摄像系统基础知识
视频监控系统基础知识
安防监控系统一、安防监控简介安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。
它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。
同时报警系统设备对非法入侵进行报警，产生的报警型号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。
二、安防监控系统的构成前端部分：前端完成模拟视频的拍摄，探测器报警信号的产生，云台、防护罩的控制，报警输出等功能。
主要包括：摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备（设备使用情况根据用户的实际需求配置）。
摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号，经同轴电缆传输。
电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远，并实现光圈、调焦等光学调整。
温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度，从而保证内部良好的物理环境。
云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境，并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。
解码器是云台、镜头控制的核心设备，通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。
传输部分：这里介绍的传输部分主要由同轴电缆组成。
传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图像在录像控制中心能够清晰还原显示。
控制部分：该部分是安防监控系统的核心，它完成模拟视频监视信号的数字采集、MPEG-1压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。
它的核心单元是采集、压缩单元，它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。
控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。
电视墙显示部分：该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。
摄像头基础知识介绍
一、摄像头结构和工作原理.拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。
数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。
DSP结构框架:1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)3. USB device controller(USB设备控制器)常见的摄像头传感器类型主要有两种，一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。
一种是CMOS传感器（Complementary MetalOxide Semiconductor）即互补性金属氧化物半导体。
CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。
在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。
CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
手机摄像头的简单结构滤光片有两大功用: 1.滤除红外线。
滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。
2.修整进来的光线。
感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.二、相关参数和名词1、常见图像格式1.1 RGB格式：传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16bit数据格式为5bit R + 6bit G + 5bit B。
监控系统基础知识
监控(jiān kònɡ)系统基础知识监控(jiān kònɡ)系统基础知识监控(jiān kònɡ)系统基础知识.txt让人想念而死，是谋杀的至高境界，就连法医也鉴定不出死因。
一、摄像机主要参数和选型摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。
被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输(chuán shū)部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。
摄像机具有黑白和彩色之分，由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，因此(yīncǐ)在电视监控系统中，黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。
但在家庭监控系统中，选择彩色摄像机的用户居多。
摄像机又分为枪式摄像机、红外摄像机、一体式摄像机、变倍摄像机、半球式摄像机、烟感式摄像机等等，而在家庭监控中所用到的只有其中几种，大家(dàjiā)应该有初步的了解。
CCD：CCD是Charge Coupled Device(电荷(diànhè)耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，我们常用的摄像机CCD以1/3in、1/4in的芯片居多，1/3in的芯片摄像效果好于1/4in；分辨率：摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位(dānwèi)为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。
常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。
一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。
照度（灵敏度）：在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。
例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lux时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50％，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lux/F1.2。
如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将(shàngjiàng)是一幅很难分辨层次的灰暗图像。
摄像基础知识
3.3 CCD的数量
单ＣＣＤ，指摄像机里只有一片ＣＣＤ并用其进行亮度信 号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用ＣＣＤ上 的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由 于一片ＣＣＤ同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此 难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业 水平的要求。 三ＣＣＤ，就是一台摄像机使用了３片ＣＣＤ。我们知道， 光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三 种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过 这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。 如果分别用一片ＣＣＤ接受每一种颜色并转换为电信号， 然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个 ３ＣＣＤ系统。 由于３ＣＣＤ分别用３个ＣＣＤ转换红，绿，蓝信号，拍 摄出来的图像从彩色还原上要比单ＣＣＤ来的自然，亮度 以及清晰度也比单ＣＣＤ好。但由于使用了三片ＣＣＤ， ３ＣＣＤ摄像机的价格要比单机规格表中的CCD一栏经常写着“1/2.7英寸 CCD”等。这里的“1/2.7英寸”就是CCD的尺寸，实际上 就是CCD对角线的长度。 • 现有的摄像机一般采用1/2.7英寸、1/2.5英寸和 1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合体， 接收透过镜头的光并将其转换为电信号。在像素数一样的 情况下，CCD尺寸越大单位像素就越大。这样，单位像素 可以收集更多的光线，因此，理论上可以说有利于提高画 质。
1.2 光电转换系统
• 光电转换系统是摄像机的核心，摄像管或固体摄像器件便 是摄像机的“心脏”，有关这一部分的内容，将在第三章 里介绍。由于家用摄像机大多是将摄像部分和录像部分合 为一体，下面再概述一下录像部分的工作原理。 • 当摄像机中的摄像系统把被摄对象的光学图像转变成相应 的电信号后，便形成了被记录的信号源。录像系统把信号 源送来的电信号通过电磁转换系统变成磁信号，并将其记 录在录像带上。如果需要摄像机的放像系统将所记录的信 号重放出来，可操纵有关按键，把录像带上的磁信号变成 电信号，再经过放大处理后送到电视机的屏幕上成像。
最详细的安防监控基础知识
一、闭路监控系统组成典型的电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成.其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。
前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。
电视监控系统由摄像机部分（有时还有麦克）、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成。
在每一部分中,又含有更加具体的设备或部件。
1. 1 主要设备1。
1. 1 摄像部分摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。
它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。
有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍)镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。
总之,摄像机就像整个系统的眼睛一样,把它监视的内容变为图像信号，传送给控制中心的监视器上。
由于摄像部分是系统的最前端，并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，摄像部分是系统的原始信号源。
因此,摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。
从系统噪声计算理论的角度来讲，影响系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出（在这里即为摄像机的图像信号输出)信号信噪比的情况.所以，认真选择和处理摄像部分是至关重要的。
如果摄像机输出的图像信号经过传输部分、控制部分之后到达监视器上，那么到达监视器上的图像信号信噪比将下降，这是由于传输及控制部分的线路、放大器、切换器、等又引入了噪声的缘故。
除了上述的有关讨论之外，对于摄像部分来说，在某些情况下，特别是在室外应用的情况下，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩，甚至对云台也要有相应的防护措施。
摄像基础知识
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3 CCD
• CCD的全称是Charge Coupled Device,中文名字叫电荷耦 合器件.它是一种半导体装置，能够把光学影像转化为数 字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像（Pixel）。 一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就 越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换 成数字信号。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广 泛，只不过摄像机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个 方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性CCD， 它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。
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• 1/1.6 1000万像素CCD
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3.1 CCD的组成
• CCD的加工工艺有两种，一种是TTL工艺，一种是CMOS工 艺，现在市场上所说的CCD和CMOS其实都是CCD，只不过是 加工工艺不同，前者是毫安级的耗电量，二后者是微安级 的耗电量。随着科学技术的不段发展,现在CMOS的成像问 题得到了不端的改善,SONY等厂家也开始使用CMOS作为高 端摄像机器的光电转换设备.
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CCD在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转 换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏 将直接影响到摄像机的性能。 CCD由微型镜头、分色滤色片、感光层等三层组成,将分 别叙述如下:
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• CCD它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把 光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数 字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪 速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举 地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理 手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感 光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面 受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在 组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起， 就构成了一幅完整的画面。
监控摄像机基础知识(必读)
一、电脑用的摄像头与监控用摄像机的区别时代在发展，社会在进步，电子拍照技术已经基本上取代了传统的胶片技术，且运用领域日益广泛。
当今社会，在我们身边常见的摄像机主要有两种，一种是安装在电脑上的普通摄像头，另一种则是安装在小区、工厂、仓库、学校边的监控摄像机。
两者之间有着很多的共同点，都能进行实现一些基本的监控功能，下面我们来对两者之间的相同点与不同点进行分析。
1、相同点其一、监控摄像机和电脑摄像头都能对一定场景进行实时监控、拍照，具有一定的监控能力。
其二、它们的成像原理基本一致，只是所用的传感器不同而已。
其三、都用辅助光源。
好一点的电脑摄像头都配有白光辅助灯，而现在的监控摄像机基本上都配有红外灯板做为辅助光源。
2、不同点一是适用领域不同。
电脑摄像头的主要用途在于满足日常的网络交流需求，应用于视频聊天、大头贴拍照等方面。
而监控摄像机的主要用途是对监控场景进行实时监控，预防违法犯罪事件的发生，同时也用于事后调查取证等一系列安防活动。
电脑摄像头只能进行短距离摄像，一般不具备防水、防雷、防低温等特性，对环境要求高，成像质量差。
而监控摄像机能够进行中远距离监控，操作方便，对环境要求低，能够对各种环境进行监控，图像分辨率也较高。
二是元件不同。
监控摄像机的主要目的是为了满足安防视频监控的需求，因此它的各项硬件配置都要比电脑摄像头高很多。
应用于夜间监控的红外监控摄像机配有专门的红外灯，而高档电脑摄像头只配有几颗小功率LED灯，夜间成像效果没有监控摄像机好。
另外监控摄像机为了适应环境的需求而集成了更多的功能元件，如光敏电阻，防雷击芯片，自动除霜装置，具备自动变焦、智能追踪、人脸识别等功能。
三是成像质量不同。
监控摄像机比电脑摄像头更具智能性，大部分监控摄像机产品都具备抗强光、低照度、宽动态、防震动等功能，成像分辨率高，画面清晰明亮，夜视效果好。
电脑摄像头则拍摄角度固定，镜头透光性差，成像模糊，无法进行远距离拍照摄影，不具备感应红外光的能力，夜间成像质量则更差。
新手(监控基础知识)
安防监控基础知识汇总(适合新手看)一、镜头探析1．镜头的种类（根据应用场合分类）广角镜头：视角90度以上，观察范围较大近处图像有变形。
标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。
长焦镜头：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。
变焦镜头：镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大。
针孔镜头：用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。
2．被摄物体的大小、距离与焦距的关系假设被摄物体的宽度和高度分别为w.h,被摄物体与镜头间的距离为l，镜头的焦距为f。
3．相对孔径为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。
假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜光实际有效的有效孔径为d，比d大，d与焦距f之比定义为相对孔径a，即a=d/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的倒数来表示镜头光圈的大小。
f值越小，光圈越大，到达ccd芯片的光通量就越大。
所以在焦距f相同的情况下，f值越小，表示镜头越好。
4．镜头的焦距1）定焦距：焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。
有光圈：镜头光圈的大小可以调节。
根据环境江照的变化，应相应调节光圈的大小。
光圈的大小可以通过手动或自动调节，人为手工调节光圈的，称为手动光圈。
镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。
无光圈：即定光圈，其通光量是固定不变的。
主要用于光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。
2）变焦距：焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。
常用的变焦镜头为六倍、十售变焦。
三可变和二可变镜头三可变镜头：可调焦距、调聚焦、调光圈。
二可变镜头：可调焦调、调聚焦、自动光圈。
5．先配镜头原则为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：a）被摄物体的大小b）被摄物体的细节尺寸c）物距d）焦距e）ccd摄像机靶面的尺寸f）镜头及摄像系统的分辨率操作步骤：* 移开镜头防尖装置，连接上镜头。
* 如果使用cs镜头，请降下c圈（5mm），然后锁住cs镜头装置。
监控系统的基础知识
监控系统的基础知识监控系统是一种用于监测和管理各种设备、系统或环境的技术。
它通过收集、分析和显示实时数据，以便及时发现问题并采取相应的措施。
本文将介绍监控系统的基础知识，包括其定义、工作原理、应用领域等。
1. 定义监控系统是指一组硬件设备、软件程序和传感器，用于实时监测和控制特定设备、系统或环境。
它能够收集各种数据，并将其显示在一个中央控制台上，供操作人员进行监视和决策。
2. 工作原理监控系统的基本工作原理如下：(1) 传感器：系统通过传感器收集各种数据，如温度、湿度、压力、电流等。
(2) 数据采集：传感器将收集到的数据传输给数据采集器或控制器。
(3) 数据传输：采集器将数据传输至中央控制台，实现实时监控。
(4) 数据分析：控制台将接收到的数据进行分析和处理，以便监测设备或系统的状态。
(5) 报警和控制：如果系统检测到异常情况，控制台会发送警报，并可以通过控制器对设备或系统进行控制。
3. 应用领域监控系统在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：(1) 工业监控：用于监测生产过程中的设备状态、温度、湿度等，以确保生产的稳定性和安全性。
(2) 安防监控：用于监控公共场所、住宅、商业区等的安全情况，例如摄像监控和入侵报警系统。
(3) 环境监测：用于监测大气污染、水质监测、噪音监测等环境参数，以保护环境和人民的健康。
(4) IT设备监控：用于监测服务器、网络设备等IT设备的性能和运行状态，以提高系统的可靠性和稳定性。
(5) 能源监控：用于监测能源消耗和节能情况，以优化能源使用和减少能源浪费。
4. 监控系统的优势监控系统的应用具有许多优势，如下所示：(1) 及时发现问题：监控系统能够实时监测设备或系统的状态，并在出现异常情况时及时发出警报，以便采取相应的措施。
(2) 提高效率：通过对数据进行分析和处理，监控系统可以帮助优化生产流程、提高工作效率，并减少资源浪费。
(3) 提高安全性：安防监控系统能够监测和记录安全事件，并提供证据以便后续调查和识别嫌疑人。
监控入门知识培训PPT教学课件
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摄像机知识 N.D.T
2020/12/10
监控摄像机基础知识入门-名词解释
由于子区域的平均电平很低，AGC放大 器会有较高的增益，使输出视频信号的 幅值提高，从而使监视器上的主体画面 明朗。此时的背景画面会更加明亮，但 其与主体画面的主观亮度差会大大降低， 整个视场的可视性得到改善。
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摄像机知识 N.D.T
镜头的速度（LENS SPEED/f-number)： 镜头的速度是指镜头的透光能力。F值是 焦距（FL）与镜头直径的比值。比较快 的镜头值一般为f/1.4，而f/8的镜头其 速度就很低的。f值越大，镜头的速度就 越慢。
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2020/12/10
监控摄像机基础知识入门-名词解释
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摄像机知识 N.D.T
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监控摄像机基础知识入门-名词解释
镜头（lens）： 由一片或多片弧面（通常为球面）光学 玻璃组成的透明光学部件。它可以用来 聚焦和分散被摄物体发出的光，从而生 成被摄物的实像或虚像。
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摄像机知识 N.D.T
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监控摄像机基础知识入门-名词解释
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摄像机知识 N.D.T
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监控摄像机基础知识入门-名词解释
焦距： 是光学系统中衡量光的聚集或发散的
度量方式，指从透镜的光心到光聚集之 焦点的距离。在摄像机中，它是指从镜 片中心点到CCD、CMOS等传感器成像平面 的距离。
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监控摄像机基础知识入门-名词解释
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摄像机知识 N.D.T
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监控摄像机基础知识入门-名词解释
监控员的培训内容
监控员的培训内容一、监控系统基础知识1. 监控系统的定义和作用监控系统是一种通过使用摄像机、录像设备和相关软件来实时观察和记录特定区域活动的技术系统。
它可以用于保护和管理各种场所，如公共场所、企事业单位、住宅区等。
2. 监控系统的组成监控系统由摄像机、录像设备、显示设备和相关配件组成。
摄像机负责采集图像，录像设备用于存储和管理录像，显示设备用于实时观察和回放录像。
3. 监控系统的工作原理监控系统通过将摄像机采集的图像传输到录像设备，实现实时观察和录像存储。
监控员可以通过显示设备观察实时图像，并使用相关软件对录像进行管理和回放。
二、监控系统操作技巧1. 摄像机的安装和调整监控员需要学习如何正确安装和调整摄像机，包括选择合适的摄像机位置、调整摄像机角度和焦距，以获取清晰的图像。
2. 录像设备的操作监控员需要掌握录像设备的基本操作，包括录像启停、录像模式设置、录像时间调整等，以及存储设备的管理和维护。
3. 显示设备的操作监控员需要了解显示设备的功能和操作方法，包括图像分割、画面切换、图像调整等，以便实时观察监控画面。
4. 监控软件的使用监控员需要学习监控软件的使用方法，包括图像管理、录像回放、报警设置等，以提高监控系统的效果和效率。
三、监控系统故障排除和维护1. 常见故障及解决方法监控员需要学习常见故障的排除方法，如图像模糊、无信号、录像异常等，以保证监控系统的正常运行。
2. 监控设备的维护监控员需要了解监控设备的日常维护方法，包括定期清洁设备、检查连接线路、更新软件等，以延长设备的使用寿命。
四、监控系统的法律和道德要求1. 监控系统的合法性监控员需要了解监控系统在法律上的合法性要求，包括合规安装和使用、保护个人隐私等，以避免违法行为。
2. 监控系统的道德要求监控员需要遵守监控系统的道德要求，包括保护被监控对象的隐私、不滥用监控权力等，以维护社会公平和秩序。
五、应急事件处理和报警处理1. 应急事件的判断和处理监控员需要学习如何判断和处理各种应急事件，如火灾、盗窃、纠纷等，以及与相关部门的协调和配合。
相机和镜头基础知识
相机和镜头基础知识1．视场（FOV）视场代表光电传感器所能收集的入射辐射的角范围，视场可分为解为水平视场（HFOV）和垂直视场（VFOV），FOV由透镜的焦距和场栏的直径D F.s来确定，如下图：2．焦距（f）透镜的焦距是从透镜中心到焦点的距离，从位于无限远处的一个光源的所有入射辐射（或光线）都会聚焦在这个焦点上，如下图：相机成像时最清晰的位置就是感光阵列位于焦点处。
焦距的作用：焦距的大小决定着相机视场的大小，一般焦距越大视场越小，焦距越小视场越大，如果相同的物体在长焦距和短焦距下拍摄，其大小是不一样的。
对焦：对焦就是把镜片移动到合适的位置，其要实现清晰成像，则物体应该在两倍焦距之外，像平面在一倍到两倍焦距之间，这样子就可以成倒立的实像3．场栏（field top）场栏是一种将超出它的孔径尺寸的入射光线都阻挡住使之不能到达成像传感器靶面的器件。
成像传感器放在焦平面位置上，焦平面通常并不和焦点在相同位置上。
焦平面的位置确定目标被聚焦的距离。
场栏应该正好放在焦平面的前面。
如果没有实际的场栏，那么成像传感器的边界就决定场栏的大小。
如下图所示。
场栏直径D F.s影响FOV的大小。
如果场栏做得较小，那么FOV就相应地减小。
类似，像元视场IFOV将受到单个探测元（CCD像元）的影响。
IFOV就是焦平面上单个探测元所观测到的入射角范围。
IFOV=2×tan−1(d2×f)FOV=2×tan−1(D F.s2×f)如果IFOV小于200，那么IFOV可简化为df例1：一个ZOOM摄像机，在焦距f=4mm时，HFOV = 47度，f=88mm时，HFOV=2.2度，我们可以算得D F.s= 3.428935mm（把两个极端平均了一下），这样我们就可以算出任意焦距下FOV的值了。
垂直D F.s= 3.428935*3/4=2.5717，可以算出f=4mm时VFOV=35.64度，f=88mm 时，VFOV=1.67度。
摄像机基础知识大全
一、光和颜色1 光和颜色可见光是波长在380 nm～780 nm 之间的电磁波，我们看到的大多数光不是一种波长的光，而是由许多不同波长的光组合成的。
如果光源由单波长组成，就称为单色光源。
该光源具有能量，也称强度。
实际中，只有极少数光源是单色的，大多数光源是由不同波长组成，每个波长的光具有自身的强度。
这称为光源的光谱分析。
颜色是视觉系统对可见光的感知结果。
研究表明，人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞。
红、绿和蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同。
自然界中的任何一种颜色都可以由R，G，B 这3 种颜色值之和来确定，以这三种颜色为基色构成一个RGB 颜色空间，基色的波长分别为700 nm(红色)、546.1 nm(绿色)和435.8 nm(蓝色)。
颜色＝R(红色的百分比)＋G(绿色的百分比)＋B(蓝色的百分比)可以选择不同的三基色构造不同的颜色空间，只要其中一种不是由其它两种颜色生成。
例如Y（Yellow,黄色），C（Cyan，青色），M（Magenta，品红）。
2 颜色的度量图像的数字化首选要考虑到如何用数字来描述颜色。
国际照明委员会CIE （International Commission on Illumination ）对颜色的描述作了一个通用的定义，用颜色的三个特性来区分颜色。
这些特性是色调，饱和度和明度，它们是颜色所固有的并且是截然不同的特性。
色调(hue)又称为色相，指颜色的外观，用于区别颜色的名称或颜色的种类。
色调用红、橙、黄、绿、青、蓝、靛、紫等术语来刻画。
用于描述感知色调的一个术语是色彩(colorfulness)。
饱和度(saturation)是相对于明度的一个区域的色彩，是指颜色的纯洁性，它可用来区别颜色明暗的程度。
完全饱和的颜色是指没有渗入白光所呈现的颜色，例如仅由单一波长组成的光谱色就是完全饱和的颜色。
明度(brightness)是视觉系统对可见物体辐射或者发光多少的感知属性。
摄像专业知识
摄像专业知识涉及以下几个方面：
1. 摄像机类型和功能：摄像机分为数码摄像机、摄像机、电视摄像机等，不同类型的摄像机具有不同的功能和特点，例如高清摄像、变焦、稳定器等。
2. 摄像机操作技巧：摄像机的操作技巧包括稳定手持摄像、平稳移动摄像、合理运用焦距、调整曝光和白平衡等。
3. 摄像构图和角度：摄像构图是指在摄像过程中如何选择合适的画面构图，包括景深、线条、对称、比例等；摄像角度是指摄像机拍摄的视角，包括低角度、高角度、鸟瞰等。
4. 光线控制和曝光：摄像中的光线控制和曝光是指如何合理利用光线，使画面明暗适中，避免过曝或欠曝。
5. 影像处理和后期制作：影像处理包括色彩校正、降噪、锐化等，后期制作包括剪辑、特效、配乐等。
6. 摄像器材维护和保养：摄像器材的维护和保养是摄像专业人员必备的知识，包括定期清洁、防潮、防震等。
7. 摄像技术发展趋势：随着科技的发展，摄像技术也在不断进步，了解摄像技术的发展趋势对于摄像专业人员来说是必要的，例如4K、8K摄像、虚拟现实等。
以上是摄像专业知识的一些方面，摄像专业人员需要对这些知识进行学习和实践，不断提高自己的摄像技术水平。
视频监控基础知识培训资料
视频监控基础知识培训资料视频监控技术作为一种广泛应用于安全领域的技术手段，已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
本文将通过对视频监控基础知识的深入探讨，帮助读者更好地理解和应用视频监控技术。
一、视频监控的概念与发展历程1. 视频监控的概念视频监控是指通过摄像机等设备对特定区域进行实时拍摄并传输到监控中心，供人员实时观看和存档记录，以达到预防违法犯罪和保障公共安全的目的。
2. 视频监控的发展历程视频监控技术的起源可追溯到20世纪50年代的美国，当时首次使用电视监视设备对银行进行监控。
随着技术的进一步发展，视频监控系统的功能和性能也得到了大幅提升，从最初的模拟监控系统发展到现在的数字化监控系统。
二、视频监控系统的组成和原理1. 视频监控系统的组成视频监控系统主要由摄像机、传输线路、视频监控设备和监控中心四个部分组成。
其中，摄像机负责实时拍摄画面，传输线路将信号传输到监控中心，视频监控设备对信号进行处理和存储，监控中心负责对接收到的信号进行监控。
2. 视频监控系统的原理视频监控系统通过摄像机将图像转换成模拟或数字信号，并通过传输线路传输到视频监控设备。
视频监控设备对接收到的信号进行处理，如图像增强、压缩和存储等，最后通过监控中心显示出来。
监控中心可以对多个监控点进行实时监控和管理。
三、视频监控技术的应用领域1. 公共安全领域视频监控技术在公共安全领域具有重要的应用价值。
例如，银行、商场、机场等公共场所都安装有视频监控设备，以减少犯罪活动的发生，并提供相关证据以协助警方调查。
2. 交通管理领域视频监控技术在交通管理中起着重要的作用。
通过安装摄像机监控交通路口和高速公路等场所，可以实现交通信号的控制和交通违法的监测，以提高交通流畅性和减少交通事故的发生。
3. 生产安全领域视频监控技术在工业生产过程中也发挥着重要作用。
通过对生产车间和设备的监控，可以实时了解生产过程，及时发现问题并采取相应的措施，以确保生产过程的安全和质量。
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三晶片摄像头的棱镜
988/1088/1188 777/782
优点：体积更小 --> 摄像头更轻，更可靠 光圈更小 --> 景深更大，聚焦更好 更小的CCD -->像素密度更高，分辨率更高 更小的滤光片 --> 更精确的色彩还原
三晶片摄像头的棱镜
镜子Leabharlann 棱镜三晶片摄像头的棱镜
图像信号采集方式
Interlace Scan
Hyper CCD技术图示
单晶片与三晶片
•单晶片（1-chip）摄像机
所有的颜色通过一块晶片处理，色彩还原不好 682 x 492 = 335,544 pixels
•三晶片（3-chip）摄像机
先通过棱镜将光线分为三原色光，通过三块镜片分 别处理，色彩还原好 3 x (1280 x 1024) = 3,932,160 pixels
• 除了个别高清摄像机外， 其他的均采用隔行扫描的 CCD
High Definition - Progressive Scan 高清晰度—逐行扫描技术
1组信号即可形成一幅 完整的图像 60Hz的行频每秒可形 成60幅完整的图像 图像质量成倍提高，无 闪烁，亮度增强，细节 再现，尤其是动态图像 需要高端显示设备与之 匹配
增益使信噪比（S/N ratio）降低！！
数字化图像放大
摄像头上控制图像数字放大 1.5倍，分为64级 8级图标显示
>>>>>>>>
没有光亮度损失 无需重新调整焦距 无需庞大的光学接头 操作简单，单手控制
史赛克光学变焦接头
光学变焦与数字变焦
光学变焦 是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦方式与相机差不多，就是通过 摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物 Stryker拥有光学变焦摄像头
数字变焦 即digital zoom，实际上是画面的电子放大，把原来CCD影像感应器 上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素 用插值算法将画面放大到整个画面。通过数码变焦，拍摄的景物放大了， 但它的清晰度会有一定程度的下降。
光学变焦与数字变焦
STORZ带光学变焦的摄像头
光纤输出口
摄像系统的参数
三个传统的量化指标：此三个量化指标一 般是基于普通的医用模拟摄像系统产生的， 现仍是适用于普通的摄像系统
水平分辨率 最低照度 信噪比
摄像系统的参数
水平分辨率（线）
•定义：反映摄像系统所形成图像的清晰程度 •来源于模拟信号＋CRT监视器时代 •技术上说，水平解析线是指画面高度下人眼能 分辨的垂直线。 •换句话说，它就是在一个宽度等于画面高度的 区域里能分辨出来的黑白线条的数量。 •其测定方式用专用分辨率卡
理论无限制 实际 单1920×1080 双 2560×2048
DVI （数字视频接口） 28芯线 （DVI－I） 数字 DVI光纤传输 光纤（X4）
24＋4针
Lucent 连 接器光纤 (X4) （推入 式）
远距离传输信号不衰减
无限制
视频信号的种类及接口
BNC（同轴电缆卡环形接口）接口
S 端子视频线（S-Video Cable）
电子快门（SHUTTER）
如果光源置于自动调光状态，SHUTTER置于标
准状态（关闭）
如果光源无自动调光功能或置于手动调光状
态，则要求摄像系统的SHUTTER置于开启状态
增益（Gain）
正常状态，至于标准状态（关闭） 以下情况使用增益
− − − − −
图像较暗的手术 旧的镜子 断点较多的光纤 较差的光源 视角较大的镜子
视频信号的种类及接口
RGB 视频线（RGB Cable）
红绿蓝三色分离传输。
视频信号的种类及接口
DVI 数字视频线（Digital Visual Interface， 29 Pin）
和Video不可混淆
SDI数字传输接口 （Serial Digital Interface ）
VGA连线及接口
视频信号的种类及接口
目前手术室通用的规格
目前大部分HD电视常用的规格
摄像控制台的操作
LCD显示屏 电源开关 白平衡 增益 摄像头插口 手术模式选择 数码增强
调整白平衡（WHITE BALANCE）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
预热光源 增益置于标准位置（无增益） 白色充满整个视野 调整焦距至清晰位置 按下 WHITE BALANCE 键 3 秒 图像不能晃动，监视器色彩稳定2秒钟 屏幕显示“WB OK” 也可通过遥控按键调白平衡 也可通过声控系统调白平衡
隔行扫描
Progressive
Scan
逐行扫描
Interlaced Scan 隔行扫描
• 50年前的技术 • 2组相互交错的信号组成 一幅完整的图像 • 60Hz的行频每秒只能形 成30幅图像 • 图像闪烁明显
1 Field of Interlaced Image (1/2 of the image)
摄像系统基础知识
什么是 CCD ?
CCD晶片是光电耦合器（Charge Couple
Device）的 简称，它能够将光线变为电荷，并可将电荷存储及转 移，形成光图像到电子图像的转换
Chip −
晶片上存在很多光敏单元-像素(pixel)
像素
CCD
什么是像素（pixel）？
模拟图
CCD 的发展
国际上对分辨率的分类 HDTV
标清
关于高清晰度HD与HDTV
高清晰度（HD）就是分辨率高于标准清晰度（SD）。标 准清晰度通常指分辨率达到 XGA （1024 x 768）。
Name VGA SVGA XGA SXGA UXGA
Resolution 640x480 800x600 1024x768 1280x1024 1600x1200
摄像系统的参数
水平分辨率(线) 高--------->好 最低照度 (lux) 低--------->好 信噪比(dB) 高--------->好
摄像系统的参数
现在的基于数字化摄像系统的参数 1、水平分辨率
2、图像输出像素
3、最高级视频输出口：是否拥有DVI或HD-SDI接口
4、图像扫描方式：隔行还是逐行
关于高清晰度HD与HDTV
高清晰度（HD）就是分辨率高于标准清晰度（SD）。标准 清晰度通常指分辨率达到 XGA （1024 x 768）。 对宽高比无要求。
高清电视（HDTV）是一种要求使用 16:9宽高比的标准。 720P、1080i及1080P
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关于高清晰度HD与HDTV
STRYKER 从电子管到 1/3” HyperHAD CCD，再到 1/3” HD Progressive Scan （高清晰度逐行扫描CCD），一直 在晶片技术上保持领先
晶片的大小—决定摄像头的大小
2/3″
1/2″
1/2″
1/3″
Hyper CCD技术
Hyper CCD 在其像 素表面有膜状透镜，使 像素之间的光线折射到 像素上，所以在比较暗 的环境仍可以成像，摄 像系统对光的灵敏度大 大增加，所形成图像的 清晰度也会大大增加。
摄像系统的参数
图像输出像素
图像输出像素一般又称摄像系统的“分辨率”，它是指单幅图像信号的扫描规 格，用“水平像素×垂直像素”来表达的，其单位不是“线”，而是“点”。 如：1024 ×768 1280 ×1024 1920 ×1080
分辨率最初仅适用于计算机领域，不适用于视频领域（用水平分辨率），当 医用数字摄像机推出后，现也作为数字医用摄像机图像输出格式的物理表达写 入说明书。
HD
HDTV
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关于高清晰度HD与HDTV
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2013-8-24
关于4：3 与 16：9
关于4：3 与 16：9
关于4：3 与 16：9
? ?
屏幕宽高比
Scope Info Loss: 32.7% Vertical: 25.3% Horizontal: 7.4%
Scope Info Loss: 45.6% Vertical: 40.2% Horizontal: 5.4%
摄像系统的参数
水平分辨率测试板
摄像系统的参数 最低照度 (lux)
意义：反映摄像系统对于光的敏感程度 单位：lux or 1
footcandle
Footcandle = 10 lux
摄像系统的参数 信噪比(dB)
信噪比：图像信号与噪声的比值 该比值说明图像与真实影像的差异 单位：(dB) 数值越高，图像越好
镜子的放大倍数
Scopes Distance (mm from object to tip end)
Title Stryker 380-010 Stryker 380-011 Stryker 380-030 Stryker 380-045 Storz 0 deg Olympus 0 deg 10 16X 20X 22X 22X 21X 15X 20 9X 12X 12X 12X 9X 9X 30 6X 8X 8X 8X 7X 7X 40 5X 6X 6X 5X 6X 5X 50 4X 5X 5X 5X 5X 5X 60 3X 5X 4X 4X 4X 4X 70 3X 4X 4X 4X 4X 3X 80 2X 3X 3X 3X 3X 3X 90 2X 2X 3X 3X 3X 2X 100 2X 2X 2X 2X 2X 2X
1088iHD progressive CCD
Interlaced Scan
Interlace Scan with Motion Artifact