攝象機(jī)選型和施工問題

（建筑工程管理）攝象機(jī)選

型和施工問題

2020年4月

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攝象機(jī)選型和施工問題

1、攝象機(jī)的選擇和主要參數(shù)1

2、攝像頭的安裝調(diào)試5

3、鏡頭的選擇和主要參數(shù)6

4、視頻切換與控制主機(jī)12

5、畫面處理器15

6、其他監(jiān)控器材18

7、關(guān)于視頻的傳輸問題22

&報(bào)警系統(tǒng)24

9、何謂照度28

10、監(jiān)控系統(tǒng)施工中應(yīng)注意的問題30

11、低照度攝像機(jī)的正確認(rèn)識(shí)31

12、遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸方式簡(jiǎn)述32

13、微波圖像傳輸、無線指令遙控系統(tǒng)在電視監(jiān)控中應(yīng)用34

13、全光譜高靈敏感應(yīng)(超低照度)攝像機(jī)與紅外燈36

14、未來的閉路監(jiān)控設(shè)備37

1、攝象機(jī)的選擇和主要參數(shù)

閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或CCD(ChargeCoupledDevice)即電荷耦合器

件。嚴(yán)格來說，攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱，而實(shí)際上，攝像頭與鏡頭大部分是分開購買

的，用戶根據(jù)目標(biāo)物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過計(jì)算得到鏡頭的焦距，所以每個(gè)

用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實(shí)際情況而定的，不要以為攝像機(jī)(頭)上已經(jīng)有鏡頭。

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、無殘影等特點(diǎn)，CCD是電耦合器件(ChargeCoupleDevice)的簡(jiǎn)稱，它能夠?qū)⒐?/p>

線變?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。

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)生表示一幅幅畫面的電信號(hào)，經(jīng)過濾波、

放大處理，通過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，所以也可以錄像或接到電視機(jī)上觀

看。

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、LG等公司生產(chǎn)的芯片，現(xiàn)在韓國(guó)也有能力生產(chǎn)，但

質(zhì)量就要稍遜一籌。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。在購買時(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，關(guān)閉鏡頭光圈，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、依分辨率靈敏度等劃分

影像像素在38萬以下的為一般型，其中尤以25萬像素（512*4921分辨率為400線

的產(chǎn)品最普遍。

影像像素在38萬以上的高分辨率型。

機(jī)板型。針孔型。半球型。

3、按CCD靶面大小劃分

CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸：

目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。在購買攝像頭時(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。

4、按掃描制式劃分

PAL制。NTSC制。中國(guó)采用隔行掃描（PAL）制式（黑白為CCIR）,標(biāo)準(zhǔn)為625行,

50場(chǎng)，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。另外，日本為NTSC制

式，525行，60場(chǎng)（黑白為EIA1

5、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1

6、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,linelock）: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

面亦不會(huì)失真。

7、按照度劃分，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，在沒有光線的情況下也可以成像

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25萬和38萬像素為劃界，38萬像

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

TVLINES)來表示的，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llux的普通攝象機(jī)問世。

(5)掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。

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

(7)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。

(8)視頻輸出。多為lVp-p、75Q,均采用BNC接頭。

(9)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。

2、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

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)度來獲得清晰的圖像。

(3)背景光補(bǔ)償

通常，攝象機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的內(nèi)容作平均來確定的，但如果視場(chǎng)中

包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前

景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。

當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其AGC工作

點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。

(4)電子決門

在CCD攝象機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來操縱快門。電子快門控制

攝象機(jī)CCD的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí)，對(duì)NTSC攝象機(jī)，其CCD累積時(shí)間為1/60

秒；對(duì)于PAL攝象機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝象機(jī)的電子快門打開時(shí)，對(duì)于NTSC攝象機(jī)，其

電子快門以261步覆蓋從1/60秒至U1/10000秒的范圍；對(duì)于PAL型攝象機(jī),其電子快門

則以311步覆蓋從1/50秒至I」1/10000秒的范圍。當(dāng)電子決門速度增加時(shí)，在每個(gè)視頻場(chǎng)允

許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCD上的光減少，結(jié)果將降低攝象機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門速

度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)"停頓動(dòng)作"效應(yīng)，這將大大地增加攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。

(5)白平衡

白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝象機(jī)圖像能精確反映景物狀況，有手動(dòng)白平

衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。

A、自動(dòng)白平衡

連續(xù)方式一一此時(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)橹梗浞秶鸀?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。

(6)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：

紅色一黃色色彩增加，此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。

紅色一黃色色彩減少，此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步。

蘭色一黃色色彩增加，此時(shí)將蘭色向青蘭色移動(dòng)一步。

蘭色一黃色色彩減少，此時(shí)將蘭色向洋紅色移動(dòng)一步。

3、數(shù)字化式的調(diào)整控制方法

新型攝象機(jī)對(duì)前述各項(xiàng)可選參數(shù)的調(diào)整采用數(shù)字式調(diào)整控制，此時(shí)不必手動(dòng)調(diào)節(jié)電位計(jì)

而是采用輔助控制碼，而且這些調(diào)整參數(shù)被儲(chǔ)存在數(shù)字記憶單元中，增加了穩(wěn)定性和可靠性。

DSP攝象機(jī)

在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理(DSP,

DIGITALSIGNALPROCESSOR)攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于采用了數(shù)字檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝象機(jī)要求被

攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償，否則過亮的背景光可能

會(huì)降低圖像中心的透明度。而DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來有效地檢

測(cè)目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。

2、由于DSP技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測(cè)和跟蹤"白色"，

并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機(jī)因系對(duì)畫面上的全部色

彩作平均處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平

衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。DSP攝象機(jī)是將一個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域，這樣

就能夠有效地檢測(cè)白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝象機(jī)也能跟蹤它從而再現(xiàn)出

原始的色彩。在拍攝網(wǎng)格狀物體時(shí)，可將由攝象機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少.

2、攝像頭的安裝調(diào)試

鏡頭的安裝方式：有C式和CS式兩種，兩者的螺紋均為1英寸32牙，直徑為1英寸，差

別是鏡頭距CCD靶面的距離不同，C式安裝座從基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離為17.562毫米，比

CS式距離CCD靶面多一個(gè)專用接圈的長(zhǎng)度，CS式距焦點(diǎn)距離為12.5毫米。別小看這一個(gè)

接圈，如果沒有它，鏡頭與攝像頭就不能正常聚焦，圖像變得模糊不清。所以在安裝鏡頭前,

先看一看攝像頭和鏡頭是不是同一種接口方式，如果不是，就需要根據(jù)具體情況增減接圈。

有的攝像頭不用接圈，而采用后像調(diào)節(jié)環(huán)（如松下產(chǎn)品），調(diào)節(jié)時(shí)，用螺絲刀擰松調(diào)節(jié)環(huán)上

的螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)，此時(shí)CCD靶面會(huì)相對(duì)安裝基座向后（前）運(yùn)動(dòng)，也起到接圈的作用。

另外（如SONY,JVC）采用的方式類似后像調(diào)節(jié)環(huán)，它的固定螺絲一般在攝像頭的側(cè)面，

擰松后，調(diào)節(jié)頂端的一個(gè)齒輪，也可以使圖像清晰而不用加減接圈。

AGCON/OFF（自動(dòng)增益控制）：攝像頭內(nèi)有一個(gè)將來自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，然而在亮光照的環(huán)境下放大器將

過載，使視瀕信號(hào)畸變。當(dāng)開關(guān)在ON時(shí)，在低亮度條件下完全打開鏡頭光圈，自動(dòng)增加增

益以獲得清晰的圖像。開關(guān)在OFF時(shí)，在低亮度下可獲得自然而低噪聲的圖像。

ATWON/OFF（自動(dòng)白平衡）：開關(guān)撥到ON時(shí)，通過鏡頭來檢測(cè)光源的特性/色溫，從而

自動(dòng)連續(xù)設(shè)定白電平，即使特性/色溫改變也能控制紅色和藍(lán)色信號(hào)的增益。

ALC/ELC（自動(dòng)亮度控制/電子亮度控制）：當(dāng)選擇ELC時(shí)，電子快門根據(jù)射入的光線亮度

而連續(xù)自動(dòng)改變CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間（一般從1/50到1/10000秒連續(xù)調(diào)節(jié)）.選

擇這種方式時(shí)，可以用固定或手動(dòng)光圈鏡頭替代ALC自動(dòng)光圈鏡頭。

需要注意的是：在室外或明亮的環(huán)境下，由于ELC控制范圍有限，還是應(yīng)該選擇ALC式鏡

頭；在某些獨(dú)特的照明條件下，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。

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

BLCON/OFF（背光補(bǔ)償開關(guān)）：當(dāng)強(qiáng)大而無用的背景照明影響到中部重要物體的清晰度時(shí),

應(yīng)該把開關(guān)撥到ON位置。

注意：①當(dāng)與云臺(tái)配用或照明迅速改變時(shí)，建議把該開關(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（同步選擇開關(guān)）：此開關(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)LLPHASE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（VIDEOLEVELL/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大和縮小

（即進(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)說明書上的標(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)電平選擇開關(guān)）：該開關(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（無閃動(dòng)方式）:在電源頻率為50Hz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，在電子快門設(shè)置了無閃動(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秒的固定快門速度，可以防止監(jiān)視器上圖像出現(xiàn)閃爍。手動(dòng)電子決門：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，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，這樣采集下來的

圖像相對(duì)來說會(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)電子決門，提供給特殊用途的用戶。手動(dòng)電子快門的調(diào)整

需要參看隨機(jī)說明書，在此就不再贅述了。

補(bǔ)充說明：有很多用戶要求在晚間沒有光線的環(huán)境下監(jiān)控，請(qǐng)注意：由于CCD攝像頭同樣

是靠光線反射來成像，如果沒有光，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米范圍的紅外燈，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。

3、鏡頭的選擇和主要參數(shù)

攝像機(jī)鏡頭是視頻監(jiān)視系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備，它的質(zhì)量（指標(biāo)）優(yōu)劣直接影響攝像機(jī)的整機(jī)指

標(biāo)，因此，攝像機(jī)鏡頭的選擇是否恰當(dāng)既關(guān)系到系統(tǒng)質(zhì)量，又關(guān)系到工程造價(jià)。

鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體，如果沒有晶狀體，人眼看不到任何物體；如果沒有鏡頭，那么攝

像頭所輸出的圖像就是白茫茫的一片，沒有清晰的圖像輸出，這與我們家用攝像機(jī)和照相機(jī)

的原理是一致的。當(dāng)人眼的肌肉無法將晶狀體拉伸至正常位置時(shí)，也就是人們常說的近視眼,

眼前的景物就變得模糊不清；攝像頭與鏡頭的配合也有類似現(xiàn)象，當(dāng)圖像變得不清楚時(shí)，可

以調(diào)整攝像頭的后焦點(diǎn)，改變CCD芯片與鏡頭基準(zhǔn)面的距離（相當(dāng)于調(diào)整人眼晶狀體的位

置），可以將模糊的圖像變得清晰。

由此可見，鏡頭在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是非常重要的。工程設(shè)計(jì)人員和施工人員都要經(jīng)常

與鏡頭打交道：設(shè)計(jì)人員要根據(jù)物距、成像大小計(jì)算鏡頭焦距，施工人員經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,

其中一部分就是把鏡頭調(diào)整到最佳狀態(tài)。

1、鏡頭的分類

按外形功能分按尺寸大小分按光圈分按變焦類型分按焦距長(zhǎng)矩分

球面鏡頭1"25mm自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦長(zhǎng)焦距鏡頭

非球面鏡頭1/2"3mm手動(dòng)光圈手動(dòng)變焦標(biāo)準(zhǔn)鏡頭

針孔鏡頭1/3"8.5mm固定光圈固定焦距廣角鏡頭

魚眼鏡頭2/3"17mm

(1)以鏡頭安裝分類

所有的攝象機(jī)鏡頭均是螺紋口的，cCD攝象機(jī)的鏡頭安裝有兩種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即C安裝座和

cS安裝座。兩者螺紋部分相同，但兩者從鏡頭到感光表面的距離不同。

C安裝座：從鏡頭安裝基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)的距離是17.526mm。

CS安裝座：特種C安裝，此時(shí)應(yīng)將攝象機(jī)前部的墊圈取下再安裝鏡頭。其鏡頭安裝基準(zhǔn)面

到焦點(diǎn)的距離是12.5mm。如果要將一個(gè)C安裝座鏡頭安裝到一個(gè)CS安裝座攝象機(jī)上時(shí)，

則需要使用鏡頭轉(zhuǎn)換器。

(2)以攝象機(jī)鏡頭規(guī)格分類

攝象機(jī)鏡頭規(guī)格應(yīng)視攝象機(jī)的CCD尺寸而定，兩者應(yīng)相對(duì)應(yīng)。即

攝象機(jī)的cCD靶面大小為1/2英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/2英寸。

攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/3英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/3英寸。

攝象機(jī)的CCD靶面大小為1/4英寸時(shí)，鏡頭應(yīng)選1/4英寸。

如果鏡頭尺寸與攝象機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí)，觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求，或者發(fā)生畫

面在焦點(diǎn)以夕普問題。

（3）以鏡頭光圈分類

鏡頭有手動(dòng)光圈（manualiris）和自動(dòng)光圈（autoiris）之分，配合攝象機(jī)使用，手動(dòng)光圈

鏡頭適合于亮度不變的應(yīng)用場(chǎng)合，自動(dòng)光圈鏡頭因亮度變更時(shí)其光圈亦作自動(dòng)調(diào)整，故適用

亮度變化的場(chǎng)合。自動(dòng)光圈鏡頭有兩類：一類是將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從攝象機(jī)輸送到透鏡

來控制鏡頭上的光圈，稱為視頻輸入型，另一類則利用攝象機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈,

稱為DC輸入型。

自動(dòng)光圈鏡頭上的ALC（自動(dòng)鏡頭控制）調(diào)整用于設(shè)定測(cè)光系統(tǒng)，可以整個(gè)畫面的平均亮

度，也可以畫面中最亮部分（峰值）來設(shè)定基準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度，供給自動(dòng)光圈調(diào)整使用。一般而

言，ALC已在出廠時(shí)經(jīng)過設(shè)定，可不作調(diào)整，但是對(duì)于拍攝景物中包含有一個(gè)亮度極高的

目標(biāo)時(shí)，明亮目標(biāo)物之影像可能會(huì)造成"白電平削波"現(xiàn)象，而使得全部屏幕變成白色，此

時(shí)可以調(diào)節(jié)ALC來變換畫面。

另外，自動(dòng)光圈鏡頭裝有光圈環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)光圈環(huán)時(shí)，通過鏡頭的光通量會(huì)發(fā)生變化，光通量即

光圈，T殳用F表示，其取值為鏡頭焦距與鏡頭通光口徑之比，即：F=f（焦距）/D（鏡

頭實(shí)際有效口徑），F(xiàn)值越小，則光圈越大。

采用自動(dòng)光圈鏡頭，對(duì)于下列應(yīng)用情況是理想的選擇，它們是:

在諸如太陽光直射等非常亮的情況下，用自動(dòng)光圈鏡頭可有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。

要求在整個(gè)視野有良好的聚焦時(shí)，用自動(dòng)光圈鏡頭有比固定光圈鏡頭更大的景深。

要求在亮光上因光信號(hào)導(dǎo)致的模糊最小時(shí)，應(yīng)使用自動(dòng)光圈鏡頭。

(4)以鏡頭的視場(chǎng)大小分類

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，在1/2英寸CCD攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為12mm,

在1/3英寸CCD攝象機(jī)中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭焦距定為8mm。

廣角鏡頭：視角90度以上，焦距可小于幾毫米，可提供較寬廣的視景。

遠(yuǎn)攝鏡頭：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾米甚至幾十米，此鏡頭可在遠(yuǎn)距離情況下將拍攝的

物體影響放大，但使觀察范圍變小。

變倍鏡頭(zoomlens):也稱為伸縮鏡頭，有手動(dòng)變倍鏡頭和電動(dòng)變倍鏡頭兩類.

可變焦點(diǎn)鏡頭(vari-focuslens):它介于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭與廣角鏡頭之間，焦距連續(xù)可變，即可將

遠(yuǎn)距離物體放大，同時(shí)又可提供一個(gè)寬廣視景，使監(jiān)視范圍增加。變焦鏡頭可通過設(shè)置自動(dòng)

聚焦于最小焦距和最大焦距兩個(gè)位置，但是從最小焦距到最大焦距之間的聚焦，則需通過手

動(dòng)聚焦實(shí)現(xiàn)。

針孔鏡頭：鏡頭直徑幾毫米，可隱蔽安裝。

(5)從鏡頭焦品巨上分

短焦距鏡頭：因入射角較寬，可提供一個(gè)較寬廣的視野。

中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距的長(zhǎng)度視cCD的尺寸而定。

長(zhǎng)焦距鏡頭：因入射角較狹窄，故僅能提供狹窄視景，適用于長(zhǎng)距離監(jiān)視。

變焦距鏡頭：通常為電動(dòng)式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用。

2、選擇鏡頭的技術(shù)依據(jù)

(1)鏡頭的成像尺寸

應(yīng)與攝象機(jī)CCD靶面尺寸相一致，如前所述,有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/

3英寸、1/4英寸、1/5英寸等規(guī)格。

(2)鏡頭的分辨率

描述鏡頭成像質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo)是鏡頭的光學(xué)傳遞函數(shù)與畸變，但對(duì)擁護(hù)而言，需要了解的僅

僅是鏡頭的空間分辨率，以每毫米能夠分辨的黑白條紋數(shù)為計(jì)量單位，計(jì)算公式為：鏡頭分

辨率N=180/畫幅格式的高度。由于攝象機(jī)CCD靶面大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，如1/2英寸

攝象機(jī)，其靶面為寬6.4mm*高4.8mm,1/3英寸攝象機(jī)為寬4.8mm*高3.6mm。因

此對(duì)1/2英寸格式的CCD靶面，鏡頭的最低分辨率應(yīng)為38對(duì)線/mm,對(duì)1/3英寸

格式攝象機(jī)，鏡頭的分辨率應(yīng)大于50對(duì)線，攝象機(jī)的靶面越小，對(duì)鏡頭的分辨率越高。

(3)鏡頭焦距與視野角度

首先根據(jù)攝象機(jī)到被監(jiān)控目標(biāo)的距離，選擇鏡頭的焦距，鏡頭焦距f確定后，則由攝象機(jī)靶

面決定了視野。

(4)光圈或通光量

鏡頭的通光量以鏡頭的焦距和通光孑電的比值來衡量，以F為標(biāo)記，每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最

大的F值，通光量與F值的平方成反比關(guān)系，F(xiàn)值越小，則光圈越大。所以應(yīng)根據(jù)被監(jiān)控部

分的光線變化程度來選擇用手動(dòng)光圈還是用自動(dòng)光圈鏡頭。

3、變焦鏡頭(zoomlens)

變焦鏡頭有手動(dòng)伸縮鏡頭和自動(dòng)伸縮鏡頭兩大類。伸縮鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦

距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小，所以也常被成為變倍鏡頭。典

型的光學(xué)放大規(guī)格有6倍(6.0~36mm,F1.2)、8倍(4.5~36mm,F1.6)、10倍

(8.0~80mm,F1,2\12倍(6.0~72mm,F1.2120倍(10~200mm,F1.2)等檔次，

并以電動(dòng)伸縮鏡頭應(yīng)用最普遍。為增大放大倍數(shù)，除光學(xué)放大外還可施以電子數(shù)碼放大。在

電動(dòng)伸縮鏡頭中，光圈的調(diào)整有三種，即：自動(dòng)光圈、直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈、電動(dòng)調(diào)整光圈。

其聚焦和變倍的調(diào)整，則只有電動(dòng)調(diào)整和預(yù)置兩種，電動(dòng)調(diào)整是由鏡頭內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而預(yù)

置則是通過鏡頭內(nèi)的電位計(jì)預(yù)先設(shè)置調(diào)整停止位，這樣可以免除成像必須逐次調(diào)整的過程，

可精確與快速定位。在球形罩一體化攝像系統(tǒng)中，大部分采用帶預(yù)置位的伸縮鏡頭。

另一項(xiàng)令用戶感興趣的則是快速聚焦功能，它由測(cè)焦系統(tǒng)與電動(dòng)變焦反饋控制系統(tǒng)構(gòu)成。

4、鏡頭與攝像機(jī)CCD尺寸的關(guān)系

1/2"鏡頭既可用于1/2"攝像機(jī)，也可用于1/3"攝像機(jī)，但視角會(huì)減少25%左右。

1/3"鏡頭不能用于1/2"攝像機(jī)，只能用于1/3"攝像機(jī)。

5、不同種類鏡頭的應(yīng)用范圍

?手動(dòng)、自動(dòng)光圈鏡頭的應(yīng)用范圍手動(dòng)光圈鏡頭是的最簡(jiǎn)單的鏡頭，適用于光照條件

相對(duì)穩(wěn)定的條件下，手動(dòng)光圈由數(shù)片金屬薄片構(gòu)成。光通量靠鏡頭外徑上的一個(gè)環(huán)

調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)此圈可使光圈收小或放大。在照明條件變化大的環(huán)境中或不是用來監(jiān)視

某個(gè)固定目標(biāo)，應(yīng)采用自動(dòng)光圈鏡頭，比如在戶外或人工照明經(jīng)常開關(guān)的地方，自

動(dòng)光圈鏡頭的光圈的動(dòng)作由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)受控于攝像機(jī)的視頻信號(hào)。手動(dòng)光圈鏡

頭和自動(dòng)光圈鏡頭又有定焦距（光圈）鏡頭自動(dòng)光圈鏡頭和電動(dòng)變焦距鏡頭之分。

?定焦距（光圈）鏡頭，一般與電子快門攝像機(jī)配套，適用于室內(nèi)監(jiān)視某個(gè)固定目標(biāo)

的場(chǎng)所作用。定焦距鏡頭一般又分為長(zhǎng)焦距鏡頭，中焦距鏡頭和短焦距鏡頭。中焦

距鏡頭是焦距與成像尺寸相近的鏡頭；焦距小于成像尺寸的稱為短距鏡頭，短焦距

鏡頭又稱廣角鏡頭，該鏡頭的焦距通常是28mm以下的鏡頭，短焦距鏡頭主要用于

環(huán)境照明條件差，監(jiān)視范圍要求寬的場(chǎng)合，焦距大于成像尺寸的稱為長(zhǎng)焦距鏡頭，

長(zhǎng)焦距鏡頭又稱望遠(yuǎn)鏡頭，這類鏡頭的焦距一般在150mm以上，主要用于監(jiān)視較

遠(yuǎn)處的景物。

?手動(dòng)光圈鏡頭，可與電子決門攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用。

?自動(dòng)光圈鏡頭,（EF）可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，特別用

于被監(jiān)視表面亮度變化大、范圍較大的場(chǎng)所。為了避免引起光暈現(xiàn)象和燒壞靶面，

一般都配自動(dòng)光圈鏡頭。

?電動(dòng)變焦距鏡頭，可與任何CCD攝像機(jī)配套，在各種光線下均可使用，變焦距鏡

頭是通過遙控裝置來進(jìn)行光對(duì)焦，光圈開度，改變焦距大小的。

6、鏡頭的主要性能指標(biāo)有以下幾個(gè)：

?1焦距：焦距的大小決定著視場(chǎng)角的大小，焦距數(shù)值小，視場(chǎng)角大，所觀察的范圍

也大，但距離遠(yuǎn)的物體分辨不很清楚；焦距數(shù)值大，視場(chǎng)角小，觀察范圍小，只要

焦距選擇合適，即使距離很遠(yuǎn)的物體也可以看得清清楚楚。由于焦距和視場(chǎng)角是一

一對(duì)應(yīng)的，一個(gè)確定的焦距就意味著一個(gè)確定的視場(chǎng)角，所以在選擇鏡頭焦距時(shí)，

應(yīng)該充分考慮是觀測(cè)細(xì)節(jié)重要，還是有一個(gè)大的觀測(cè)范圍重要，如果要看細(xì)節(jié)，就

選擇長(zhǎng)焦距鏡頭；如果看近距離大場(chǎng)面，就選擇小焦距的廣角鏡頭。

?2光闌系數(shù)：即光通量，用F表示，以鏡頭焦距f和通光孔徑D的比值來衡量。每

個(gè)鏡頭上都標(biāo)有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孑宙為4.29毫米。光通量與F

值的平方成反比關(guān)系，F(xiàn)值越小，光通量越大。鏡頭上光圈指數(shù)序列的標(biāo)值為L(zhǎng)4,

2,2.8,4,5.6,8,11,16,22等，其規(guī)律是前一個(gè)標(biāo)值時(shí)的曝光量正好是后一

個(gè)標(biāo)值對(duì)應(yīng)曝光量的2倍。也就是說鏡頭的通光孔徑分別是1/1.4,1/2,1/2.8,1/4,

1/5.6,1/8,1/11,1/16,1/22,前一數(shù)值是后一數(shù)值的根號(hào)2倍，因此光圈指數(shù)

越小，則通光孔徑越大，成像靶面上的照度也就越大。另外鏡頭的光圈還有手動(dòng)

（MANUALIRIS）和自動(dòng)光圈（AUTOIRIS）之分。配合攝像頭使用，手動(dòng)光圈適合

亮度變化不大的場(chǎng)合，它的進(jìn)光量通過鏡頭上的光圈環(huán)調(diào)節(jié)，一次性調(diào)整合適為止。

自動(dòng)光圈鏡頭會(huì)隨著光線的變化而自動(dòng)調(diào)整，用于室外、入口等光線變化大且頻繁

的場(chǎng)合。

?3自動(dòng)光圈鏡頭：自動(dòng)光圈鏡頭目前分為兩類：一類稱為視頻（VIDEO）驅(qū)動(dòng)型，

鏡頭本身包含放大器電路，用以將攝像頭傳來的視頻幅度信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)光圈馬達(dá)的

控制。另一類稱為直流（DC）驅(qū)動(dòng)型，利用攝像頭上的直流電壓來直接控制光圈。

這種鏡頭只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，要求攝像頭內(nèi)有放大器電路。對(duì)于各類自動(dòng)光

圈鏡頭，通常還有兩項(xiàng)可調(diào)整旋鈕，一是ALC調(diào)節(jié)（測(cè)光調(diào)節(jié)），有以峰值測(cè)光和根

據(jù)目標(biāo)發(fā)光條件平均測(cè)光兩種選擇，一般取平均測(cè)光檔；另一個(gè)是LEVEL調(diào)節(jié)（靈

敏度)，可將輸出圖像變得明亮或者暗淡。

?4變倍鏡頭：變倍鏡頭分為手動(dòng)(MANUALZOOMLENS)和電動(dòng)

(AUTOZOOMLENS)兩種，手動(dòng)變倍鏡頭一般用于科研項(xiàng)目而不用在閉路監(jiān)視系

統(tǒng)中。在監(jiān)控很大的場(chǎng)面時(shí)，攝像頭通常要配合電動(dòng)鏡頭和云臺(tái)使用。電動(dòng)鏡頭的

好處是變焦范圍大，既可以看大范圍的情況，也可以聚焦某個(gè)細(xì)節(jié)，再加上云臺(tái)可

以上下左右的轉(zhuǎn)動(dòng)，可視范圍褊E常大了。電動(dòng)鏡頭有6倍、10倍、15倍、20倍

等多種倍率，如果再知道基準(zhǔn)焦距，就可以確定鏡頭焦距的可變范圍。例如一個(gè)6

倍電動(dòng)鏡頭，基準(zhǔn)焦距為8.5毫米，那么其變焦范圍就是8.5到51毫米連續(xù)可調(diào)，

視場(chǎng)角為31.3到5.5度。電動(dòng)鏡頭的控制電壓一般是直流8V-16V，最大電流為30

毫安。所以在選控制器時(shí)，要充分考慮傳輸線纜長(zhǎng)度，如果距離太遠(yuǎn)，線路產(chǎn)生的

電壓下降會(huì)導(dǎo)致鏡頭無法控制，必須提高輸入控制電壓或更換視頻矩陣主機(jī)配合解

碼器控制。

7、焦距的計(jì)算：

1公式計(jì)算法：視場(chǎng)和焦距的計(jì)算視場(chǎng)系才旨被攝取物體的大小，視場(chǎng)的大小是以鏡頭至被攝

取物體距離，鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。

1、鏡頭的焦距，視場(chǎng)大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算如下；

f=wL/W2、f=hL/h

f；鏡頭焦距w:圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)

W:被攝物體寬度

L：被攝物體至鏡頭的距離

h:圖象高度（被攝物體在ccd靶面上成像高度）視場(chǎng)（攝取場(chǎng)景）高度

H:被攝物體的高度

ccd靶面規(guī)格尺寸：?jiǎn)挝籱m

規(guī)格1/3"1/2"2/3"1"

W4.86.48.812.7

H3.64.86.69.6

由于攝像機(jī)畫面寬度和高度與電視接收機(jī)畫面寬度和高度一樣，其比例均為4:3,當(dāng)L不變，

H或W增大時(shí)，f變小，當(dāng)H或W不變，L增大時(shí)，f增大。

2視場(chǎng)角的計(jì)算如果知道了水平或垂直視場(chǎng)角便可按公式計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)寬度和高度。水平視場(chǎng)

角外水平觀看的角度邛=2tg-l=垂直視場(chǎng)角q（垂直觀看的角度）q=2tg-l=式中w、H、

f同上水平視場(chǎng)角與垂直視場(chǎng)角的關(guān)系如下：4=或=口表2中列出了不同尺寸攝像層和不同

焦距f時(shí)的水平視場(chǎng)角b的值，如果知道了水平或垂直場(chǎng)角便可按下式計(jì)算出視場(chǎng)角便可按

下式計(jì)算出視場(chǎng)高度H和視場(chǎng)寬度W.H=2Ltg、W=2Ltg例如；攝像機(jī)的攝像管為

17mm（2/3in）,鏡頭焦距f為12mm,從表2中查得水平視場(chǎng)角為4（TC而鏡頭與被攝取物體

的距離為2m，試求視場(chǎng)的寬度w。W=2Ltg=2x2tg=1.46m貝!|H=W=x1.46=1.059m焦

距f越和長(zhǎng)，視場(chǎng)角越小，監(jiān)視的目標(biāo)也就小。

圖解法如前所示，攝像機(jī)鏡頭的視場(chǎng)由寬（W1高（H）和與攝像機(jī)的距離（L）決定，一

旦決定了攝像機(jī)要監(jiān)視的景物，正確地選擇鏡頭的焦距就由來3個(gè)因素決定；*.欲監(jiān)視景物

的尺寸*.攝像機(jī)與景物的距離*.攝像機(jī)成像器的尺士：1/3\1/2\2/3”或1”。圖解選擇鏡

頭步驟：所需的視場(chǎng)與鏡頭的焦距有一個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系。利用這個(gè)關(guān)系可選擇適當(dāng)?shù)溺R頭。估

計(jì)或?qū)崪y(cè)視場(chǎng)的最大寬度；估計(jì)或?qū)崪y(cè)量攝像機(jī)與被攝景物間的距離；使用1/3"鏡頭時(shí)使

用圖，使用鏡頭時(shí)使用圖，使用鏡頭時(shí)使用圖,使用鏡頭時(shí)使用圖具

21/232/3"4150

體方法：在以W和L為座標(biāo)軸的圖示2-5中，查出應(yīng)選用的鏡頭焦距。為確保景物完全包

含在視場(chǎng)之中，應(yīng)選用座標(biāo)交點(diǎn)上，面那條線指示的數(shù)值。例如：視場(chǎng)寬50m,距離40m,

使用1/3”格式的鏡頭，在座標(biāo)圖中的交點(diǎn)比代表4mm鏡頭的線偏上一點(diǎn)。這表明如果使用

4mm鏡頭就不能覆蓋50m的視場(chǎng)。而用2.8mm的鏡頭則可以完全覆蓋視場(chǎng)。

￡=丫口/7或￡=11口小

其中,f代表焦距，v代表CCD靶面垂直高度，V代表被觀測(cè)物體高度，h代表CCD靶面水

平寬度，H代表被觀測(cè)物體寬度。

舉例：假設(shè)用1/2"CCD攝像頭觀測(cè)，被測(cè)物體寬440毫米，高330毫米，鏡頭焦點(diǎn)距物

體2500毫米。由公式可以算出：

焦品巨f=6.4X2500/440*36毫米或

焦也巨f=4.8X2500/330*36毫米

當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對(duì)應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近

的型號(hào)，一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會(huì)大一些。

北京同安創(chuàng)公司經(jīng)銷的鏡頭品牌有：日本SPACECOM、日本精工AVENIR

4、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、財(cái)見頻切換器

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，就需要用畫面分割器。順序視頻

切換器是使來自多臺(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)，得到無滾動(dòng)切

換的效果。實(shí)現(xiàn)無滾動(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T殳由主機(jī)經(jīng)由雙絞線或者多芯電纜先送

至解碼/驅(qū)動(dòng)器，由解碼器先對(duì)傳來的信號(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)電源的開關(guān)控制。

（2）對(duì)來自主機(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1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)罩雨刷的開關(guān)、某些攝象機(jī)防護(hù)罩降溫風(fēng)扇的開關(guān)（大多數(shù)采用溫度控制自動(dòng)開

關(guān)）、某些攝象機(jī)防護(hù)罩除霜加熱器的開關(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)通過固態(tài)繼電器提高對(duì)執(zhí)行動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)能力。

(4)與切換控制主機(jī)間的傳輸控制。

視解碼器所接受代碼的形式不同，通常有三種類型的解碼器：一是直接接受由切換控制主機(jī)

發(fā)送來曼徹斯特碼的解碼器；二是由控制鍵盤傳送來或?qū)⒙鼜厮固卮a轉(zhuǎn)換后接受的RS-2

32輸入型解碼器；三是經(jīng)同軸電纜傳送代碼的同軸視控型解碼器。因此，與不同解碼器配

合使用的云臺(tái)則存在著相互是否兼容的選擇。

視頻矩陣切換控制主機(jī)是閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心。多為插卡式箱體，內(nèi)有電源裝置，插有

一塊含微處理器的CPU板、數(shù)量不等的視頻輸入板、視頻輸出板、報(bào)警接口板等，有眾多

的視頻BNC接插座、控制連線插座及操作鍵盤插座等。具備的主要功能有：

?接收各種視頻裝置的圖像輸入，并根據(jù)操作鍵盤的控制將它們有序地切換到相

應(yīng)的監(jiān)視器上供顯示或記錄，完成視頻矩陣切換功能。編制視頻信號(hào)的自動(dòng)切換順

序和間隔時(shí)間

?接收操作鍵盤的指令，控制云臺(tái)的上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，鏡頭的變倍、調(diào)焦、光圈,

室外防護(hù)罩的雨刷

?鍵盤有口令輸入功能，可防止未授權(quán)者非法使用本系統(tǒng)，多個(gè)鍵盤之間有優(yōu)先

等級(jí)安排。

?對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行步驟可以進(jìn)行編程，有數(shù)量不等的編程程序可供使用，可以按時(shí)間

來觸發(fā)運(yùn)行所需程序。

?有一定數(shù)量的報(bào)警輸入和繼電器接點(diǎn)輸出端，可接收?qǐng)?bào)警信號(hào)輸入和端接控制

輸出。

?有字符發(fā)生器可在屏幕上生成日期、時(shí)間、場(chǎng)所攝象機(jī)號(hào)等信息。

還有與計(jì)算機(jī)的接口

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；二是利用視頻信

號(hào)場(chǎng)消隱期間來傳送控制信號(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)的解碼器裝置。與普通視頻矩陣切換系統(tǒng)不同的是，此類解碼器與主機(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)f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)的鍵盤密碼系統(tǒng)可以有效地防止無權(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)分控鍵盤和連接較多的解碼器。大型系統(tǒng)可用于分級(jí)層控連網(wǎng)。

選擇及安裝

目前市場(chǎng)上常用的主機(jī)雖然品牌不同、外型各異，但功能相差不大。

選擇時(shí)首先要確定自己有多少個(gè)攝像機(jī)需要控制，是不是還會(huì)擴(kuò)充，把現(xiàn)有的和將來有可能

擴(kuò)充的攝像機(jī)數(shù)目相加，選擇控制器的輸入路數(shù)。比如一個(gè)居住小區(qū)，目前只蓋好了10棟

樓房，后期會(huì)有15棟，每棟樓房安裝1只攝像機(jī)，那么最少也要有25路視頻輸入給控制

主機(jī),（由于控制主機(jī)大部分以輸入、輸出模塊形式擴(kuò)充，輸入以8的倍數(shù)遞增）所以需要

選擇32輸入主機(jī)。

選擇控制器的輸出路數(shù)是看監(jiān)控室內(nèi)需要幾臺(tái)監(jiān)視器。比如上面舉的例子，如果監(jiān)控室需要

至少4臺(tái)監(jiān)視器，那么輸出就選擇4路或5路輸出（輸出多一些不會(huì)影響性能，但價(jià)格會(huì)增

加）的控制主機(jī)。

目前控制主機(jī)常用的輸入有8、16、32、48、64、80、96、128到512路，一般以8或

16的倍數(shù)遞增；輸出從2、4、5、8、16、24到32,一般以2或4的倍數(shù)遞增。

主機(jī)的控制碼有多種，大部分不兼容，必須配合其系列產(chǎn)品或說明可以使用的設(shè)備工作。如

解碼器、輔助跟隨器、報(bào)警接口、分控鍵盤、多媒體軟件等。

解碼器功能是把主機(jī)的控制碼轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出：提供云臺(tái)24伏或220伏