视频安全防范监控系统概述ppt

视频监控系统的模式 集总式系统结构：
基本系统： 星形结构：
前端设备 前端设备 中心 设备
前端设备
前端设备
中心 设备
分 中心 分 中心
分 中心
前端设备
前端设备
前端设备
前端设备
前端设备
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视频监控系统的模式
集总式系统的主要特点： 系统（监控中心）拥有最完整的资源，同时获得全部图像 信号。拥有系统最大的带宽，可充分地实现设备的技术能力， 得到较高的技术指标。 最佳的观察效果，实时地选择任何图像符合人的习惯。显 示图像的效果数字系统还达不到。 最小的系统开销，对局域性的系统，模拟的集总式系统是 获得高质量图像开销较低的方式。 技术成熟、产品配套完整，相关的技术标准齐备，用户可 有多种选择。 中心控制设备是集总式系统的核心，也是系统可靠性的要 点，出现故障，会导致全系统失效；系统的可扩展性差也是 它的不足之处。
• 光圈
光圈的作用有两个。其一，将距离主光轴 较远的光束挡住，这样可以提高成像的清 晰度。其二，控制穿过镜头的光通量大小， 以满足摄像器件成像面上所需要的合适的 照度，从而达到控制曝光量的目的。
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光圈系数
变焦
• 变焦：不更换镜头的情况下改变焦距，具有可以变 化的焦距。分为：光学变焦和数码变焦。 • Optical Zoom，通过镜头、物体和焦点三方的位置 发生变化而产生的，依靠光学镜头结构来实现变焦， 通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜 头的焦距。
• 若目标物的水平尺寸比较长，例如H＝460mm，代 入公式求得： • f＝6.4mmX2500mm／460mm＝ 34.783nm≌35mm 所以，应依据所监控目标的范围，来正确选择 镜头的焦距。
CCD摄像器件的尺寸
• 光圈
• 是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内 感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。 • 光圈通过光圈系数来表示：F
• 镜头进光量的大小是通过摄像机镜头上标出的 光圈指数F(又称光圈系数)的数值来加以描述的。 f F D • 在有些镜头上仅标明最小的F值，用来表示镜头的 曝光特性，这个值越小，镜头的曝光特性越好。
视频监控系统的模式
分布式系统、系统结构发展方向，基本特征是： 图像资源的分布管理和统一调用（资源共享）。 以网络技术为基础构成的系统，高效（节省资源）、灵 活、充分资源共享的分布式系统。 节点设备（视频服务器、视频网关和数字录像设备(DVR) 等）是系统的核心，既是区域内前端设备的控制和管理设备， 又是 LAN或INTRANET 的节点设备。网络上的任一节点都可 以得到系统的全部图像信息，并对其它节点（区域内）的前 端设备进行功能遥控。 系统的拓扑结构可以是星形或环形。 采用网络（IP）摄像机可以构成分布式或网络监控系统， 每个前端摄像机都是一个独立的节点。
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CCD摄像器件的尺寸
Baidu Nhomakorabea
1、镜头的技术参数
f－镜头焦距 D－镜头到目标物的距 离 V －目标物的垂直尺寸 H －目标物的水平尺寸 v－摄像器件成像的垂 直尺寸 h－摄像器件成像的水 平尺寸
根据焦距，镜头分为：
• 短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个 较宽广的视野。 • 中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视 C C D的尺寸而定； • 长焦距镜头：因入射角较狭窄，故仅能提 供狭窄视景，适用于长距离监视； • 变焦距镜头：分为手动和电动式，可作广 角、标准或远望等镜头使用。
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系统组成
视频监控系统的模式 视频监控是应用电视的一种形式，图象信息采 集系统：区别于广播电视（信息的传播和发散）。 系统三个组成部分： 前端设备、摄像、镜头、方位、防护、控制、辅 助等。图像信息的采集（信源），限定系统的图像 质量。 传输环节、光发/收、补偿、中继、调制、去干 扰及线缆等，决定系统的范围，构成大系统的关键 环节。 系统（中心室）设备、显示、存储、分配、合成、 迭加信息、控制（遥控）、远程传输（网络)等。 系统人机交互(观看、操作)的界面。
视频监控的应用
视频探测、开发视频系统的探测功能是安全防范技术的一 大方向，现行也有了一些初步的应用，利用图像技术进行各 种生物特征识别也是种探测方式，目前也有了实用系统。但 由于受到应用环境的限制，还有很大局限。但以视频技术作 为探测手段的系统通过实际应用会越来越成熟。 安全管理、主要利用远程监控实现远距离、大范围的视频 监控系统，对岗位、哨位及安全系统自身进行有效的监控。 好的安全管理系统会极大地提高安全防范系统的效能。 由于视频技术在功能和技术上优势，其在安全系统、建筑 智能化系统中的应用必然不断地扩展和创新。但目前主要功 能还是看与录。
共同的梦想
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相关设备参数
1、镜头的基本参数: 焦距，一束平行光线通过镜头后，会聚在光轴上 的一点，该点为镜头的焦点（F）。焦点到镜头主 面（中心）的距离称为焦距（f）。焦点到镜头最 后一片镜中心的距离称为后截距。 焦距是设计时需确定的参数，它决定物与像 的比例大小。一般说：焦距长、目标的像大，反 之焦距短、目标的像小。当然目标在图像中的大 小还与摄像器件的成像面有关。
枪式固定摄像机
镜头
防护罩
全天候环境设计，自身不带通讯 接口，需要云台解码器。
3、视频切换和控制设备－矩阵（含矩阵键盘） 一体化智能球机
特点：360度无限制旋转，16－128预置 位，巡航联动，隐蔽美观。20倍以上光 学变倍加10倍以上数字变倍。 更高速旋转：水平0°～80°/s，垂直 0°～40°/s 通讯协议： RS485/422 控制协议 ：厂商标准、PELCO、AD等。
视频监控系统的模式 分布式系统结构：
主节点 节点设备
建筑 环境 控制
节 点 设 备
节 点 设 备
建筑 环境 控制
常用的系统：
DVR
视频网关 服务器
ＩＰ摄像机 机
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视频监控系统的模式
分布式系统的主要特点： 便于分布地控制和存贮，并能集中的管理和统一地资源配 置。图像信息多次传输、记录和处理，不降低质量。 便于实现远程监控，可以利用公共信息网络， 系统的自主生成。对于城域或城际范围的监控是最合理和 开销最低的方式。 图像信息分/集方式的监控、存贮，检索方便，保密性好。 系统的可扩展性和可升级性好。 一些亟待提高的问题：中心监控室不能同时获得系统全部 的实时图像；各家产品联网接口关系尚未完全统一。
视频监控系统的模式 显然、把两种基本模式结合起来，这就是所谓的 数／模混合方式，利用模拟方式的实时性和局域范 围内对网络传输的低开销，结合数字方式在图像记 录、远程传输和网络管理方面的优势。针对具体环 境条件，可以更灵活地构筑视频监控系统。 综上所述：数字技术是视频监控发展的必然趋势， 视频监控系统从经典向现代系统过渡将是两者相结 合、相融合的逐步演变的过程。
1、镜头的技术参数
• （1）焦距 对于摄像机镜头而言，在实际应用中， 往往物距远大于像距(即S>>S’)，所以可以近 似认为S’≈f。
1、镜头的技术参数
• 焦距的测量： 物距/焦距=物高/像高
镜头焦距可由下式计算出： 根据目标物的垂直尺寸来计算，f＝v×D／V 根据目标物的水平尺寸来计算，f＝h×D／H
4、视频存储－DVR（硬盘录像机）。 5、视频显示－CRT监视器，LCD，LED，DLP（拼接大屏）
智能高速云台摄像机
特点：360度无限制旋转，16－64预 置位，向上无死角，抗恶劣环境能 力强。更高的图像质量。 高速旋转：水平：0°～40°/s垂直： 0°～20°/s 通讯协议： RS485/422 控制协议 ：厂商标准、PELCO、AD 等。
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• 例如，若使用1／2”CCD的摄像机来摄像。 若监控目标物与摄像机的距离D＝2500mm， 目标物的垂直尺寸V＝330mm，目标物的水 平尺寸H＝440mm。分别代入上面的两个公 式，计算焦距。 • f＝v×D／V • f＝h×D／H
•
f＝4.8mm×2500mm／330mm＝ 36.364mm≈36mm f＝6.4mm×2500mm／440mm＝ 36.364mm≈36mm
视频技术特点
图像信号信息量大表现在： 既具有空间分辨能力又有时间分辨能力—空间和时间 的分辨均带有目标个体的特征。不仅可以实现目标的探测， 还能实现目标的识别。 既具有静态的信息又具有动态的信息—可以反映目标的 状态和行为的过程。 既有目标的信息又有环境的信息—目标的状态、行为信 息及其它附加（环境）信息使图像信息具有很高的完整性。 图像处理技术可把不可视的信息转化为可视图像—应用 范围非常的广。
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系统篇
• • • • 视频监控系统 入侵报警系统 出入口控制系统 电子巡查系统
安全防范技术
杜治国 中国人民公安大学警务信息工程学院 安全防范技术与风险评估公安部重点实验室 Email：zhiguodu@126.com
视频安防监控系统 (VSCS) video surveillance & control system
视音频存储
VCR DVR 光端机 光端机 矩阵 光纤
视频分配器
图像检索/调阅
监视器
…
电缆
控制键盘
监视器
摄像
传输
切换和控制
视频显示
系统组成
1、摄像设备－摄像机、镜 头、云台、防护罩、支架 普通摄像机
摄像设备
匀速云台摄像机
特点：旋转范围0～255， 水平：12°/s垂直：6°/s
2、传输设备－视频/音频/控制信号传输光端机
视频安防监控系统概述
利用视频技术探测、监视设防区域并实时显 示、记录现场图像的电子系统或网络。 VSCS不同于CCTV，CCTV是一般的工 业电视或民用闭路电视。 China Central Television Closed Circuit Television
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视频技术特点
信息量大—视频技术成为安全技术的核心是不言而喻 的事。主要是因为它信息量大。综观全局、一目了然。 实时性强—视频技术产生实时的图像，可实现对异常情 况的最快的响应（不用其它 手段复核），又能对反应的 效果给出最真实、迅速地评价。 被动的工作方式—不易被发现、不干扰其它系统，是一 种无侵犯性的方式。 易于与其它技术集成—不产生图像的系统往往要求与图 像系统集成。 技术发展快—技术、产品的选择范围大，配套、标准完 整，成熟。
视频监控系统的模式
视频监控的基本模式：集总式和分布式两种。 集总式系统、最经典、最常用的模式。基本特征是：所有 的图像信号都传送(连接)到一个中心 (设备)点，典型的是 视频矩阵。通过矩阵对图像信号切换和分配实现各种显示方 式，并将图像信号传送至其它需要共享图像资源的地点。 它的网络结构是标准的星形结构。系统中的信息流是基带 视频信号，所以，我们认为它是模拟系统的代表方式。 以视频服务器或网络数字视频矩阵为中心，可以构成数字 化的集总式系统，但、它表现不出数字视频的特点和优势。 多级星形结构也是集总式系统的一种形式，适用于分级管 理的场合。这种结构实现系统图像资源的充分共享较困难。
视频监控的应用 视频监控的应用
视频监控技术在安全防范系统的应用模式基本上是相同 的，但应用的目的则是很广泛的，这也导致的具体技术细节 上的差别。主要应用有： 防范区域的实时监控、对防范区域实行实时监控是最普遍 的应用，如建筑物、监所、道路及重大活动和重要单位的安 全监控等。社会上大量的安全防范系统的视频监控也主要是 实时监控方式。 探测信息的复核、高风险单位（文博、金融等）及社区、 商业部门的防盗、抢系统，许多是以入侵探测和出入口管理 为主的，这些系统不产生可视的信息。由于技术的局限性和 环境的影响，系统的探测信息大量是虚假的，通过图像技术 进行真实性的评价是降低系统误报警率的有效手段。 图像信息的记录、安全防范系统要具有信息记录功能，有 些安全防范系统的主要功能就是记录图像信息，如银行营业 场所的柜员制监控和一些高保密部位生产过程监控等。由于 记录设备的能力限制，通常重放的记录图像要比实时观察的 图像差。在设计要求和设备选择应与实时监控有所不同。 指挥决策系统、安全防范系统在反应行动时，系统的控制 中心将成为指挥中心，图像信息将是指挥决策的重要依据。 目前各城市都建设了应急中心，图像系统将是主要的技术 系统，它包括独立的视频监控系统，通过共享对其它系统图 像资源的调用和移动图像系统。要能获得现场图像作为指挥 决策的重要依据。大型活动的安全监控中心通常就是一个以 实时视频监控为核心的系统，监控中心即是指挥中心。