视频监控系统技术讲座.pptx
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1、视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系1第第1章:视频安防监控系统章:视频安防监控系统概述概述视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系21.1视频安防监控系统的概念视频安防监控系统的概念视频安防监控系统(视频安防监控系统(VSCS)()(videosurveillance&controlsystem)是安全技术防范系)是安全技术防范系统的重要组成部分,统的重要组成部分,利用视频探测技术、监视设利用视频探测技术、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。网络。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系3视频安防监控系统还可以与防范报警系统等其它视频安防监
2、控系统还可以与防范报警系统等其它安全技术防范体系联动运行,使用户安全防范能安全技术防范体系联动运行,使用户安全防范能力得到整体的提高。力得到整体的提高。1.2视频安防监控系统组成视频安防监控系统组成视频安防监控系统集成了预防、监视、控制取证视频安防监控系统集成了预防、监视、控制取证和管理等功能,从逻辑上可分为:前端、传输、和管理等功能,从逻辑上可分为:前端、传输、处理处理/控制和记录控制和记录/显示四部分,如图所示。显示四部分,如图所示。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系4视频安防监控系统组成视频安防监控系统组成视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系5视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系61)
3、前端部分前端部分前端部分由摄像机、镜头、防护罩、安装支架、前端部分由摄像机、镜头、防护罩、安装支架、云台、解码器等组成,主要用于对公共区域、重云台、解码器等组成,主要用于对公共区域、重点区域进行摄像,并将视频信号传送到后端进行点区域进行摄像,并将视频信号传送到后端进行处理。处理。(1)摄像机摄像机是将现场图像变成视频电信摄像机摄像机是将现场图像变成视频电信号的设备,摄像机的主要传感部件是号的设备,摄像机的主要传感部件是CCD。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系7a)CCD摄像机的选择:摄像机的选择:CCD芯片就像人的视网芯片就像人的视网膜,是摄像机的核心。市场上大部分摄像机采用膜,是摄像机的
4、核心。市场上大部分摄像机采用的是的是日本日本SONY、SHARP、松下、松下、LG等公司生产等公司生产的芯片。的芯片。b)CCD摄像机的分类:摄像机的分类:依成像色彩划分:分为彩色摄像机和黑白摄像依成像色彩划分:分为彩色摄像机和黑白摄像机。机。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系8依分辨率灵敏度等划分:影像像素在依分辨率灵敏度等划分:影像像素在38万以下的万以下的为一般型,其中尤以为一般型,其中尤以25万像素(万像素(512*492)、分辨)、分辨率为率为400线的产品最普遍。线的产品最普遍。影像像素在影像像素在38万以上万以上的高分辨率型。的高分辨率型。按按CCD靶面大小划分靶面大小划分:C
5、CD芯片已经开发出多种芯片已经开发出多种尺寸,目前采用的芯片大多数为尺寸,目前采用的芯片大多数为1/3和和1/4。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系9按扫描制式划分:按扫描制式划分:PAL制、制、NTSC制,制,中国采用中国采用隔行扫描(隔行扫描(PAL)制式(黑白为)制式(黑白为CCIR),标准为),标准为625行,行,50场,只有医疗或其它专业领域才用到一场,只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。些非标准制式。依供电电源划分:依供电电源划分:110VAC(NTSC制式多属此类)制式多属此类),220VAC,24VAC。12VDC或或9VDC(微型摄(微型摄像机多属此类)。像机多属此
6、类)。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系10按同步方式划分:按同步方式划分:内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同内同步:用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。步信号来完成操作。外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信外同步:使用一个外同步信号发生器,将同步信号送入摄像机的外同步输入端。号送入摄像机的外同步输入端。电源同步(线性锁定,电源同步(线性锁定,linelock):用摄像机):用摄像机AC电源完成垂直推动同步。电源完成垂直推动同步。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系11按照度划分:按照度划分:普通型:正常工作所需照度普通型:正常工作所需照度13LUX。月光型:正
7、常工作所需照度月光型:正常工作所需照度0.1LUX左右左右。星光型:正常工作所需照度星光型:正常工作所需照度0.01LUX以下以下。红外型:采用红外灯照明,在没有光线的情况下红外型:采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像也可以成像。按外观分:机板型、针孔型、半球型、枪式等等。按外观分:机板型、针孔型、半球型、枪式等等。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系12c)CCD彩色摄像机的主要技术指标彩色摄像机的主要技术指标CCD尺寸尺寸亦即摄像机靶面。原多为亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸,现在英寸,现在1/3英寸英寸的已普及化,的已普及化,1/4英寸和英寸和1/5英寸也已商品化。英寸也已商品化
8、。CCD像素像素是是CCD的主要性能指标,现在市场上大多以的主要性能指标,现在市场上大多以25万和万和38万像素为划界,万像素为划界,38万像素以上者为高清晰万像素以上者为高清晰度摄像机。度摄像机。水平分辨率。水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在彩色摄像机的典型分辨率是在320到到500电视线之电视线之间,主要有间,主要有330线、线、380线、线、420线、线、460线、线、500线线等不同档次。等不同档次。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系13最低照度,也称为灵敏度。最低照度,也称为灵敏度。CCD对环境光线的敏感程度,或者说是对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正正常成像时所需要的最暗
9、光线。扫描制式,有常成像时所需要的最暗光线。扫描制式,有PAL制和制和NTSC制之分。制之分。摄像机电源摄像机电源交流有交流有220V、110V、24V,直流为,直流为12V或或9V。信噪比信噪比典型值为典型值为46db,若为,若为50db,则图像有少量噪,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为声,但图像质量良好;若为60db,则图像质量优,则图像质量优良,不出现噪声。良,不出现噪声。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系14视频输出视频输出多为多为1Vp-p、75,均采用,均采用BNC接头。接头。镜头安装方式镜头安装方式有有C和和CS方式,二者间不同之处在于感光距离不方式,二者间不同之处在于感
10、光距离不同。同。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系15同步方式的选择同步方式的选择自动增益控制自动增益控制背景光补偿背景光补偿电子快门电子快门白平衡白平衡:自动白平衡;手动白平衡:自动白平衡;手动白平衡色彩调整色彩调整d d)CCDCCD彩色摄像机的可调整功能彩色摄像机的可调整功能视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系16数字化式的调整控制方法数字化式的调整控制方法DSP摄像机摄像机在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术,在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术,称为数字信号处理(称为数字信号处理(DSP,DIGITALSIGNALPROCESSOR)摄像机。)摄像机。视频监控系统技术讲座
11、浙警院 安防系17(2)镜头镜头镜头是将被观察目标的光像聚焦于镜头是将被观察目标的光像聚焦于CCD成像器成像器件上的元件,其基本参数有:焦距、光圈(自动、件上的元件,其基本参数有:焦距、光圈(自动、手动)、视场角、镜头安装接口(手动)、视场角、镜头安装接口(C/CS)、景深)、景深等。等。a)镜头的分类镜头的分类按镜头尺寸划分按镜头尺寸划分摄像机镜头与摄像机一样也分为摄像机镜头与摄像机一样也分为8.5mm(1/3英寸英寸)、13mm(1/2英寸英寸)、17mm(2/3英寸英寸)、19mm(3/4英寸英寸)、25mm(l英寸英寸)等多种,在选择摄等多种,在选择摄像机镜头时,一般应与摄像机相对应,
12、即像机镜头时,一般应与摄像机相对应,即13mm摄摄像机应选用像机应选用13mm镜头。镜头。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系18按镜头类别划分按镜头类别划分摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头摄像机镜头分手动光圈镜头和自动光圈镜头两大类型,手动和自动调整都是为了调节光通光两大类型,手动和自动调整都是为了调节光通光量,使传感器(量,使传感器(CCD)感受光量保持在最佳状态。感受光量保持在最佳状态。手动光圈镜头是最简单的镜头,适用于光照手动光圈镜头是最简单的镜头,适用于光照条件相对稳定的条件下。条件相对稳定的条件下。在照明条件变化大的环境中或不是用来监视在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某
13、个固定目标,应采用自动光圈镜头,比如在户某个固定目标,应采用自动光圈镜头,比如在户外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的外或人工照明经常开关的地方,自动光圈镜头的光圈动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频光圈动作由马达驱动,马达受控于摄像机的视频信号。信号。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系19自动光圈镜头有两种驱动方式:自动光圈镜头有两种驱动方式:一类为视频输入型(一类为视频输入型(VideodriverwithAmp),这种视频输入型镜头内包含有放大器电路,用以这种视频输入型镜头内包含有放大器电路,用以将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的控将摄像机传来的视频信号转换成对光圈马达的
14、控制。制。另一类称为另一类称为DC输入型输入型(DCdrivernoAmp),它,它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,二种利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,二种驱动方式产品不具可互换性,但现已有通用型自驱动方式产品不具可互换性,但现已有通用型自动光圈镜头推出。动光圈镜头推出。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系20手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头和电动变焦距镜头之分。镜头和电动变焦距镜头之分。定焦距(光圈)镜头,定焦距镜头一般又分为长定焦距(光圈)镜头,定焦距镜头一般又分为长焦距镜头,中焦距镜头和短焦距镜头。焦距镜头,中焦距镜
15、头和短焦距镜头。电动变焦距镜头,可与任何电动变焦距镜头,可与任何CCD摄像机配套,在摄像机配套,在各种光线下均可使用,变焦距镜头是通过遥控装各种光线下均可使用,变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦,光圈开度,改变焦距大小的。置来进行光对焦,光圈开度,改变焦距大小的。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系21视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系22b)镜头选择的计算方法镜头选择的计算方法视场和焦距的计算:视场和焦距的计算:视场系指被摄取物体的大视场系指被摄取物体的大小,视场的大小是以镜头至被摄取物体距离,镜小,视场的大小是以镜头至被摄取物体距离,镜头焦距及所要求的成像大小确定的。头焦距及所要求的成
16、像大小确定的。镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的镜头的焦距,视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下:距离的计算如下:f=wL/W与与f=hL/Hf:镜头焦距:镜头焦距L:被摄物体至镜头的距离:被摄物体至镜头的距离w:图象的宽度(被摄物体在:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度)靶面上成象宽度)W:被摄物体宽度:被摄物体宽度H:被摄物体的高度:被摄物体的高度h:图象高度(被摄物体在:图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度)视场(摄靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度取场景)高度视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系23c)镜头的安装方式)镜头的安装方式镜头安装有镜头安装有C型和型
17、和CS型两种,型两种,C型安装的镜头型安装的镜头在在CCD摄像机与镜头间多了摄像机与镜头间多了5mm调整光圈值的环。调整光圈值的环。C型安装的摄像机可用型安装的摄像机可用CS型镜头,但型镜头,但CS安装的摄安装的摄像机不能使用像机不能使用C型镜头。型镜头。在视频安防监控系统中常用的镜头是在视频安防监控系统中常用的镜头是C型安装型安装镜头,大多数摄像机的镜头接口则做成镜头,大多数摄像机的镜头接口则做成CS型,将型,将C型镜头安装到型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个接口的摄像机时需增配一个5mm厚的接圈,而将厚的接圈,而将CS镜头安装到镜头安装到CS接口的摄像机时接口的摄像机时就不需接圈。就
18、不需接圈。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系24在实际应用中,如果误对在实际应用中,如果误对CS型镜头加装接圈后安型镜头加装接圈后安装到装到CS接口摄像机上,会因为镜头的成像面不能接口摄像机上,会因为镜头的成像面不能落到摄像机的落到摄像机的CCD靶面上而不能得到清晰的图像靶面上而不能得到清晰的图像而如果对而如果对C型镜头不加接圈就直接接到型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄接口摄像机上,则可能使镜头的后镜面碰到像机上,则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的靶面的保护玻璃,造成的保护玻璃,造成CCD摄像机的损坏,这一点在摄像机的损坏,这一点在使用中需特别注意。使用中需特别注意。视频监控系统技术讲
19、座 浙警院 安防系25(3)云台云台云台是控制现场摄像机的设备,其控制的主要云台是控制现场摄像机的设备,其控制的主要功能有:摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的功能有:摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。其实云变焦、接收报警输入、产生报警输出等。其实云台就是两个交流电组成的安装平台,可以水平和台就是两个交流电组成的安装平台,可以水平和垂直的运动。垂直的运动。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系26云台分类:云台分类:按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室按使用环境分为室内型和室外型,主要区别是室外型密封性能好,防水、防尘,负载大。外型密封性能好,防水、防尘,
20、负载大。按安装方式分为侧装和吊装,即云台是安装在天按安装方式分为侧装和吊装,即云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。花板上还是安装在墙壁上。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系27按外形分为普通型和球型,球型云台按外形分为普通型和球型,球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,护罩中,除了防止灰尘干扰图像外,还隐蔽、美观、快速。还隐蔽、美观、快速。在挑选云台时要考虑安装环境、安装在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小,也要考方式、工作电压、负载大小,也要考虑性能价格比和外型是否美观。虑性能价格比和外型是否美观。视频
21、监控系统技术讲座 浙警院 安防系28(4)支架:支架:普通支架有短的、长的、直的、普通支架有短的、长的、直的、弯的,根据不同的要求选择不同弯的,根据不同的要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载的型号。室外支架主要考虑负载能力是否合乎要求,再有就是安能力是否合乎要求,再有就是安装位置,因为从实践中我们发现,装位置,因为从实践中我们发现,很多室外摄像机安装位置特殊,很多室外摄像机安装位置特殊,有的安装在电线杆上,有的立于有的安装在电线杆上,有的立于塔吊上塔吊上,有的安装在铁架上有的安装在铁架上由于种种原因,现有的支架由于种种原因,现有的支架可能难以满足要求,需要另外加可能难以满足要求,需要另外加
22、工或改进,这里就不再多说了。工或改进,这里就不再多说了。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系29(5)防护罩防护罩防护罩也是监控系统中最常用的设备之一,主防护罩也是监控系统中最常用的设备之一,主要分为室内和室外两种。要分为室内和室外两种。室内防护罩主要区别是体积大小,外形是否美室内防护罩主要区别是体积大小,外形是否美观,表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破观,表面处理是否合格。功能主要是防尘、防破坏。坏。室外防护罩密封性能一定要好,保证雨水室外防护罩密封性能一定要好,保证雨水不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。不能进入防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排风扇、加热板、雨刮有的室外防护罩还带
23、有排风扇、加热板、雨刮器,可以更好的保护设备。器,可以更好的保护设备。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系302)后端部分:后端部分:后端部分由视频画面处理器、录像机、矩阵切后端部分由视频画面处理器、录像机、矩阵切换主机、控制键盘、监视器等组成,对前端传换主机、控制键盘、监视器等组成,对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制送的视频信号进行分割、处理、记录和控制,完成监视、控制、记录等防范和管理功能。完成监视、控制、记录等防范和管理功能。(1)视频分配器视频分配器视频分配器除了阻抗匹配,还有视频增益,使视频分配器除了阻抗匹配,还有视频增益,使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影视频信
24、号可以同时送给多个输出设备而不受影响。响。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系31(2)视频切换器:视频切换器:切换器的输入端分为切换器的输入端分为2、4、6、8、12、16路,路,输出端分为单路和双路,而且还可以同步切输出端分为单路和双路,而且还可以同步切换音频(视型号而定)。切换器有手动切换、换音频(视型号而定)。切换器有手动切换、自动切换两种工作方式。自动切换两种工作方式。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系32(3)画面分割器画面分割器画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种,画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种,可以在一台监视器上同时显示可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄
25、像个摄像机的图像,也可以送到录像机上记录。机的图像,也可以送到录像机上记录。大部分分割器除了可以同时显示图像外,也可以大部分分割器除了可以同时显示图像外,也可以显示单幅画面,可以叠加时间和字符,设置自动显示单幅画面,可以叠加时间和字符,设置自动切换,联接报警器材。切换,联接报警器材。视频监控系统技术讲座 浙警院 安防系33(4)录像机录像机监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和监控系统中最常用的记录设备是民用录像机和长延时录像机,延时录像机可以长时间工作,长延时录像机,延时录像机可以长时间工作,可以录制可以录制24小时(用普通小时(用普通VHS录像带)甚至上录像带)甚至上百小时的图像。百小时
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