系统部培训教材版PPT课件
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常用名词： 焦距：光学系统的主点到焦点的距离。 光圈：控制通光量大小，在镜头后设置光阑（俗称光圈） 景深：指当镜头对焦于被摄体时，被摄体及其前后的景物有一段清晰的范围
5
镜头分类
按焦距分：短焦距、标准焦距、长焦距、变焦距 按视场大小分：广角（f<4mm）、标准（f约为8~9mm）、
远摄镜头（f>12mm） 按结构分：固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦、自动光圈
8
相对孔径与光圈
相对孔径A=D/f，像的照度E与镜头的相对孔径的平方成正比。D为有 效孔径，f为镜头的焦距。
光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入摄像机内感光面的光量的装 置，它通常是在镜头内。表达光圈大小一般用F值。F=1/A=f/D。
F标值为1.4，2，2.8，4等序列值，后一个为前一个的 2 倍，因此F
南自视频监控系统技 术培训
南京南自信息技术有限公司
1
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
2
培训内容与安排
第一部分 视频监控设备 第二部分 视频监控原理 第三部分 系统结构
3
第一部分、视频监控 设备
1、镜头
4
光学成像原理
10
wenku.baidu.com
镜头各参数关系
焦距越大，看的越远，视场角越小。 焦距越小，看的越近，视场角越大。 光圈越大，景深越小。 光圈越小，景深越大。 变倍比为相对值，长焦距与短焦距之比。
注：一般的监控系统镜头的光圈为自动光圈，对于光圈 基本不需要调节，因此对于光圈不需要做过多了解，重 点是焦距。
11
镜头接口
定焦、自动光圈变焦、两可变、三可变等。
6
镜头尺寸
一般分为25.4mm（1 in），16.9mm（2/3 in），12.7mm（1/2 in）， 8.47mm（1/3 in），6.35mm（1/4 in）等几种规格。 注意：选用镜头时，镜头尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。
7
焦距
焦距决定能看多远的物体，看清多宽的场景。 估算所选镜头的焦距：f=Dh/H，f=Dv/V 一般情况下焦距越长，镜头筒也越长 对于可变焦距镜头的长焦距与短焦距之比称为变倍比。
21
彩色摄像机的种类
一体化摄像机：内置了变焦镜头，结构紧凑，大多采用 1/4in的CCD芯片。常用的如三星SCC-C4201P一体化彩 色摄像机
22
日夜两用型CCD摄像机：普通的彩色摄像机不适合于红外 线感光，在光学黑暗的夜视监控场合，一般还是用黑白摄 像机配备红外灯辅助照明进行监视。某些摄像机采用了特 殊的技术，它在白天光照度合适时可以正常输出高清晰的 彩色视频信号，而夜晚光照度不足时，摄像机可以自动切 换到黑白模式下工作，输出黑白视频信号，这样就使摄像 机的使用范围大大扩展了。如三星的超低照度日夜自动转 换一体化摄像机SCC-C4203P。
超动态技术：是背光补偿技术的升级，核心是采用了双速CCD图像传 感器，它能在同一时间对摄取的场景分别进行长、短不同时间的曝光 （相当于得到两幅内容相同而曝光量不同的图像），以标准快门读出 的标准信号（长时间曝光，背光环境下的主体得到充分曝光，比较清 晰）和以较快的快门读出的高亮度信号（短时间曝光，只有高亮度的 背景才能呈现清晰的图像），长、短时间曝光信号进行合成，使全画 面的图像改善。
目前监控系统中使用的摄像机并不是真正意义上的数 字摄像机，因为它的输出仍然时模拟视频信号。
20
摄像机常用技术
数字信号处理摄像机常用的技术有：数字背景光补偿、数字自 动跟踪白平衡等、数字运动图像检测等。
白平衡（White Balance）：白色物体在不同的光源照射下会呈现不 同的颜色，如白炽灯照射的白色墙壁偏红，而被日光灯照射的白色墙 壁偏蓝。在光源色温变化时，为了使摄像机在拍摄白色景物时输出的 视频仍为白色，通过调节红、绿、蓝三路增益来维持三个基色信号电 压的幅度相等，即UR=UG=UB, 这种调节就叫白平衡调节。
每变化一档，像的亮度变化一倍。 光圈越大，则单位时间内通过的光线越多，反之则越少。 光圈影响景深。光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。
9
视场角
镜头对一个确定的视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的 焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关 。
f越小，视场角越大，或者摄像机靶面尺寸越大视场角也越大 。
CMOS传感器
15
照度
反映光照强度的一种单位，照射到单位面积上的 光通量。单位是Lux。
16
黑白摄像机
高分辨率 低照度 红外光照下成像的夜视功能
17
摄像机扫描制式及主要参数
我国采用PAL制式，帧频为25Hz；NTSC制式， 帧频为30Hz。
象素数一般用水平及垂直方向的象素数表示， 752H X 582V，或45万象素。
镜头安装方式有C型和CS型。 镜头接口要与摄像机相匹配。
12
镜头的种类（常用）
自动光圈定焦镜头 自动光圈手动变焦镜头 自动光圈电动变焦镜头（二可变镜头） 电动光圈电动变焦镜头（三可变镜头）
13
2、摄像机
14
图像传感器
摄像机的核心部件，多大使用CCD，具有成像质 量高、分辨率高、信噪比高、动态范围宽等优点。 但生产工艺高，成本高。
最低照度摄像机所能正常显示图像的最低光亮度。 信噪比信号电压与噪声电压的比值，越大越好
18
摄像机附带功能 自动光圈：视频驱动、直流驱动 电子快门 自动增益控制 逆光补偿
19
彩色摄像机
数字信号处理摄像机采用大规模数字信号处理集成 电路，并由微处理器对系统的状态进行检测与控制，稳定 性、可靠性、一致性等都大大提高、大大提高了图像质量。
23
一体化球形摄像机：又称一体化快球，智能高速球。它集 成了一体化摄像机、全方位云台及解码器于一体。由于采 用了一体化的紧凑式设计，整个摄像机的尺寸小巧精致， 如三星的SCC-641P高速球型摄像机
24
3、云台
25
云台
在监控系统中的云台是一个在水平及垂直两个方向上旋转 的摄像机底座，由机械传动机构、电动机、继电器和相应 的控制电路组成，通常是以简单的支架固定在墙壁或电线 杆上，有些也可直接固定在墙壁或天花板上。云台的上面 安装有防护罩，摄像机和镜头安装在防护罩中。云台的旋 转不能在现场通过手动调节，只能通过控制解码器，解码 器将控制电压通过电缆直接加到云台的低速大转矩电动机 上，从而使云台的台面在空间任意方向上旋转。摄像机配 上云台，实际等效于增加了摄像机的空间可视范围。
5
镜头分类
按焦距分：短焦距、标准焦距、长焦距、变焦距 按视场大小分：广角（f<4mm）、标准（f约为8~9mm）、
远摄镜头（f>12mm） 按结构分：固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦、自动光圈
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相对孔径与光圈
相对孔径A=D/f，像的照度E与镜头的相对孔径的平方成正比。D为有 效孔径，f为镜头的焦距。
光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入摄像机内感光面的光量的装 置，它通常是在镜头内。表达光圈大小一般用F值。F=1/A=f/D。
F标值为1.4，2，2.8，4等序列值，后一个为前一个的 2 倍，因此F
南自视频监控系统技 术培训
南京南自信息技术有限公司
1
PART ONE
前言
请在此处添加具体内容，文字尽量言简意赅，见到 那描述即可，不必过于繁琐，注意版面美观度。
2
培训内容与安排
第一部分 视频监控设备 第二部分 视频监控原理 第三部分 系统结构
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第一部分、视频监控 设备
1、镜头
4
光学成像原理
10
wenku.baidu.com
镜头各参数关系
焦距越大，看的越远，视场角越小。 焦距越小，看的越近，视场角越大。 光圈越大，景深越小。 光圈越小，景深越大。 变倍比为相对值，长焦距与短焦距之比。
注：一般的监控系统镜头的光圈为自动光圈，对于光圈 基本不需要调节，因此对于光圈不需要做过多了解，重 点是焦距。
11
镜头接口
定焦、自动光圈变焦、两可变、三可变等。
6
镜头尺寸
一般分为25.4mm（1 in），16.9mm（2/3 in），12.7mm（1/2 in）， 8.47mm（1/3 in），6.35mm（1/4 in）等几种规格。 注意：选用镜头时，镜头尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。
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焦距
焦距决定能看多远的物体，看清多宽的场景。 估算所选镜头的焦距：f=Dh/H，f=Dv/V 一般情况下焦距越长，镜头筒也越长 对于可变焦距镜头的长焦距与短焦距之比称为变倍比。
21
彩色摄像机的种类
一体化摄像机：内置了变焦镜头，结构紧凑，大多采用 1/4in的CCD芯片。常用的如三星SCC-C4201P一体化彩 色摄像机
22
日夜两用型CCD摄像机：普通的彩色摄像机不适合于红外 线感光，在光学黑暗的夜视监控场合，一般还是用黑白摄 像机配备红外灯辅助照明进行监视。某些摄像机采用了特 殊的技术，它在白天光照度合适时可以正常输出高清晰的 彩色视频信号，而夜晚光照度不足时，摄像机可以自动切 换到黑白模式下工作，输出黑白视频信号，这样就使摄像 机的使用范围大大扩展了。如三星的超低照度日夜自动转 换一体化摄像机SCC-C4203P。
超动态技术：是背光补偿技术的升级，核心是采用了双速CCD图像传 感器，它能在同一时间对摄取的场景分别进行长、短不同时间的曝光 （相当于得到两幅内容相同而曝光量不同的图像），以标准快门读出 的标准信号（长时间曝光，背光环境下的主体得到充分曝光，比较清 晰）和以较快的快门读出的高亮度信号（短时间曝光，只有高亮度的 背景才能呈现清晰的图像），长、短时间曝光信号进行合成，使全画 面的图像改善。
目前监控系统中使用的摄像机并不是真正意义上的数 字摄像机，因为它的输出仍然时模拟视频信号。
20
摄像机常用技术
数字信号处理摄像机常用的技术有：数字背景光补偿、数字自 动跟踪白平衡等、数字运动图像检测等。
白平衡（White Balance）：白色物体在不同的光源照射下会呈现不 同的颜色，如白炽灯照射的白色墙壁偏红，而被日光灯照射的白色墙 壁偏蓝。在光源色温变化时，为了使摄像机在拍摄白色景物时输出的 视频仍为白色，通过调节红、绿、蓝三路增益来维持三个基色信号电 压的幅度相等，即UR=UG=UB, 这种调节就叫白平衡调节。
每变化一档，像的亮度变化一倍。 光圈越大，则单位时间内通过的光线越多，反之则越少。 光圈影响景深。光圈越大景深越小，光圈越小景深越大。
9
视场角
镜头对一个确定的视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的 焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关 。
f越小，视场角越大，或者摄像机靶面尺寸越大视场角也越大 。
CMOS传感器
15
照度
反映光照强度的一种单位，照射到单位面积上的 光通量。单位是Lux。
16
黑白摄像机
高分辨率 低照度 红外光照下成像的夜视功能
17
摄像机扫描制式及主要参数
我国采用PAL制式，帧频为25Hz；NTSC制式， 帧频为30Hz。
象素数一般用水平及垂直方向的象素数表示， 752H X 582V，或45万象素。
镜头安装方式有C型和CS型。 镜头接口要与摄像机相匹配。
12
镜头的种类（常用）
自动光圈定焦镜头 自动光圈手动变焦镜头 自动光圈电动变焦镜头（二可变镜头） 电动光圈电动变焦镜头（三可变镜头）
13
2、摄像机
14
图像传感器
摄像机的核心部件，多大使用CCD，具有成像质 量高、分辨率高、信噪比高、动态范围宽等优点。 但生产工艺高，成本高。
最低照度摄像机所能正常显示图像的最低光亮度。 信噪比信号电压与噪声电压的比值，越大越好
18
摄像机附带功能 自动光圈：视频驱动、直流驱动 电子快门 自动增益控制 逆光补偿
19
彩色摄像机
数字信号处理摄像机采用大规模数字信号处理集成 电路，并由微处理器对系统的状态进行检测与控制，稳定 性、可靠性、一致性等都大大提高、大大提高了图像质量。
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一体化球形摄像机：又称一体化快球，智能高速球。它集 成了一体化摄像机、全方位云台及解码器于一体。由于采 用了一体化的紧凑式设计，整个摄像机的尺寸小巧精致， 如三星的SCC-641P高速球型摄像机
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3、云台
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云台
在监控系统中的云台是一个在水平及垂直两个方向上旋转 的摄像机底座，由机械传动机构、电动机、继电器和相应 的控制电路组成，通常是以简单的支架固定在墙壁或电线 杆上，有些也可直接固定在墙壁或天花板上。云台的上面 安装有防护罩，摄像机和镜头安装在防护罩中。云台的旋 转不能在现场通过手动调节，只能通过控制解码器，解码 器将控制电压通过电缆直接加到云台的低速大转矩电动机 上，从而使云台的台面在空间任意方向上旋转。摄像机配 上云台，实际等效于增加了摄像机的空间可视范围。