安防监控摄像机分类

  摄象机分类安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自ccd摄像机,ccd是电荷耦合器件（charge coupled deice)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像机元件，以其构成的ccd摄像机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和抗撞击之特性而被广泛应用。ccd摄像机大致可分为下列几大类：依成像色彩划分(1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。(2)黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。依摄像机分辨率划分(1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。(2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型(3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，570线以上的高分辨率。

  依摄像机灵敏度划分(1)普通型：正常工作所需照度为1~3lux(2)月光型：正常工作所需照度为0.1 lux左右(3)星光型：正常工作所需照度为0.01 lux以下(4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。按摄像元件的ccd靶面的大小划分(1)l inch靶面尺寸为宽12.7mmx高9.6mm,对角线16mm(2)2/3inch靶面尺寸为宽8.8mmx高6.6mm,对角线11mm(3)1/2inch靶面尺寸为宽6.4mmx高4.8mm,对角线8mm(4)1/3inch靶面尺寸为宽4.8mmx高3.6mm,对角线6mm(5)1/4inch靶面尺寸为宽3.2mmx高2.4mm,对角线4mm(6)1/5inch正在开发之中，尚未推出正式产品此外 CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。

  按扫描制式划分PAL制,NTSC制

  中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。

  依供电电源划分

  110VAC（NTSC制式多属此类），220VAC，24VAC，12VDC或9VDC（微型摄像机多属此类）。

 

  按外观分

  有机板型、针孔型、半球型

 

  电子快门电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。

 

  摄像机按功能大致分为以下几类：枪机、半球型摄像机、一体化摄像机、红外日夜两用摄像机、高速球摄像机、网络摄像机。

  1、枪机：价格便宜，但不具备变焦和旋转功能，只能完成一个角度固定距离的监视、隐蔽性较差;

  2、半球型摄像机：具有一定的隐蔽性，同时外形小巧、美观，可以吊装在天花板上，弥补了枪机的某些不足;

  3、一体化摄像机：内置镜头、可以自动聚焦，对镜头控制方便，安装和调试简单;

  4、红外日夜两用摄像机：将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元综合成为一体的摄像设备，具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等优点;

  5、高速球摄像机：集一体机化摄像机和云台于一身的设备，另外具有快速跟踪、360°水平旋转、无监视盲区和隐私区域遮蔽等特点和功能;

  6、网络摄像机：又称IP camera。它可以将图像采集后进行数字处理并加以压缩，通过IP网络将压缩的视频信号送入到服务器侧或客户端侧;在服务器端或客户端侧，通过软件就可以实时查看远端的图像。

摄像机选择时需注意那些指标

  1、摄像机的芯片时CCD还是CMOS?目前监控摄像机大多数情况下采用CCD芯片;

  2、CCD芯片的大小：目前市场上主要有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸，其中1/3英寸和1/4英寸的CCD芯片居多，芯片越大图像质量越好，价格越贵;

  3、CCD摄像头的像素：像素越大，图像越清晰;

  4、CCD的水平分辨率：分辨率是用电视线(简称线tv lines)来表示的。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次;

  5、镜头：根据物距、成像大小计算镜头焦距，选择合适的焦距镜头如标准镜头、长焦距镜头、短焦距镜头，同时还需要考虑镜头的成像尺寸应与摄像机CCD靶面尺寸相一致，另外还有镜头分辨率、光圈等因素;

  6、最低照度：也称为灵敏度，是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小，表示需要的光线越小，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，1～3lux属一般照度。

  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;

  红外型：采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像(黑白);

  7、信噪比：典型值为48db。若为50db,则图像有少量噪声，但图像质量良好;若为60db,则图像质量优良，不出现噪声;

  8、其他因素：如自动增益和白平衡等。

红外摄像机该如何选择

  红外摄像机主要用于目标需要日夜监视，特别强调夜间需要监视，而目标周围环境又没有太强光线的场景条件下。具体选择主要根据摄像机和观察目标之前的距离，一般的红外摄像机的距离范围20-100米，距离越远价格越贵，同时功耗也大。

  另外，选择红外摄像机时应该考虑红外灯电源的开关控制问题。这个问题可以采用手动和自动两种控制方式。

  什么情况下网络视频监控系统设备需考虑集成防雷设备？

  严格意义上来说，监控系统都需要安装防雷设备，无论是室内监控还是室外监控，但因每个行业乃至每个单位经济状况不同以及监控需求的安全等级不一样，防雷设备的集成因情况而异，通常情况下需要考虑如下的防雷因素：

  1、前端设备的防雷

  前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击，如前端设备摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿过金属管屏蔽。信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平、启动电压以及雷电通量等参数。

  2、传输线路的防雷

  监控系统的传输线路主要是传输信号线的电源线。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用铜芯屏蔽软线，架设(或敷设)在前端与终端之间。从防雷角度看，直埋敷设方式防护效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和线路中的金属管道均应接地。  中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

  3、终端设备的防雷

  在监控系统中，监控室的防雷最为重要，应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护。在视频传输线、信号控制线，入侵报警信号线进入前端设备之前或进入中心控制台前应加装相应的避雷保护器。

摄像快球高速球的技术

  在现代电视监控系统中，越来越多地使用了球形一体化摄像机(简称为“球机”)，其中有些结构更紧凑、旋转速度更快的球形一体化摄像机还被简称为“快球”，而在早期，也有公司称这种摄像机为集成式穹顶摄像机。

 

  1.球机与快球

  所谓球机，其实就是将摄像机、电动变焦镜头、球形云台、球形护罩等模块集成于一体，有些球机(特别是品牌机)往往进一步将解码器也集成进来。这样，整个摄像前端系统就由原来普通分立的摄像机、电动变焦镜头、全方位云台、防护罩和解码器等5个独立的部分有机地结合为一个整体，而设备制造商在设计并整合球机时还会充分考虑各功能模块的结构关系，使集成后的球机结构更加紧凑。

  另外，由于球机本身已经是一个小的集成系统，因此还可以在其内部再增加一部分协调各独立模块功能的智能信号处理电路，从而实现基于电动镜头的自动聚焦、基于云台及镜头的自动跟踪以及在连续跟踪过程中因移动目标垂直经过球机下方而自动上下翻转画面、因移动目标与球机作径向运动而自动变焦放大的功能等等。如此说来，虽然球机中的摄像机、电动变焦镜头、球形云台、球形护罩、解码器这5部分模块的工作原理与分立设备完全一样，但它们各自的外形结构与分立设备相比则有了较大的差异，并且，作为小而全的集成设备，球机中还可能再增加第6个模块(智能信号处理)、第7个模块(通信协议转换)以及第8个模块(网络接口)等。

  有了上述球机的概念，就不难理解快球了，因为快球指的就是可快速变焦、快速旋转的球形一体化摄像机。

 

  2.快球的显著特点

  随着科学技术的不断发展，无论是球机还是快球，其功能、技术指标等都有了很大程度的提高，其中快球往往又可看成是增加了更多功能且指标也进一步提高的高档球机。在当今的闭路电视监控系统中，球机特别是快球的应用已成为一大特征。

  由于快球可能由上述5～8个功能模块组成，因而它既具有这5～8个功能模块各自的特点，又具有各模块整合后的整体特点。

  就摄像机部分来说，快球一般都具备了高分辨率、低照度、高信噪比、宽动态等当今摄像机技术的最高指标，其中有些摄像机自身即是日夜两用型的。通过机器内部的DSP处理，快球在摄像方面还可以提供多区域(如8～24个区域)的画面隐私遮挡功能，当设定了这些隐私遮挡区域后，这些区域的画面内容将不再显示。

  就变焦镜头部分来说，快球一般都选择了较高性能的非球面镜头，有些还特别配备了红外适应型镜头，其光学变焦倍率一般可达20倍以上，而结合数码变焦的快球的整体变焦倍率更是可高达200倍以上。智能型的快球甚至可实现对径向跟踪目标的自动变焦及聚焦，也就是，当目标走近或远离摄像机时，快球可以自动地调整焦距，以保证目标物体在画面中占据合适的比例。

  就云台部分来说，快球一般都配备可预置球形全方位云台，且预置位数量、扫描速度均达到很高指标。有些快球的预置位已达255个，最高扫描速度也已达400o/s，这就意味着快球旋转一周的时间还不到1秒钟。

  就解码器部分来说，由于快球一般都有预置功能，因而解码器部分的功能也就更多一些，除了基本的控制指令输出外，还可进行预置点以及巡游路径的设置，并通过本地或远程键盘使快球高速旋转到预置的位置，或直接启动巡游程序。有些型号的快球更是内置了协议转换器，可以直接接收由不同厂家(品牌)的控制主机发出的指令，经内部协议转换后去响应指令动作。

  在其他方面，有些球机或快球还进一步集成了网络接口，从而实现了网络摄像机的所有功能，不仅可通过网络对摄像机进行全方位控制，还可以实现报警输出以及自动跟踪功能，更有些球形摄像机还具备了PoE(Power over Ethernet)功能，只要插上网线，无需额外的供电即可正常工作。

  需要注意的是，高速球形云台与大倍数变焦镜头结合在一起固然提高了快球的整体性能，但若摄像机在高倍率望远状态下拍摄时，其镜头的视场角只有2o～4o，因而镜头在转动时的视场线速度极高。例如，对于一个转速为400o/s的球形摄像机来说，1/100s的时间误差即会造成4o的视场角变化，结果极有可能使被拍摄的对象越出视场角而漏监。

基于网络视频监控嵌入式技术的应用

  基于嵌入技术的监控系统不需处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信号。嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。

 

基于嵌入式设备的监控系统的优点

  除了编码器外，还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块，它们可单独安装，不同厂家设备可实现互连。数字化视频监控的优点是克服了模拟闭路电视监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性;其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线;另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

  由于这种系统的硬件是一个同处理器和操作系统捆绑较为紧密、功能专一、专门设计的独立的设备，不像插卡系统那样受通用计算机系统中其它软件硬件的影响，因此性能上更稳定，且便于安装、维护，易于实现系统的模块化设计，便于管理、维护。

 

基于嵌入式系统的监控应用

  在基于嵌入式系统的监控应用结构中，前端采用模拟摄像机，通过网络视频编码器，将模拟视频经过数字化、压缩、打包等过程变成基于网络协议的视频流或采用一体化的网络摄像机，在视频监控的前端完成网络化、数字化，视频流通过网络进行传输，发送到视频需求者。视频的使用者可利用软件进行解码，在PC机上进行显示和处理，也可通过硬件解码，解出模拟视频信号输出到监视器，利用键盘进行控制，利用分布在网络上的服务器或其他类型的网络存储设备根据需要进行录像，利用网管系统代替视频矩阵。由于没有监控中心的概念，任何授权的用户都可根据权限进行视频监控、录像。

新一代网络视频监控系统的核心技术

 

  1.视频压缩技术

  a.静止图像压缩技术：JPEG，M-JPEG，小波变换wavelet等其运用帧内处理技术，所以静止图像较清晰。小波变换是基于结构的压缩方法，处理较容易，可获得比JPEG更大的压缩。但对连续运动图像，文件占用的带宽和硬盘都很大。

  b.运动图像压缩技术：MPEG-1，MPEG-2，H.263，MPEG-4

  颁布于1993年的MPEG-1和1994年的MPEG-2是ISO的运动图像专家组(MPEG)的第一阶段解决方案，除了沿用帧内技术，首次采用了PB帧的帧间技术，从而获得了比静止图  像压缩技术更大的压缩。但由于是基于结构的压缩技术，算法固定，采用专用硬件，随着软硬件技术的发展，不能扩展更多基于内容的算法。另外其网络传输码率要求较高，否则需要缓存，不能适应传输速率不等的各种网络的一致访问，容错性差。

  基于以上原因，国际电联于1998年颁布H.263甚低比特率视频编解码标准，该标准除了沿用JPEG静止图像压缩标准的帧内技术、MPEG-1、MPEG-2动态图像压缩标准的帧间技术外，还采用了以下4种先进技术：

  1)无限制的运用运动矢量模式;

  2)基于语法的算术编码模式;

  3)先进的预测模式;

  4)PB帧模式

  它是一种可扩展的算法，针对网络传输速率处于变化的状态，解决了易错网络的容错性。

  MPEG于1998年制定了第二阶段解码方案MPEG-4，其开放的编码系统，可随时扩展丰富的基于内容的编码算法，采用了包括小波变换等多种变换，可获得更小的硬盘空间，更高的清晰度。特别是其对象分离的控制，交互性、重用性更强，基于内容的分级扩展，保证了同时在低高带宽下的最佳画面质量。

  2.嵌入式实时操作系统

  目前很多监控系统采用Windows操作系统，因为Windows提供大量的图形界面，有各种外部设备及应用程序，所以系统的开发就容易很多。但Windows系统庞大复杂，占用CPU资源大，外围硬件较为复杂，稳定性、可靠性不如RTOS系统。为监控专门设计的嵌入式实时操作系统的特点在于系统简单，去掉了与监控无关的功能，减少了出问题的几率。由于开发者掌握源代码，可随时解决硬件冲突及优化系统。

  随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮，对于公安、安防行业的发展，必须经历模拟数字混合的阶段，但是最终的趋势必然是全面数字化，即视频在前端进行数字化、网络化，采用嵌入式网络摄像机，利用网络进行传输，采用分布式存储系统，模块化结构，完成视频监控任务。

  什么是弱电井?

  弱电井是用来敷设弱电线路(缆)的一个(应该说是)通道.弱电井在指定的楼层会设制检查口,方便给专业工作人员检查弱电线路(缆)用的。

  弱电线路(缆)在弱电井里敷设即可以保护弱电线路(缆)减少人为的破坏,又可方便专业施工人员定时检查维护,而且线路(缆)从弱电井走,不会影响大楼的整体影响,比较美观。

  弱电也不仅仅是指通讯,其实有线电视线(缆)、消防报警线(缆)等等都属于弱电。

  一般弱电井是每层楼都有一张门，能进人去做些维护工作的，面积不会太大，不到1平方米。主要是布有消防、公共广播、卫星电视、有线电视、程控电话、电脑网络、电视监控等弱电系统线路和线槽。防止和强电干扰，又能将这些弱电设备的楼层分支、分配、放大等设备固定，方便维护。