安防監(jiān)控知識大全安防監(jiān)控的功能

1、安防監(jiān)控知識大全安防監(jiān)控的功能寬動態(tài)攝像機(jī)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)。當(dāng)在強(qiáng)光源日光、燈具或反光等照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的 區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機(jī)輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑 暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗 區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍”。廣義上的“動態(tài)范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極 點(diǎn)到最高端極點(diǎn)之間的區(qū)域，此區(qū)域的描述一般為最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的差值。這是一個 應(yīng)用非常廣泛的概念，在談及攝像機(jī)產(chǎn)品的拍攝

2、圖像指標(biāo)時，一般的“動態(tài)范圍”是指攝 像機(jī)對拍攝場景中景物光照反射的適應(yīng)能力，具體指亮度反差及色溫反差的變化范圍。寬動態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3:1動態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍。自然光線排列成從 120, OOOLux到星光夜里的0. 00035Lux0當(dāng)攝像機(jī)從室內(nèi)看窗戶外面，室內(nèi)照度為lOOLux, 而外面風(fēng)景的照度可能是10, OOOLux,對比就是10, 000/100=100:1.這個對比使人眼能很 容易地看到，因?yàn)槿搜勰芴幚?000:1的對比度。然而以傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控攝像機(jī)處理它會 有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來 取得室內(nèi)目標(biāo)的正確曝光

3、，但是室外的影像會被清除掉全白；或者換種方法，攝像機(jī)選擇 1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室內(nèi)的影像會被清除全黑。這是一個自從攝像機(jī) 被發(fā)明以來就一直長期存在的缺陷?，F(xiàn)代化的交通需要現(xiàn)代化的交通管理，為解決城市主要路段和路口的交通擁擠和阻塞 狀況，減少事故、違章現(xiàn)象，建立現(xiàn)代化的智能交通指揮控制系統(tǒng)是非常必要的。同時， 對于提高城市形象，促進(jìn)城市的文明和發(fā)展也有著非常重要的意義。系統(tǒng)設(shè)計的總體目標(biāo) 是：利用道路監(jiān)控實(shí)施交通流量和交通運(yùn)行監(jiān)視，對關(guān)犍路段實(shí)施交通實(shí)時控制，及時發(fā) 現(xiàn)各種異常并采取應(yīng)急措施，保證道路高速、安全、有效地運(yùn)行，提高現(xiàn)代生活的交通水 平。根據(jù)現(xiàn)在交通監(jiān)控的實(shí)際需

4、要，一般都會在交通路口、車站、商業(yè)區(qū)、高速公路收費(fèi) 口等重點(diǎn)部位安裝可控攝像機(jī)或固定攝像機(jī).本文在分析了道路監(jiān)控的特殊需求后，主要 針對道路監(jiān)控攝像機(jī)的選型設(shè)計提出了一些建議。白平衡的概念來自攝像機(jī)，即使最簡易的黑白攝像機(jī)也幾乎都具有白動白平衡功能。 其實(shí)人的眼睛天然具有白平衡功能，當(dāng)我們看書的時候，在日光燈下也好，在各種不同的 燈光下也好，我們的視覺中都是白紙黑字。但熟悉黑白攝像機(jī)的人們都知道色溫這個概念, 同樣一個膠片，在不同的色溫下拍出物體的色彩是不同的。簡單地說白平衡就是無論環(huán)境光線如何，仍然把“白”定義為“白”的一種功能。顏 色實(shí)質(zhì)上就是對光線的解釋，在正常光線下看起來是白顏色的東西

5、在不同色溫的光線下看 起來就不是白色。所謂白平衡就是運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)把不同色溫下的白顏色調(diào)整正確，從理 論上說白顏色調(diào)整正確其它色彩就都準(zhǔn)確了。黑白攝像機(jī)的核心部件CCD傳感器在輸出信 號時進(jìn)行一定的修正，這種修正就叫做白平衡。目前市場銷售的黑白攝像機(jī)幾乎都具備自動白平衡功能，較復(fù)雜的還可預(yù)設(shè)諸如燈光、 日光燈、日光等選項(xiàng)和手動多種模式控制白平衡。選購黑白攝像機(jī)時，是否具有較好的白 平衡功能應(yīng)是考慮的問題之一。當(dāng)然幾乎所有的圖像處理軟件都可以調(diào)整圖像的色彩，但 如果你對圖象軟件不是很熟悉，或者不愿太麻煩去調(diào)整，你最好還是選擇具有較好的白平 衡功能的攝像機(jī)。白平衡，字面上的理解是白色的平衡。那什么

6、是白色?這就涉及到一些色彩學(xué)的知識, 白色是指反射到人眼中的光線由于藍(lán)、綠、紅三種色光比例相同且具有一定的亮度所形成 的視覺反應(yīng)。我們都知道白色光是由赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光組成的，而這 七種色光乂是有紅、綠、藍(lán)三原色按不同比例混合形成，當(dāng)一種光線中的三原色成分比例 相同的時候，習(xí)慣上人們稱之為消色，黑、白、灰、金和銀所反射的光都是消色。通俗的 理解白色是不含有色彩成份的亮度。人眼所見到的白色或其他顏色同物體本身的固有色、 光源的色溫、物體的反射或透射特性、人眼的視覺感應(yīng)等諸多因素有關(guān)請參閱色彩學(xué)原 理，舉個簡單的例子，當(dāng)有色光照射到消色物體時，物體反射光顏色與入射光顏色相同, 既紅

7、光照射下白色物體呈紅色，兩種以上有色光同時照射到消色物體上時，物體顏色呈加 色法效應(yīng)，如紅光和綠光同時照射白色物體，該物體就呈黃色。當(dāng)有色光照射到有色物體 上時，物體的顏色呈減色法效應(yīng)。如黃色物體在品紅光照射下呈現(xiàn)紅色，在青色光照射下 呈現(xiàn)綠色，在藍(lán)色光照射下呈現(xiàn)灰色或黑色。在了解黑白攝像機(jī)白平衡之前還要搞清另一個一個非常重要的概念一一色溫。所謂色 溫，簡而言之，就是定量地以開爾文溫度K來表示色彩。英國著名物理學(xué)家開爾文認(rèn)為， 假定某一黑體物質(zhì)，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课?，而沒有損失，同時乂能夠?qū)崃可?成的能量全部以“光”的形式釋放出來的話，它便會因受到熱力的高低而變成不同的顏色。 例如，

8、當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于KOO550攝氏度時，就會變成暗紅色，達(dá)到1050-1150 攝氏度時，就變成黃色，溫度繼續(xù)升高會呈現(xiàn)藍(lán)色。光源的顏色成分是與該黑體所受的熱 力溫度是相對應(yīng)的，任何光線的色溫是相當(dāng)于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時所受到的“溫 度”，這個溫度就用來表示某種色光的特性以區(qū)別其它，這就是色溫。打鐵過程中，黑色 的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的最好例子。色溫現(xiàn)象在日常生活中非常普 遍，相信人們對它并不陌生。鐺絲燈所發(fā)出的光由于色溫較低表現(xiàn)為黃色調(diào)，不同的路燈 也會發(fā)出不同顏色的光，天然氣的火焰是藍(lán)色的，原因是色溫較高。萬里無云的藍(lán)天的色 溫約為10000K,陰天約為70009

9、000K,晴天日光直射下的色溫約為6000K,日出或日落時 的色溫約為2000K,燭光的色溫約為1000K。這時我們不難發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律：色溫越高，光 色越偏藍(lán)；色溫越低則偏紅。某一種色光比其它色光的色溫高時，說明該色光比其它色光 偏藍(lán)，反之則偏紅;同樣，當(dāng)一種色光比其它色光偏藍(lán)時說明該色光的色溫偏高，反之偏 低。由F人眼具有獨(dú)特的適應(yīng)性，使我們有的時候不能發(fā)現(xiàn)色溫的變化。比如在鐺絲燈下 呆久了，并不會覺得鐺絲燈下的白紙偏紅，如果突然把日光燈改為鴇絲燈照明，就會覺查 到白紙的顏色偏紅了，但這種感覺也只能夠持續(xù)一會兒。攝像機(jī)的CCD并不能像人眼那樣 具有適應(yīng)性，所以如果黑白攝像機(jī)的色彩調(diào)整同景物照明

10、的色溫不一致就會發(fā)生偏色。那 么什么是白平衡呢？白平衡就是針對不同色溫條件下，通過調(diào)整攝像機(jī)內(nèi)部的色彩電路使 拍攝出來的影像抵消偏色，更接近人眼的視覺習(xí)慣。白平衡可以簡單地理解為在任意色溫 條件下，彩色攝像機(jī)鏡頭所拍攝的標(biāo)準(zhǔn)白色經(jīng)過電路的調(diào)整，使之成像后仍然為白色。這 是一種經(jīng)常出現(xiàn)的情況，但不是全部，白平衡其實(shí)是通過黑白攝像機(jī)內(nèi)部的電路調(diào)整改變 藍(lán)、綠、紅三個CCD電平的平衡關(guān)系使反射到鏡頭里的光線都呈現(xiàn)為消色。如果以偏紅的 色光來調(diào)整白平衡，那么該色光的影像就為消色，而其他色彩的景物就會偏藍(lán)補(bǔ)色關(guān)系。一個大型的、與防盜報警聯(lián)動運(yùn)行的電視監(jiān)控系統(tǒng)，量高、構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)。各種故 障現(xiàn)象雖然都有

11、可能出現(xiàn)，但只要把好所選用的設(shè)備和器材的質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 施工，一般是不會出現(xiàn)大問題的。即使出現(xiàn)了，只要冷靜分析和思考，不盲目地大拆大卸, 是會較快解決問題的。安防監(jiān)控系統(tǒng)是一門被人們?nèi)找嬷匾暤男屡d專業(yè)，就發(fā)展看，應(yīng)用普及越來越廣，科 技含量越來越高。幾乎所有高新科技都可促進(jìn)其發(fā)展，尤其是信息時代的來臨，更為該專 業(yè)發(fā)展提供契機(jī)。但就監(jiān)控業(yè)界而言，系統(tǒng)組成一直沒得到明確的劃分，這使工程商和用 戶之間談到安防監(jiān)控系統(tǒng)時溝通很不方便。對于安防監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的不同，我們將整個安防監(jiān)控系統(tǒng)劃分為七 層一表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層。當(dāng)然，由于設(shè)備集 成化

12、越來越高，對于部分系統(tǒng)而言，某些設(shè)備可能會同時以多個層的身份存在于系統(tǒng)中。表現(xiàn)層表現(xiàn)層是我們最直觀感受到的，它展現(xiàn)了整個安防監(jiān)控系統(tǒng)的品質(zhì)。如監(jiān)控電視崎、 監(jiān)視器、高音報警喇叭、報警自動駁接電話等等都屬于這一層?？刂茖涌刂茖邮钦麄€安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它是系統(tǒng)科技水平的最明確體現(xiàn)。通常我們的控 制方式有兩種一一模擬控制和數(shù)字控制。模擬控制是早期的控制方式，其控制臺通常由控 制器或者模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局部安防監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故 障率較小。但對于中大型安防監(jiān)控系統(tǒng)而言，這種方式就顯得操作復(fù)雜且無任何價格優(yōu)勢 了，這時我們更為明智的選擇應(yīng)該是數(shù)字控制。數(shù)字控制是將工控計算機(jī)作

13、為監(jiān)控系統(tǒng)的 控制核心，它將復(fù)雜的模擬控制操作變?yōu)楹唵蔚氖髽?biāo)點(diǎn)擊操作，將巨大的模擬控制器堆疊 縮小為一個工控計算機(jī)，將復(fù)雜而數(shù)量龐大的控制電纜變?yōu)橐桓须娫捑€。它將中遠(yuǎn)程 監(jiān)控變?yōu)槭聦?shí)、為Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控提供可能。但數(shù)字控制也不是那么十全十美，控制 主機(jī)的價格十分昂貴、模塊浪費(fèi)的情況、系統(tǒng)可能出現(xiàn)全線崩潰的危機(jī)、控制較為滯后等 等問題仍然存在。處理層處理層或許該稱為音視頻處理層，它將有傳輸層送過來的音視頻信號加以分配、放大、 分割等等處理，有機(jī)的將表現(xiàn)層與控制層加以連接。音視頻分配器、音視頻放大器、視頻 分割器、音視頻切換器等等設(shè)備都屬于這一層。傳輸層傳輸層相當(dāng)于安防監(jiān)控系統(tǒng)的血脈C

14、在小型安防監(jiān)控系統(tǒng)中，我們最常見的傳輸層設(shè) 備是視頻線、音頻線，對于中遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而言，我們常使用的是射頻線、微波，對于遠(yuǎn) 程監(jiān)控而言，我們通常使用Internet這一廉價載體。值得一提的是，新出現(xiàn)的傳輸層介 質(zhì)一一網(wǎng)線/光纖。大多數(shù)人在數(shù)字安防監(jiān)控上存在一個誤區(qū)，他們認(rèn)為控制層使用的數(shù) 字控制的安防監(jiān)控系統(tǒng)就是數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)了，其實(shí)不然。純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸 介質(zhì)一定是網(wǎng)線或光纖。信號從采集層出來時，就已經(jīng)調(diào)制成數(shù)字信號了，數(shù)字信號在己 趨成熟的網(wǎng)絡(luò)上跑，理論上是無衰減的，這就保證遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像的無損失顯示，這是模擬 傳輸無法比擬的。當(dāng)然，高性能的回報也需要高成本的投入，這是純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)無 法普及最重