【正文】 號(hào)均不產(chǎn)生明顯失真），并能保證圖像信號(hào)的清晰度和灰度等級(jí)沒(méi)有明顯的下降。它的優(yōu)點(diǎn)是：用單根線路可以傳送多路控制信號(hào)，從而大大節(jié)約了線路費(fèi)用，通訊距離在不加中間處理情況下達(dá)可達(dá) 1km公里以上，這樣就克服了前面兩種方式的缺陷。但在被控的云臺(tái)、鏡頭數(shù)量很多時(shí)，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(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀、容易實(shí)現(xiàn)。 視頻信號(hào)的傳輸可用同軸電纜、光纖或雙絞線，用雙絞線傳輸時(shí)需可視頻轉(zhuǎn)換適配器。 解碼器的電路是以單片機(jī)為核心，由電源電路、通訊接口電路、自檢及地址輸入電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警 輸入接口等電路組成。通常，解碼器可以控制云臺(tái)的上、下、左、右旋轉(zhuǎn)，變焦鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及對(duì)防護(hù)罩雨刷器、攝像機(jī)電源、燈光等設(shè)備的控制，還可以提供若干個(gè)輔助功能開(kāi)關(guān)，以滿足不同能夠用戶的實(shí)際需要。 解碼器 解碼器一般與矩陣控制主機(jī)配套使用，主要作用為通過(guò)數(shù)據(jù)線纜接收來(lái)自矩陣主機(jī)的控制信號(hào)，對(duì)主機(jī)的控制碼進(jìn)行解碼，放大輸出，驅(qū)動(dòng)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，以及變焦鏡頭的 變焦和聚焦。云臺(tái)高速姿態(tài)是由兩臺(tái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接受來(lái)自控制器的信號(hào)精確地運(yùn)行定位。水平云 臺(tái)適用于 監(jiān)視范圍不大的情況，在水平云臺(tái)上安裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)俯仰的角度，達(dá)到最好的監(jiān)視角度后可遙控水平旋轉(zhuǎn)。另外為增加防護(hù)罩的安全性能，防止人為破壞，很多防護(hù)罩上還裝有防拆開(kāi)關(guān)，一旦防護(hù)罩被打開(kāi)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在需要護(hù)罩耐用、具有高安全度、可抵抗人為破壞的環(huán)境中應(yīng)該使用不銹鋼護(hù)罩；經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理的鋁護(hù)罩也是一種性能優(yōu)良的護(hù)罩，處理方法有三種：聚氨酯烤漆、陽(yáng)極氧化、陽(yáng)極氧化加涂漆。 室外護(hù)罩一般使用鋁材、帶涂層的鋼材、不銹鋼或可以使用在室外環(huán)境的塑料制造。 防護(hù)罩分為室內(nèi)型和室外型兩種。 防護(hù)罩 防護(hù)罩為了保證攝像機(jī)、鏡頭工作的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命，必須給攝像機(jī)裝配具有多種特殊性保護(hù)措施的外罩，稱為防護(hù)罩。 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 監(jiān)視的角度和距離適中。 自動(dòng)光圈鏡頭 所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大，如室外。定焦鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭和廣角鏡頭兩種。而在 CCTV 應(yīng)用領(lǐng)域中也 推出了非球面鏡頭，可以使用于一些如銀行這類對(duì)于攝像品質(zhì)要求較高的場(chǎng)所。 以往非球面鏡頭多應(yīng)用在儀器、機(jī)械加工設(shè)備上，但隨著加工技術(shù)的提升，使得品質(zhì)、效能提升，因此應(yīng)用越來(lái)越廣。顧名思義，非球面鏡頭就是采用了不同于球面曲線的技術(shù)，也就是鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，這將依據(jù)設(shè)計(jì)功能上的不同而會(huì)有不同形狀的曲線，因此統(tǒng)稱為非球面鏡頭。 光學(xué)鏡頭應(yīng)滿足成像清晰、透光率強(qiáng)、像面照度分布均 勻、圖像畸變小、光圈可調(diào)等要求。 鏡 頭 鏡頭是攝像機(jī)的眼睛，作用是把被觀察目標(biāo)的光像呈現(xiàn)在攝像機(jī)的靶面上，也稱光學(xué)成像。 所以 CCD 相對(duì) CMOS 的優(yōu)勢(shì)是不可忽視，但是 CMOS 的發(fā)展?jié)摿κ?CCD 所無(wú)法效仿的，更是望塵莫及的。由于 CMOS 光電傳感器集成度高，各光電傳感元件、電路之間距離很近，相互之間的光、電、磁干擾較嚴(yán)重，噪聲對(duì)圖像質(zhì)量影響很大，使 CMOS 光電傳感器很長(zhǎng)一段時(shí)間無(wú)法進(jìn)入實(shí)用。 電源及耗電量 CD 電荷耦合器大多需要三組電源供電，耗電量較大； CMOS光電傳感器只需使用一個(gè)電源，耗電量非常小，僅為 CCD 電荷耦合器的 1/8 到 1/10，CMOS 光電傳感 器在節(jié)能方面具有很大優(yōu)勢(shì)。 CMOS 光電傳感器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接產(chǎn)生電流（或電壓）信號(hào)，信號(hào)讀取十分簡(jiǎn)單。還有就是耗電只有 CCD 的 1/4它主要應(yīng)用在家庭 DIY 如：手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)是， COMS先天可塑性強(qiáng)，可生產(chǎn)大型 COMS，但成本上升不多。 CMOS 生產(chǎn)規(guī)模大，生 產(chǎn)速度快，成本低。還有就是 CCD 發(fā)展到 600 萬(wàn)像素，已經(jīng)算是把像素提高到了一個(gè)極限。兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所成生電流解讀成圖片顯示在芯片上所得圖像。 CMOS 的制造和計(jì)算機(jī)芯片沒(méi)什么差別，主要是利用硅等 原料做成的半導(dǎo)體。當(dāng) CCD表面受到光線照射，每個(gè)感光單位會(huì)把電荷反映在組件上，所有單位信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了圖像。 五、 感光 CCD 與 COMS 比較 1． CCD 是 Charge Coupled Device 的縮寫(xiě)，意思是電荷耦合器，是一種可以記錄光線變化的半導(dǎo)體組件。從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講， CCD 攝像機(jī)是核心的元件之一，但由于我國(guó) CCD 攝像機(jī)制造技術(shù)和CCD 傳感器生產(chǎn)線正處于發(fā)展和不斷完善的階段，因此，目前我國(guó) CCD 產(chǎn)業(yè)亟待發(fā)展，才 能適應(yīng)市場(chǎng)的需求。而用 PC 逐行掃描方式攝像機(jī)拍攝的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是在同一瞬間將兩場(chǎng)圖像同時(shí)采集成為一幀圖像，達(dá)到提高垂直分辨率的作用。 四、逐行掃描（ Progressive Scan）方式 CCD 攝像機(jī) Progressive Scan CCD 攝像機(jī)即逐行掃描 CCD，是相對(duì)通用的隔行掃描 CCD 攝像機(jī)而言的。CCD 攝像機(jī)不僅需具有高分辨率的圖像質(zhì)量，而且還需具有小巧、使用簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 USB 接口的傳輸速率是 12Mbps， IEEE1394 接口的傳輸速率是 100400Mbps。 二、從模擬 Analog CCD 攝像機(jī)向 DSP 數(shù)字處理 CCD 攝像機(jī)方向的發(fā)展 采用 DSP 技術(shù)，可以使 CCD 攝像機(jī)在數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)上能夠有效實(shí)現(xiàn)智能化逆光背景補(bǔ)償；能夠自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件下檢測(cè)和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來(lái)再現(xiàn)原始的景物色彩。 CCD 攝像機(jī)的技術(shù)性能、特點(diǎn)及進(jìn)展 一、 HyperD 高動(dòng)態(tài)范圍 CCD 攝像機(jī) CCD 攝像機(jī)是一種用來(lái)模擬人眼的光電探測(cè)器。 被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦至 CCD 芯片上， CCD 根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移 ，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號(hào)輸出。 攝像機(jī)的發(fā)展速度很快，從攝像管到 CCD 元件，以其構(gòu)成的 CCD 攝像機(jī)具有體積小、重量輕、不受磁場(chǎng)影響、具有抗震動(dòng)和撞擊等特點(diǎn)，同時(shí)清晰度、照度、可靠性等指標(biāo)大大提高而被廣泛應(yīng)用。 控制部分 攝像部分 傳輸部分 顯示記錄部分 攝像機(jī) 攝像機(jī)分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機(jī)要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動(dòng)，則可采用黑白攝像機(jī)；如果要分辨被攝像物體的細(xì)節(jié)，比如分辨衣服或景物的顏色，則選用彩色的效果會(huì)較好。 結(jié)構(gòu)框圖如下： 、攝像部分 攝像部分一般安裝在監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng) ,它一般包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和云臺(tái)等。 控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心。 、閉路監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō) 是跨學(xué)科跨行業(yè)的系統(tǒng)工程，以功能要求的不同可分為以下幾個(gè)方面： 前端攝像系統(tǒng) 視頻傳輸系統(tǒng) 視頻控制系統(tǒng) 視頻顯示和記錄系統(tǒng) 攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”，它把監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，傳送控制中心的監(jiān)視器上，攝像部分的好壞及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)質(zhì)量直接影響整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。它采用先進(jìn)的 MPEG1 交互實(shí)時(shí)編解碼技術(shù)，提高了監(jiān)視畫(huà)面 的圖像質(zhì)量；可根據(jù)用戶不同的需求選擇不同容量的硬盤(pán)，其更換、保存簡(jiǎn)便；脫離 PC 的嵌入式操作系統(tǒng)和專業(yè)音視頻處理芯片，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 備自舉開(kāi)發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 ，它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，具有較長(zhǎng)的生命周期。這一點(diǎn)就決定 了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 與 通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)： CPU 與通用型的最大不同就是嵌入式 CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用 CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化，移動(dòng)能力大大增強(qiáng)，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來(lái)越緊密。 嵌入式操作系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)的，支持嵌 入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，它是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依靠性、軟件固態(tài)化及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。 ②嵌入方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁減的，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。基于 PC 的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為： 兼容 /工控 PC 機(jī) +視頻采集卡 +普通 /較可靠的操作平臺(tái) +應(yīng)用軟件 從系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來(lái)分析： a、 PC 機(jī) 兼容 PC 機(jī)用于 24 小時(shí)不間斷工作時(shí)，其性能不是很穩(wěn)定的，工控 PC 機(jī)相對(duì)兼容 PC 機(jī)的穩(wěn)定性有一個(gè)檔次上的提高，適用于較復(fù)雜的工作環(huán)境； b、操作系統(tǒng) 以 Windows 2020 為操作平臺(tái)的系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)人士都知道， Win2020 的穩(wěn)定性是有一定問(wèn)題的，如果同時(shí)應(yīng)用軟件又不是很規(guī)范，這樣就容易在使用過(guò)程中出現(xiàn)工作不 穩(wěn)定、死機(jī)等問(wèn)題，而基于 PC 機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)其軟件的實(shí)現(xiàn)是在 Windows 2020 等通用操作系統(tǒng)上，同時(shí)系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件都存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，視頻處理必須高密度輸入大量數(shù)據(jù)，同時(shí)硬盤(pán)要進(jìn)行多工工作，普通的硬盤(pán)邏輯已無(wú)法適應(yīng)，以致極易產(chǎn)生系統(tǒng)的