云臺的 最大承載能力是指，攝像機(jī) (包括防護(hù)罩 )的重心到云臺工作面的距離為 50 mlll，該重心必須通過云臺的回轉(zhuǎn)中心，而且與云臺的工作面垂直，此時云臺能承受的重力為云臺的最大承載能力。等等。、177。、177。垂直轉(zhuǎn)動則有177。水平旋轉(zhuǎn)角度決定了云臺的水平回旋范圍，一般為 0。 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用 10 在現(xiàn)代建筑的監(jiān)視系統(tǒng)中，最常用的是室內(nèi)和室外全方位普通云臺，其選擇主要有以下幾項指標(biāo)。室外用云臺承重大，有防雨裝置。 云臺在大多數(shù)監(jiān)控攝像機(jī)上是不需要的，因為很多攝像機(jī)是用來固定監(jiān)視某一個目標(biāo)或區(qū)域的，如電梯的轎箱、賓館飯店的 走道、銀行的柜臺、金庫、各種出入口等都不需要攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)，可安裝成固定式的。由于采用了自鎖能力的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，所以當(dāng)電動機(jī)停止工作時，攝像機(jī)能立即懸停于任意工作位置，以達(dá)到使攝像機(jī)能夠在設(shè)定范圍內(nèi)跟蹤監(jiān)視對象的技術(shù)要求，借助于遙控裝置還可對攝像機(jī)進(jìn)行遙控。 電動云臺由微型電動機(jī)驅(qū)動，通過減速裝置使輸出軸獲得所要求的轉(zhuǎn)矩和速度，帶動攝像機(jī)進(jìn)行各方向轉(zhuǎn)動跟蹤監(jiān)視。目前遙控電動云臺由于其操作，方便可靠，得到普遍應(yīng)用。 云臺 按用途分 為 ：通用型云臺和特殊型云臺。擴(kuò)大一臺攝像機(jī)的監(jiān)視范圍，同時能在一定范圍內(nèi)跟蹤目標(biāo)進(jìn)行 攝像，提高了攝像機(jī)的使用價值。變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角，標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望鏡頭使用 。 短焦距鏡頭：入射角較寬，可提供較寬的視景．中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距長度視 CCI)光靶尺寸而定。 2） 特殊鏡頭。適合遠(yuǎn)距離觀察和攝取目標(biāo)。 由于它的光圈是自動的 (由攝像機(jī)輸出的 電信號去自動控制光圈的大小 )，所以適于光照度經(jīng)常變化的場所。變焦距鏡頭光圈分電動和自動兩種。通常用在監(jiān)視固定場所 。常用鏡頭又分為定焦距 (固定 )鏡頭和變焦距鏡頭兩種。 攝像機(jī)鏡頭 攝像機(jī)光學(xué)鏡頭的作用是把被觀察目標(biāo)的光像聚焦于攝像管的靶面或 CCD傳感器件上，在傳感器件上產(chǎn)生的圖像將是物體的倒像，盡管用一個簡單的凸透鏡就可實現(xiàn)上述目的，但這時的圖像質(zhì)量 不高，不能在中心和邊緣都獲得清晰的圖像，為此往往附加若干透鏡元件，組成一組復(fù)合透鏡，方能得到滿意的圖像。這種電路可以檢測被攝物體在整幅圖像中的尺寸和對比度，并自動計算所需的補償電平進(jìn)行補償。使用電子亮度控制時，被攝物體的景深要比使用自動光圈鏡頭日寸要?。? 12)逆光補償：在逆光的情況下，采用普通攝像機(jī)攝取的物體的圖像會發(fā)黑不清。黑白攝像機(jī)沒有此功能。 AWB 功能可以自動 測量色溫并保存起來。彩色攝像機(jī)的 自動白平衡就是讓其實現(xiàn)自動調(diào)整。 10)自動白平衡：對彩色攝像機(jī)而言，白平衡是衡量紅、綠、藍(lán)三基色是否平衡的參數(shù)。目前市場上 CCD 攝像機(jī)的最低照度都是在這種條件下的參數(shù)。這樣的指標(biāo)即可滿足一般電視監(jiān)控系統(tǒng)的要求。如果用 Rh 表示水平清晰度， V 表示畫面的垂直高度， H表示水平長度， M表示一條水平線上能再現(xiàn)的象素數(shù)，那么水平清晰度由下式定義： Rh=V／ H． M 一般 V 和 H 的比是 3／ 4，即 0． 75，當(dāng)然清晰度越高越好，但價錢也越高，所以要根據(jù)實際需要慎重選擇．高清晰度的攝像機(jī)還要配高清晰度的顯示器才有意義，一般選擇 450～ 480 線的，清晰度已經(jīng)很好了。 8)清晰度：清晰度有水平清晰度和垂直清晰度。 6)CCD 尺寸 ： CCD 攝像機(jī)掃描的有效面積 (光靶面積 )，是用等效的攝像管直徑來標(biāo)稱的，參見表 2I． CCD 的尺寸決定著鏡頭的選擇 (在鏡頭一節(jié)中要講 )，但要注意 CCD尺寸的大小與攝像機(jī)的分辨率并無直接關(guān)系， l／ 3 in 攝像機(jī)的分辨率可能比 I／ 2 in 的還要高，所以不一定光靶面積越大越好。 5)功耗攝像機(jī)的功耗： 一般在 3～ 20W 之間，各種攝像機(jī)的說明書中都有此項指標(biāo)。攝像機(jī)一般都具有電源同步功能，但需注意同一系統(tǒng)中所有攝像機(jī)應(yīng)使用同一交流電源，這樣全部攝像機(jī)才能同步在同一電源相位上，讓系統(tǒng)獲得電源同步。 3)同步：在切換圖像時，為了防止圖像閃跳，系統(tǒng)設(shè)備之間需采用外同步信號連接器。照度或靈敏度一般用“勒克斯” (1x)表示?！罢Ｕ斩取笔侵笖z像機(jī)在這個照度下工作時，能輸出滿意的圖像信號。故照度是衡量攝像機(jī)在什么光照強(qiáng) 度的情況下，可以輸出正常圖像信號的一個指標(biāo)。還有一種彩色一黑白攝像機(jī)，當(dāng)光照 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用 7 度低于 5～ lOlX 時，自轉(zhuǎn)變?yōu)楹诎讛z像，此時的最低照度可達(dá) 0． 1lx。如果所選鏡頭光圈達(dá)不到 F1． 4，最大光圈只能是 F4，則 FI． 4和 F4的進(jìn)光量相差三擋光圈 (F2． F3． 6)即 8倍，此時應(yīng)比最低照度大 80 倍的照度， 才能獲得額定信號幅度，這一點在電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中要特別注意，否則工程完工后才發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量太差，便難予解決了。 表 32黑白和彩色攝像機(jī)對比 攝像機(jī) 參數(shù) 黑白 彩色 靈敏度 高 約低 10倍以上 分解力 高 約低 20% 尺寸、重量 小 大 圖像觀察感覺 只有黑白 有彩色、真實 價格 低 高得多 表 33各種條件的相對照度（大約） 照度 /1χ 明暗例 照度 /1χ 明暗例 2 105 明暗的夜晚 200 教室 8 104 星光 300 設(shè)計室、打字室 3 10﹣ 1 月圓 400 精細(xì)作業(yè)室 2 劇場內(nèi)觀眾席 500 自選商場 5 曙光 3 103 陰天室外 10 一般車庫 3 10 晴天室外 50 賓館走廊 3 105 陽光下水邊 100 賓館大廳 3 100 陽光下室外 為了獲得滿意的圖像，所需的照度應(yīng)比所選攝像機(jī)的最低照度大得多。通常由真空攝像器件 (Vidicon)攝像的最低照度約為 5． OLx，電荷耦合器件 (CCD)攝像機(jī)的最低照度，黑白的為 0． 2Lx，彩色的為 I． OLx．各種環(huán)境的大約 照度參見表 3— 3．從此表中可以建立起照度的概念，這個物理量反映了光照的強(qiáng)度，單位為勒克斯 (1x)． 低照度都是在這種條件下的參數(shù)。 各種攝像器件的靈敏度不同，故各種攝像機(jī)的最低照度也不同。當(dāng)選用彩色攝像機(jī)時，由于其靈敏度較低，必須具備較好的照明條件。這樣既符合中國國情又能滿足一般攝像需求． 攝像機(jī)的性能 1)黑白攝像機(jī)與彩色攝像機(jī)黑白攝像機(jī)與彩色攝像機(jī)的性能差別比較大，見表3— 2。 表 3一 l CCD攝像機(jī)靶面像場值 CCD管徑 像場尺寸 1 in （ ） 2/3 in (17mm) 1/2 in (13mm) 1/3 in () 1/4 in () 相場高 a/mm 像場寬 b/mm 因此在選擇攝像機(jī)時，應(yīng)首先確定選擇何種類型，以便滿足使用要求。一體化普通攝像機(jī)，即攝像機(jī)、鏡頭、防塵罩設(shè)計為一體。 攝像機(jī)分類 按 CCD靶面大小 (aXb)分有 lin， 2／ 3in， 1／ 2in， l／ 3in， l／ 4in等，見表 3— 1。通過各種專用軟件來處理顯示各種控制信號和圖像信號。他的信號傳輸主要通過綜合布線來完成。此外，根據(jù)實際需要，系統(tǒng)除了圖像系統(tǒng)以外有時還配置控制系統(tǒng)，報警輸入，報警輸出聯(lián)動接口，語音復(fù)核系統(tǒng)等?？梢暂^方便地組成 l級或 2 級控制，并 留有功能擴(kuò)展接口。 2)微機(jī)控制器 微機(jī)控制器是一種較 先進(jìn)的多功能控制器，它采用微處理機(jī)技術(shù)，其穩(wěn)定性和可靠性好。使用控制器再配合一些輔助設(shè)備，可以對攝像機(jī)工作狀態(tài)，如電源的接通、關(guān)斷、光圈大小、遠(yuǎn)距離、近距離 (廣角 )變焦等進(jìn)行遙控。控制部分的主要設(shè)備有以下幾種。 控制部分 控制部分的作用是在中心機(jī)房通過有關(guān)設(shè)各對系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備 (攝像機(jī)。 2． 3終端設(shè)備的功能 終端用于顯示和記錄、視頻處理、輸出控制信號、接受前端傳來的信 號。因此，我們說傳輸信 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用 4 號的傳輸分為有線和無線兩種方式，有線常用同軸電纜、電話線、雙絞線和光纖等。根據(jù)需要，視頻 (有時包括音頻 )信號和控制信號也可調(diào)制成微波。 3)視頻放大器用于系統(tǒng)的干線上，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時，對視頻信號進(jìn)行放大，以補償傳輸過程中的信號衰減。 傳輸分配部分主要有以下幾種： 1)饋線