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如何選監(jiān)控?cái)z像頭及安裝調(diào)試注意事項(xiàng)
更新時(shí)間:2012-05-19 | 發(fā)布人:本站 | 點(diǎn)擊率:416

如何選監(jiān)控?cái)z像頭及安裝調(diào)試注意事項(xiàng)

在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中,攝像機(jī)又稱攝像頭或CCD即電荷耦合器件。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱。 
攝像頭的主要傳感部件是CCD,它具有靈敏度高、畸變小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)、抗磁場(chǎng)、體積小、無(wú)殘影等特點(diǎn),CCD是電耦合器件,它能夠?qū)⒐饩變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛?chǔ)存及轉(zhuǎn)移,也可將儲(chǔ)存之電荷取出使電壓發(fā)生變化,因此是理想的攝象元件。是代替攝像管傳感器的新型器件。主板維修

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(qiáng)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(huà)面的電信號(hào),經(jīng)過(guò)濾波、放大處理,通過(guò)攝像頭的輸出端子輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號(hào)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)同家用的錄像機(jī)、VCD機(jī)、家用攝像機(jī)的視頻輸出是一樣的,因此可以接到電視機(jī)上觀看。
一、CCD攝象機(jī)的選擇和分類

CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜,是攝像頭的核心。目前我國(guó)尚無(wú)能力制造,市場(chǎng)上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY、SHARP、松下、韓國(guó)三星,LG等公司生產(chǎn)的芯片。 因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí),各廠家獲得途徑不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。在購(gòu)買(mǎi)時(shí),可以采取如下方法檢測(cè):接通電源,連接視頻電纜到監(jiān)視器,看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn),屏幕上雪花大不大,這些是檢測(cè)CCD芯片最簡(jiǎn)單直接的方法,而且不需要其它專用儀器。然后可以打開(kāi)光圈,看一個(gè)靜物,如果是彩色攝像頭,最好攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體,查看監(jiān)視器上的圖像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩,使物體看起來(lái)清晰自然;而殘次品的圖像就會(huì)有偏色現(xiàn)象,即使面對(duì)一張白紙,圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵,CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì),在一般情況下,雜質(zhì)不會(huì)影響圖像,但在弱光或顯微攝像時(shí),細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果,如果用于此類工作,一定要仔細(xì)挑選。 

1、依成像色彩劃分

彩色攝象機(jī):適用于景物細(xì)部辨別,如辨別衣著或景物的顏色。

黑白攝象機(jī):適用于光線不充足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū),在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí),可選用黑白攝象機(jī)。

2、按CCD靶面大小劃分

CCD芯片已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種尺寸:

目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在購(gòu)買(mǎi)攝像頭時(shí),特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候,CCD靶面的大小,CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場(chǎng)角的大小和圖像的清晰度。

1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm,對(duì)角線16mm。

2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,對(duì)角線11mm。

1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對(duì)角線8mm。

1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,對(duì)角線6mm。

1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對(duì)角線4mm。

3依供電電源劃分

110VAC(NTSC制式多屬此類), 220VAC, 24VAC。12VDC或9VDC(微型攝象機(jī)多屬此類)。

4、按同步方式劃分

內(nèi)同步:用攝象機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來(lái)完成操作。

外同步:使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器,將同步信號(hào)送入攝象機(jī)的外同步輸入端。

功率同步(線性鎖定,line lock):用攝象機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。

外VD同步:將攝象機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。

多臺(tái)攝象機(jī)外同步:對(duì)多臺(tái)攝象機(jī)固定外同步,使每一臺(tái)攝象機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè),因各攝象機(jī)同步,這樣即使其中一臺(tái)攝象機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物,同步攝象機(jī)的畫(huà)面亦不會(huì)失真。

5、照度劃分,CCD又分為:

普通型 正常工作所需照度1~3LUX

月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右

星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下

紅外型 采用紅外燈照明,在沒(méi)有光線的情況下也可以成像 (常用型)

CCD彩色攝象機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)CCD尺寸,亦即攝象機(jī)靶面。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。

(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。CCD是由面陣感光元素組成,每一個(gè)元素稱為像素,像素越多,圖像越清晰,F(xiàn)在市場(chǎng)上大多以25萬(wàn)和38萬(wàn)像素為劃界,38萬(wàn)像素以上者為高清晰度攝象機(jī)。

(3)水平分辨率。彩色攝象機(jī)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。 分辨率是用電視線(簡(jiǎn)稱線TV LINES)來(lái)表示的,彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān),還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬,圖像越清晰,線數(shù)值相對(duì)越大。

(4)最小照度,也稱為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度,或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX),數(shù)值越小,表示需要的光線越少,攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)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(jī)問(wèn)世。 。

(5)攝象機(jī)電源。交流有220V、110V、24V,直流為12V 或9V。

(6)信噪比。典型值為46db,若為50db,則圖像有少量噪聲,但圖像質(zhì)量良好;若為60db,則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良,不出現(xiàn)噪聲。

(7)視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω,均采用BNC接頭。

(8)鏡頭安裝方式。有C和CS方式,二者間不同之處在于感光距離不同。

二、CCD彩色攝象機(jī)的可調(diào)整功能

(1)同步方式的選擇

A、對(duì)單臺(tái)攝象機(jī)而言,主要的同步方式有下列三種:

內(nèi)同步——利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來(lái)完成操作。

外同步——利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝象機(jī)的外同步輸入端來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定,是利用攝象機(jī)的交流電源來(lái)完成垂直推動(dòng)同步,即攝象機(jī)和電源零線同步。

B、對(duì)于多攝象機(jī)系統(tǒng),希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的,這樣在變換攝象機(jī)輸出時(shí),不會(huì)造成畫(huà)面失真,但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝象機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位,甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步,此時(shí)可采取的措施有:

均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝象機(jī)的外同步輸入端來(lái)調(diào)節(jié)同步

調(diào)節(jié)各臺(tái)攝象機(jī)的“相位調(diào)節(jié)”電位器,因攝象機(jī)在出廠時(shí),其垂直同步是與交流電的上升沿正過(guò)零點(diǎn)同相的,故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝象機(jī)有不同的相移,從而獲得合適的垂直同步,相位調(diào)整范圍0~360度。

(2)自動(dòng)增益控制

所有攝象機(jī)都有一個(gè)將來(lái)自 CCD的信號(hào)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(guò)載,使視頻信號(hào)畸變。為此,需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制(AGC)電路去探測(cè)視頻信號(hào)的電平,適時(shí)地開(kāi)關(guān)AGC,從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作,此即動(dòng)態(tài)范圍,即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度,從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)獲得清晰的圖像。

(3)白平衡

A、自動(dòng)白平衡

連續(xù)方式——此時(shí)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。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場(chǎng)合是最適宜的,使色彩表現(xiàn)自然,但對(duì)于景物中很少甚至沒(méi)有白色時(shí),連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。

按鈕方式——先將攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo),然后將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置,保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止,在白平衡被執(zhí)行后,將自動(dòng)方式開(kāi)關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置,此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中,直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹,其范圍?300~10000K,在此期間,即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠,適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)合。

B、手動(dòng)白平衡

開(kāi)手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡,此時(shí)改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié),如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)。除次之外,有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在3200K(白熾燈水平)和5500K(日光水平)等檔次命令。

(4)色彩調(diào)整

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言,是不需要對(duì)攝象機(jī)作色彩調(diào)整的,如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩,可調(diào)色彩方式有:

紅色—黃色色彩增加,此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。

紅色—黃色色彩減少,此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。

蘭色—黃色色彩增加,此時(shí)將蘭色向青蘭色移動(dòng)一步。

蘭色—黃色色彩減少,此時(shí)將蘭色向洋紅色移動(dòng)一步。

    攝像頭的安裝調(diào)試

需要注意的是:可能出現(xiàn)下列情況:

①在聚光燈或窗戶等高亮度物體上有強(qiáng)烈的拖尾或模糊現(xiàn)象

②圖像顯著地閃爍和色彩重現(xiàn)性不穩(wěn)定

③白平衡有周期性變化,如果發(fā)生這些現(xiàn)象,應(yīng)使用ALC 鏡頭。

以固定光圈鏡頭采用ELC方式時(shí),圖像的景深可能小于使用ALC式鏡頭所獲得的景深。因此,攝像頭在完全打開(kāi)固定光圈鏡頭而采用ELC方式時(shí),景深會(huì)比使用ALC式鏡頭時(shí)小,而且圖像上遠(yuǎn)處的物體可能不在焦點(diǎn)上。

鏡頭是自動(dòng)光圈鏡頭時(shí),需要將開(kāi)關(guān)撥到ALC方式。

BLC ON/OFF(背光補(bǔ)償開(kāi)關(guān)):當(dāng)強(qiáng)大而無(wú)用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí),應(yīng)該把開(kāi)關(guān)撥到ON位置。

意:

①當(dāng)與云臺(tái)配用或照明迅速改變時(shí),建議把該開(kāi)關(guān)放在OFF位置,因?yàn)樵贠N位置時(shí),鏡頭光圈速度變慢;

 

②如果所需物體不在圖像中間時(shí),背光補(bǔ)償可能不會(huì)充分發(fā)揮作用。

LL/INT(同步選擇開(kāi)關(guān)):此開(kāi)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。有些攝像頭還有一個(gè)LL PHASE電源同步相位控制器,當(dāng)攝像頭使用于電源同步狀態(tài)時(shí),此裝置可調(diào)整視頻輸出信號(hào)的相位,調(diào)整范圍大概是一幀。(調(diào)整需要專業(yè)人員進(jìn)行)

VIDEO/DC(鏡頭控制信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)):ALC自動(dòng)光圈鏡頭的控制信號(hào)有兩種,當(dāng)需要將直流控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭安裝在攝像頭上時(shí),應(yīng)該選擇DC位置;需要安裝視頻控制信號(hào)的自動(dòng)光圈鏡頭時(shí),應(yīng)該選擇VIDEO位置。

當(dāng)選擇ALC自動(dòng)光圈視頻驅(qū)動(dòng)鏡頭時(shí),還會(huì)有一個(gè)視頻電平控制(VIDEO LEVEL L/H)可能需要調(diào)整,該控制器調(diào)節(jié)輸出給自動(dòng)光圈鏡頭的控制電平,用以控制鏡頭光圈的開(kāi)大和縮。催M(jìn)光量)。

在攝像頭的配件中,有一個(gè)黑色的小插頭,插頭有四個(gè)針,聯(lián)接攝像頭上的黑色插座。如果用DC驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭,鏡頭上已經(jīng)作好了插頭,只要插在插座上,把選擇開(kāi)關(guān)撥到DC即可;如果用視頻驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭,需要用戶根據(jù)說(shuō)明書(shū)上的標(biāo)注,用烙鐵焊好。由于廠家定義不同,所以焊法也有區(qū)別,請(qǐng)安裝時(shí)留意。

SOFT/SHARP(細(xì)節(jié)電平選擇開(kāi)關(guān)):該開(kāi)關(guān)用以調(diào)節(jié)輸出圖像是清晰(SHARP)還是平滑(SOFT),通常出廠設(shè)定在SHARP位置。

FLICKERLESS(無(wú)閃動(dòng)方式):在電源頻率為50 Hz的地區(qū),CCD積累時(shí)間為1/50秒,如果使用NTSC制式攝像機(jī),其垂直同步頻率為60Hz,這樣將造成視覺(jué)影像不同步,在監(jiān)視器上出現(xiàn)閃動(dòng);反之,在電源為60Hz的地區(qū)用PAL制式攝像機(jī)也會(huì)有此現(xiàn)象。為克服此現(xiàn)象,在電子快門(mén)設(shè)置了無(wú)閃動(dòng)方式檔,對(duì)NTSC制式攝像機(jī)提供1/100秒,對(duì)PAL制式攝像機(jī)提供1/120秒的固定快門(mén)速度,可以防止監(jiān)視器上圖像出現(xiàn)閃爍。手動(dòng)電子快門(mén):有些用戶使用CCD攝取運(yùn)動(dòng)速度比較快的物體,如果用1/50秒速度拍攝,會(huì)產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象,嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。有些攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén),使CCD的電荷耦合速度固定在某一值,例如1/500、1/1000、1/2000秒等等,此時(shí)CCD的電荷耦合速度提高,這樣采集下來(lái)的圖像相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)減少拖尾現(xiàn)象,而且對(duì)于觀測(cè)高速運(yùn)動(dòng)或電火花一類物體,必須使用此設(shè)置。所以,某些專用攝像頭給出了手動(dòng)電子快門(mén),提供給特殊用途的用戶。手動(dòng)電子快門(mén)的調(diào)整需要參看隨機(jī)說(shuō)明書(shū),在此就不再贅述了。

補(bǔ)充說(shuō)明:有很多用戶要求在晚間沒(méi)有光線的環(huán)境下監(jiān)控,請(qǐng)注意:由于CCD攝像頭同樣是靠光線反射來(lái)成像,如果沒(méi)有光,它的圖像只會(huì)是一片漆黑再加上很多雪花。如何得到圖像呢?一種方法是加可見(jiàn)光照明,如路燈、探照燈;一種是加紅外燈(特別是要求不能安裝可見(jiàn)光源的場(chǎng)合),對(duì)于彩色CCD攝像頭,對(duì)紅外光響應(yīng)不夠,有一些日夜兩用彩色攝像頭在夜間會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成黑白模式。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。

紅外燈有室內(nèi)、室外,短距離和長(zhǎng)距離之分,一般常用室內(nèi)10~20范圍的紅外燈,由于墻壁的反射,圖像效果還不錯(cuò);用在室外長(zhǎng)距離的紅外燈效果就不會(huì)很理想,而且價(jià)格昂貴,不到必要時(shí)一般不采用。

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***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。

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***裝置。與普通視頻矩陣切換系統(tǒng)不同的是,此類***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***。大型系統(tǒng)可用于分級(jí)層控連網(wǎng)。

選擇及安裝

安裝注意事項(xiàng):由于監(jiān)控主機(jī)輸出信號(hào)是485碼,與模擬信號(hào)是無(wú)法抗衡的,所以在安裝時(shí)要做好設(shè)備的接地工作,保證回路內(nèi)沒(méi)有強(qiáng)電反饋給通訊口,否則會(huì)燒壞通訊芯片,使主機(jī)無(wú)法工作。

其他監(jiān)控器材

云臺(tái)(Pan&Tilt)云臺(tái)就是兩個(gè)交流電組成的安裝平臺(tái),可以水平和垂直的運(yùn)動(dòng),將攝象機(jī)安裝于其上,實(shí)現(xiàn)攝象機(jī)多個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的裝置,滿足對(duì)固定監(jiān) 控目標(biāo)的快速定位,或?qū)Υ蠓秶O(jiān)控環(huán)境的全景觀察。對(duì)云臺(tái)的選擇可以按下列分類來(lái)加以區(qū)分。在挑選云臺(tái)時(shí)要考慮安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負(fù)載大小,也要考慮性能價(jià)格比和外型是否美觀。

1、從能夠承受負(fù)載能力劃分

輕載云臺(tái)——最大負(fù)重20磅(9.08公斤)。

中載云臺(tái)——最大負(fù)重50磅(22.7公斤)。

重載云臺(tái)——最大負(fù)重100磅(45公斤)。

防爆云臺(tái)——用于危險(xiǎn)環(huán)境下、能夠防爆和防粉塵點(diǎn)燃的云臺(tái),帶高轉(zhuǎn)矩交流電機(jī)和可調(diào)螺桿驅(qū)動(dòng),可負(fù)重100磅。

2、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。

3、從運(yùn)動(dòng)方向劃分

水平旋轉(zhuǎn)云臺(tái)——僅能實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),故亦稱為轉(zhuǎn)臺(tái)。

全方位云臺(tái)——既能夠作水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也能夠作垂直俯仰運(yùn)動(dòng),有的還能夠做結(jié)合兩者的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

4、從回轉(zhuǎn)范圍劃分

水平旋轉(zhuǎn)有0~355度云臺(tái),兩端設(shè)有限位開(kāi)關(guān),還有360度自由旋轉(zhuǎn)云臺(tái),可以作任意個(gè)360度旋轉(zhuǎn)。

垂直俯仰均為90度,現(xiàn)在已出現(xiàn)垂直可做360度、并可在垂直回轉(zhuǎn)至后方時(shí)自動(dòng)將影響調(diào)整為正向。

5、從旋轉(zhuǎn)速度劃分

恒速云臺(tái)——只有一檔速度,一般水平旋轉(zhuǎn)速度最小值為6~12度/秒,垂直俯仰速度為3~3.5度/秒。但快速云臺(tái)水平旋轉(zhuǎn)和垂直俯仰速度更高。

可變速云臺(tái)——水平旋轉(zhuǎn)速度范圍為0~ 400度/秒,垂直傾斜速度范圍多為0~120度/秒,但已有最高達(dá)400度/秒的產(chǎn)品。

6、按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝,即云臺(tái)是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。

7、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。

 攝象機(jī)防護(hù)罩與固定支架

防護(hù)罩是為了保證攝象機(jī)和鏡頭有良好工作環(huán)境的輔助性裝置,它將二者包含于其中。支架是固定云臺(tái)及攝象機(jī)防護(hù)罩的安裝部件。一般方式為在支架上安裝云臺(tái),再將帶或不帶防護(hù)罩的攝象機(jī)固定在云臺(tái)上。

1、支架

普通支架有短的、長(zhǎng)的、直的、彎的,根據(jù)不同的要求選擇不同的型號(hào)。室外支架主要考慮負(fù)載能力是否合乎要求,再有就是安裝位置,因?yàn)閺膶?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),很多室外攝像機(jī)安裝位置特殊,有的安裝在電線桿上,有的立于塔吊上,有的安裝在鐵架上……由于種種原因,現(xiàn)有的支架可能難以滿足要求,需要另外加工或改進(jìn),這里就不再多說(shuō)了。制作支架的材料有塑料、金屬鍍鉻、壓鑄。支架多種多樣,依使用環(huán)境不同和結(jié)構(gòu)不同,主要有以下類型:

(1)天花板頂基支架,一端固定在天花板上,另一端為可調(diào)節(jié)方向的球形旋轉(zhuǎn)頭或可調(diào)傾斜度平臺(tái),以便攝象機(jī)對(duì)準(zhǔn)不同的方位。有直管圓柱形和T形之分。

(2)墻壁安裝型支架,一端固定在墻壁上,其垂直平面用于安裝攝象機(jī)或云臺(tái),對(duì)于無(wú)云臺(tái)的攝象機(jī)系統(tǒng),其攝象機(jī)可以直接固定在支架上,也可以固定在支架上的球形旋轉(zhuǎn)接頭或可調(diào)傾斜平臺(tái)上。

(3)墻用支架加上安裝連板可構(gòu)成墻角支架,墻角支架加上圓柱安裝連板,可將其安裝在圓柱桿上。

2、攝象機(jī)防護(hù)罩

防護(hù)罩也是監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的設(shè)備之一,主要分為室內(nèi)和室外兩種。室內(nèi)防護(hù)罩主要區(qū)別是體積大小,外形是否美觀,表面處理是否合格。功能主要是防塵、防破壞。

室外防護(hù)罩密封性能一定要好,保證雨水不能進(jìn)入防護(hù)罩內(nèi)部侵蝕攝像機(jī)。有的室外防護(hù)罩還帶有排風(fēng)扇、加熱板、雨刮器,可以更好的保護(hù)設(shè)備。當(dāng)天氣太熱時(shí),排風(fēng)扇自動(dòng)工作;太冷時(shí)加熱板自動(dòng)工作;當(dāng)防護(hù)罩玻璃上有雨水時(shí),可以通過(guò)控制系統(tǒng)啟動(dòng)雨刮器。攝象機(jī)防護(hù)罩的選擇,首先是要包容所使用的攝象機(jī)加鏡頭,并留有適當(dāng)?shù)母挥嗫臻g,其次是依據(jù)使用環(huán)境選擇適合的防護(hù)罩類型,在此基礎(chǔ)上,將包括防護(hù)罩及云臺(tái)在內(nèi)的整個(gè)攝像前端之重量累計(jì),選擇具有相應(yīng)承重值的支架。還要看整體結(jié)構(gòu),安裝孔越少越利于防水,再看內(nèi)部線路是否便于聯(lián)接,最后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。

在防護(hù)罩中,除了用于一體化攝像系統(tǒng)的球形防護(hù)罩外,還有圓柱形、長(zhǎng)方形等不同形狀,應(yīng)用場(chǎng)合有室內(nèi)型和室外型兩大類。室內(nèi)攝象機(jī)防護(hù)罩以裝飾性、隱蔽性和防塵為主要目標(biāo),而室外型因?qū)偃旌驊?yīng)用,要能適應(yīng)不同的使用環(huán)境。 防護(hù)罩的材料主要有鋁質(zhì)、合金、擠壓成型、不銹鋼等

一、 視頻監(jiān)視器

監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出,有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過(guò)來(lái)的圖像。監(jiān)視器分彩色、黑白兩,尺寸有9、10、12、14、15、17、21、29英寸等,常用的是17寸。監(jiān)視器也有分辨率,同攝像機(jī)一樣用線數(shù)表示,實(shí)際使用時(shí)一般要求監(jiān)視器線數(shù)要與攝像機(jī)匹配。另外,有些監(jiān)視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB分量輸入等,除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外,其余功能大部分用于圖像處理工作,在此不作介紹。 清晰度:彩色監(jiān)視器一般在300-500線黑白監(jiān)視器一般在700-1000線,專業(yè)監(jiān)視器與普通電視機(jī)的差別在于:其一是電視清晰度較高;其二是防磁性能好,以便并排安裝時(shí)不會(huì)互干擾,而普通電視機(jī)則不具備防磁功能;其三是可靠性好,監(jiān)視器可以接受長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作,而普通的電視機(jī)則不能。在最小系統(tǒng)中可以僅有單臺(tái)監(jiān)視器,而在大系統(tǒng)中則可能是由數(shù)十臺(tái)監(jiān)視器組成的電視墻;監(jiān)視器可以是黑白的,但更多的是彩色監(jiān)視器;既可以是6英寸、9英寸的小屏幕監(jiān)視器,也可以是40英寸左右的大型監(jiān)視器、等離子體平板顯示器或上百英寸的投影;在實(shí)際應(yīng)用中,既可用專業(yè)級(jí)的純監(jiān)視器,也可用價(jià)格便宜的彩電取而代之;在圖像顯示質(zhì)量方面,有用標(biāo)準(zhǔn)分辨率的監(jiān)視器,也有追求高圖像質(zhì)量而采用的高分辨率監(jiān)視器。從使用角度而言,實(shí)用性是對(duì)其作出選擇的前提,特別體現(xiàn)在下列各點(diǎn)上:

(1)監(jiān)視器類型的選擇應(yīng)與前端攝象機(jī)類型基本匹配,黑白攝象機(jī)一般具有分辨率較高的特點(diǎn),且價(jià)格較為低廉,在以黑白攝象機(jī)為主構(gòu)成的系統(tǒng)中,宜采用黑白監(jiān)視器。

(2)對(duì)于不僅要求看得清楚而且具有彩色要求的場(chǎng)合,隨著大量使用彩色CCD攝象機(jī),此時(shí)視頻圖像的顯示必然用彩色監(jiān)視器,但此時(shí)對(duì)彩色監(jiān)視器分辨率的選擇要適中,350~400線是較理想的標(biāo)準(zhǔn)。

(3)600~800線分辨率的高檔CRT彩色監(jiān)視器,其刷新率一般為每秒75~80幀,只宜用在圖像質(zhì)量要求極高的場(chǎng)合。

(4)除分辨率指標(biāo)外,目前時(shí)興的是監(jiān)視器具有易于控制和調(diào)節(jié)的功能。