安防专业术语及名词解释摄像机部分Word文档下载推荐.docx
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1.1.2.6.CCD摄像机的工作方式7
1.1.2.7.像素7
1.1.2.8.分辨率7
1.1.2.9.光谱响应特性8
1.1.2.10.数字信号处理(DigitalSignalProcessing)8
1.1.2.11.曝光量(Exposure)8
1.1.2.12.最小照度8
1.1.2.13.数字变焦(DigitalZoom)9
1.1.2.14.快门(Shutter)9
1.1.2.15.白平衡(WhiteBalance、W/B)9
1.1.2.16.ELC自动光圈控制ElectronicLightControl,10
1.1.2.17.r(枷马)校正10
1.1.2.18.背景光补偿(BLC)10
1.1.2.19.自动增益控制(AGC)11
1.1.2.20.信噪比(S/NRatio)11
1.1.2.21.同步11
1.1.2.22.同步方式12
1.1.2.25.峰值感应模式13
1.1.2.26.无色滚动13
1.1.2.27.动态侦测14
1.1.2.28.低照度摄像机14
1.1.2.29.一体化摄像机15
1.1.2.30.红外摄像机16
1.1.2.31.自动高速跟踪快球16
1.1.2.32.网络摄像机16
1.1.3.监听头16
1.1.4.云台16
1.1.4.1.承重17
1.1.5.防护罩17
1.1.6.支架17
1.1.7.音源17
1.1.8.控制解码器17
1.CCTV系统
ClosedCircuitTelevision闭路电视监控系统
闭路电视监控系统主要由前端摄像部分、传输部分、控制部分、显示与记录四大部分所组成。
系统使管理人员在控制室中能观察到前端防范区域内所有人员活动情况并记录,为保安系统提供动态图像信息。
1.1.前端
1.1.1.镜头
1.1.1.1.焦距(Focus)
焦距是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。
从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。
即焦距长度。
如"
f=8-24mm,38-115mm(35mmequivalent)"
,就是指镜头的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm照相机的38-115mm焦长。
一般而言,35mm照相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。
对于镜头来说,焦距有着非常重要的意义。
焦距长短与成像大小成正比,焦距越长成像越大,焦距越短成像越小。
镜头焦距长短与视角大小成反比,焦距越长视角越小,焦距越短视角越大。
焦距长短与景深成反比,焦距越长景深越小,焦距越短景深越大。
焦距长短与透视感的强弱成反比,焦距越长透视感越弱,焦距越短透视感越强。
焦距长短与反差成反比,焦距越长反差越小,焦距越短反差越大。
对焦距离越远景深越深,对焦距离越近景深越浅。
因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头,而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。
1.1.1.2.后焦
后焦距也称背焦距,指的是当安装上标准镜头(标准C/CS接口镜头)时,能使被摄景物的成像恰好成在CCD图像传感器的靶面上,一般摄像机在出厂时,对后焦距都做了适当的调整,因此,在配接定焦镜头的应用场合,一般都不需要调整摄像机的后焦。
1.1.1.3.镜头之明亮度(F值)
F值即指镜头之明亮度。
镜头规格中所显示<最大口径比1:
1.2>之<1.2>即为F值。
F值越小表示镜头之明亮度越高。
F值每缩小一级距,明亮度即增加两倍。
镜头之射入光量与光束之断面积[镜头的有效口径[D]的平方]成比例,因此影像明亮度为F值平方之反比。
由此推算,F值每缩小一级距,明亮度即增加两倍。
1.1.1.4.光圈(Aperture)
光圈的功能就如同我们人类眼睛的虹蟆,主要用来调整摄像机的进光量,F表示镜头的孔径,较小的F值表示较大的光圈,一般镜头上的标示会以最大光圈值表示,变焦镜头若有显示2个F值,则表示此摄像机最大及最小的光圈。
光圈除了可控制光线的明暗外,对于图像的景深也是会有影响。
景深是影响拍摄主体与背景之间清晰程度的关键,也可以说是图像的锐利度,大光圈时拍摄出来的图像锐利度较小,小光圈拍摄则较大。
从上而言,光圈数值越小表示光圈越大,也代表透光的孔径大、透光量大,不论要拍摄快速移动的物体或在昏暗的空间拍摄,都很方便。
而且光圈也决定了画面的景深(锐利度),如果是设定为大光圈,那么画面中除了主题清晰,其它景物都会呈现模糊、柔美的感觉。
1.1.1.5.景深
景深的概念:
当某一物体聚焦清晰时,从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。
焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。
景深分为前景深和后景深,后景深大于前景深。
景深越深,那么离焦点远的景物也能够清晰,而景深浅,离焦点远的景物就模糊。
景深的大小,首先与镜头焦距有关,焦距长的镜头,景深小,焦距短的镜头景深大。
其次,景深与光圈有关,光圈越小(数值越大,例如F16的光圈比F11的光圈小),景深就越大;
光圈越大(数值越小,例如F2.8的光圈大于F5.6)景深就越小。
1.1.1.6.广角镜头(WideAngle)
广角镜头因焦距非常短,所以投射到底片上的景物就变小了扩阔镜头拍摄角度,除可拍摄更多景物,更能在狭窄的环境下拍摄出宽阔角度的影像。
视角90度以上,观察范围较大,近处图像有变形。
1.1.1.7.标准镜头
视角30度左右,使用范围较广。
1.1.1.8.长焦镜头
视角20度以内,焦距可达几十毫米或上百毫米。
1.1.1.9.变焦镜头
镜头焦距连续可变,焦距可以从广角变到长焦,焦距越长成像越大。
1.1.1.10.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。
1.1.1.11.光学变焦
是依光学镜头结构来实现变焦,就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。
1.1.1.12.三可变镜头
光圈、聚焦、焦距均需人为调节。
1.1.1.13.二可变镜头
通常是自动光圈镜头,而聚焦和焦距需人为调节。
1.1.1.14.单可变镜头
一般是自动光圈和自动聚焦的镜头,而焦距需人为调节。
1.1.1.15.视频驱动(Videodriver)
它将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈,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制,
1.1.1.16.直流驱动(DCdrivernoAmp)
它利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈,这种镜头内只包含电流计式光圈马达,摄像机内没有放大器电路。
二种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。
1.1.1.17.C型接口与CS型接口
镜头安装有C型和CS型两种,C型安装的镜头在CCD摄像机与镜头间多了5mm调整光圈值的环。
C型安装的摄像机可用CS型镜头,但CS安装的摄像机不能使用C型镜头。
1.1.1.18.非球面镜头(AsphericalLens)
镜片研磨的形状为抛物线、二次曲线、三次曲线或高次曲线,并且在设计时就考虑到了镜头的相差、色差、球差等校正因素,通常一片非球面镜片就能达到多个球面镜片矫正像差的效果,因此可以减少镜片的数量,使得镜头的精度更佳、清晰度更好、色彩还原更为准确、镜头内的光线反射得以降低,镜头体积也相应缩小。
非球面镜头具有变倍高、物距短、光圈大的特点。
变倍高可以简化镜头的种类,物距短可以应用在近距离摄像的场合,光圈大则可以适应光线较暗的场所,因此应用领域日渐宽广。
日本AVENIA的非球面镜头产品SSV0770,近摄距离可到30cm,
1.1.1.19.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,镜头实际的有效孔径为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平方成正比,一般习惯上用F=f/D,即相对光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。
1.1.2.摄像机
1.1.2.1.CMOS
CMOS全称为ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,中文翻译为互补性氧化金属半导体。
CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
1.1.2.2.CCD
CCD全称为ChargeCoupledDevice,中文翻译为"
电荷藕合器件"
。
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。
因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
而其上的感光元件则称之为“像素”。
CCD像素数目越多、单一像素尺寸越大,收集到的图像就会越清晰。
1.1.2.3.CCD芯片的尺寸
CCD的成像尺寸常用的有1/2"
、1/3"
等,成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。
在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大。
芯片规格成像面大小(宽X高)对角线1/26.4x4.8mm8mm1/34.8x3.6mm6mm
1.1.2.4.扫描制式
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)。
1.1.2.5.超级HAD图像传感器
超级HAD图像传感器内置应用"
SuperHoleAccumulationDiode(HAD)"
电子画质提升技术的CCD影像感应器,提高CCD的感应性能及加强数码信号处理功能,有效地于拍摄影像时降噪及减低不必要的干扰,令画面更清晰明丽,色彩层次更分明,对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显着。
1.1.2.6.CCD摄像机的工作方式
被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。
视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
1.1.2.7.像素
像素是衡量摄像头的一个重要指标之一。
一般来说,像素较高的产品其图像的品质越好。
但另一方面也并不是像素越高越好,对于同一个画面,像素越高的产品它的解析图像的能力越强,为了获得高分辨率的图像或画面,它记录的数据量也必然大得多,对于存储设备的要求也就高得多。
1.1.2.8.分辨率
通常是指水平解晰度,除非特别指定"
垂直"
时。
评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率,其单位为线对,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330-480,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。
而对于医疗、图像处理等特殊场合,用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
一般以扫描线的数目及扫描方法而得。
1.1.2.8.1.水平解晰度(horizontalresolution)
水平解晰度(其数目是由明显的垂直交互黑白线条之最大数目乘以0.75而得。
1.1.2.8.2.垂直解晰度(verticalresolusion)
垂直解晰度其数目是由明显的水平交互黑白线条之最大数目而得。
1.1.2.9.光谱响应特性
CCD器件由硅材料制成,对近红外比较敏感,光谱响应可延伸至1.0um左右。
其响应峰值为绿光(550nm),分布曲线如右图所示。
夜间隐蔽监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境情况,在监视器上却可以清晰成像。
由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极,所以CCD对紫外不敏感。
彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条,所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。
1.1.2.10.数字信号处理(DigitalSignalProcessing)
DSP(DigitalSignalProcessing)是数字信号处理的缩写。
DSP芯片提高了摄像机的视频处理及操作性能。
1.1.2.11.曝光量(Exposure)
曝光量是图像构成最原始的关键因素,它主要由光圈(Aperture)以及快门(Shutter)两方面决定。
1.1.2.12.最小照度
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,表示需要的光线越少,摄像头也越灵敏。
黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色摄像机多在1Lux以上。
0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合;
在夜间使用或环境光线较弱时,推荐使用0.02Lux的摄像机。
与近红外灯配合使用时,也必须使用低照度的摄像机。
另外摄像的灵敏度还与镜头有关,0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2
参考环境照度:
夏日阳光下100000Lux;
阴天室外10000Lux;
电视台演播室1000Lux;
距60W台灯60cm桌面300Lux;
室内日光灯100Lux;
黄昏室内10Lux;
20cm处烛光10-15Lux;
夜间路灯0.1Lux;
1.1.2.13.数字变焦(DigitalZoom)
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,有点像VCD或DVD中的ZOOM功能,所以数码变焦并没有太大的实际意义。
1.1.2.14.快门(Shutter)
是镜头前阻挡光线进来的装置,一般而言快门的时间范围越大越好。
秒数低适合拍运动中的物体,某款摄像机就强调快门最快能到1/16000秒,可轻松抓住急速移动的目标。
不过当你要拍的是夜晚的车水马龙,快门时间就要拉长,常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍出来。
1.1.2.14.1.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。
有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。
1.1.2.14.2.AES
自动电子快门
1.1.2.15.白平衡(WhiteBalance、W/B)
物体颜色会因投射光线颜色产生改变,在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。
例如以钨丝灯(电灯泡)照明的环境拍出的照片可能偏黄,一般来说,CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。
所以通过白平衡的修正,它会按目前画像中图像特质,立即调整整个图像红绿蓝三色的强度,以修正外部光线所造成的误差。
有些摄像机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外,也提供手动白平衡调整。
1.1.2.15.1.自动白平衡
连续方式--此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整,范围为2800~6000K。
这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的,使色彩表现自然,但对于景物中很少甚至没有白色时,连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。
按钮方式--先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标,然后将自动方式开关从手动拨到设置位置,保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止,在白平衡被执行后,将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置,此时白平衡设置将保持在摄像机的存储器中,直至再次执行被改变为止,其范围为2300~10000K,在此期间,即使摄像机断电也不会丢失该设置。
以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠,适用于大部分应用场合。
1.1.2.15.2.手动白平衡
开手动白平衡将关闭自动白平衡,此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节,如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。
除次之外,有的摄像机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。
1.1.2.16.ELC自动光圈控制ElectronicLightControl,
1.1.2.17.r(枷马)校正
所谓枷马校正就是检出图象信号中的深色部分和浅色部分,并使两者比例增大,从而提高图象对比度效果。
1.1.2.18.背景光补偿(BLC)
BlackLightCompensation不可见光补偿、逆光补偿
通常,摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的,但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的,背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。
当背景光补偿为开启时,摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点,此时如果前景目标位于该子区域内时,则前景目标的可视性有望改善。
ALC
AutomaticLightControl自动光补偿、自动辉光校正、背光补偿、逆光补偿
背光补偿能提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光,无论主要的目标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。
一个不具有超强动态特色的普通摄像机只有如1/60秒的快门速度和F2.0的光圈的选择,然而一个主要目标后面的非常亮的背景或一个点光源是不可避免的,摄像机将取得所有近来光线的平均值并决定曝光的等级,这并不是一个好的方法,因为当快门速度增加的时候,光圈会被关闭导致主要目标变得太黑而不被看见。
为了克服这个问题,一种称为背光补偿的方法通过加权的区域理论被广泛使用在多数摄像机上。
影像首先被分割成7块或6个区域(两个区域是重复的),每个区域都可以独立加权计算曝光等级,例如中间部分就可以加到其余区块的9倍,因此一个在画面中间位置的目标可以被看得非常清晰,因为曝光主要是参照中间区域的光线等级进行计算。
然而有一个非常大的缺陷,如果主要目标从中闲移动到画面的上下左右位置,目标会变得非常黑,因为现在它不被区别开来已经不被加权。
1.1.2.19.自动增益控制(AGC)
AutomaticGainControl自动增益控制
自动增益控制摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平,即,为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号,必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。
这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的,实现此功能的电路称为自动增益控制电路,简称AGC电路。
具有AGC功能的摄像机,在低照度时的灵敏度会有所提高,但此时的噪点也会比较明显。
这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。
1.1.2.20.信噪比(S/NRatio)
Signal-to-NoiseRatio信号杂讯比,。
典型值为46db,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。
1.1.2.21.同步
垂直同步、彩色视频复合信号同步、外同步、直流线锁定和完全同步是摄像机之间不同的同步方法。
1.1.2.21.1.完全同步
完全同步全体锁定是两部用于精密的应用如广播摄影棚摄像机之间完全同步最好的方法。
它将同步:
水平,垂直,偶数/奇数区域,色彩触发频率和阶段。
1.1.2.21.2.垂直同步
垂直同步是最简单的方法来同步两部摄像机,通过垂直驱动频率来保证视频能够采用老式的切换期或者四分割机器,在同一个监视器上显示几个影像源。
垂直驱动信号通常由重复频率20/16.7毫秒(50/60赫兹)和脉冲1~3毫秒宽度的脉冲组成。
1.1.2.21.3.彩色视频复合信号同步
彩色视频复合信号同步彩色视频复合信号代表视频和彩色触发信号,意味着摄像机能和外部的复合彩色视频信号同步。
然而尽管称作彩色视频复合信号同步,实际上只进行水平同步和垂直同步,而没有色彩触发同步。
1.1.2.22.同步方式
1.1.2.22.1.内同步(internalsynchronization)
内同步是由摄影机的内同步信号产生电路之同步信号来完成操作。
1.1.2.22.2.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。
将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。
多台摄像机外同步对多台摄像机固定外同步,使每一台摄像机可以在同样的条件下作业,因各摄像机同步,这样即使其中一台摄像机转换到其他景物,同步摄像机的画面亦不会失真。
1.1.2.22.3.电源同步(power(line-lock)synchronization)
利用摄影机的AC电源周波来完成垂直驱动(VD)同步。
1.1.2.22.4.直流线锁定
直流线锁定是一种古老的技术,利用直流50/60赫兹电源线电流来同步摄像机。
因为直流24伏电源广泛使用于多数建筑物防火警报系统,由于非常容易获得。
由于老型号的切换器和分割系统没有数字记忆功能,要保持稳定的影像,摄像机之间的同步非常必要,直流线锁定就是摄像机同步于交流50/60赫兹,彩色信道之间时间的关联和水平/垂直信号没有约束会导致糟糕的色彩转换(色彩阶段设计),因此所有使用交流线锁定的用户不可避免地失去很好的色彩转换。
幸运的是,现在的分割器和16通道复合处理器以及硬盘录象机都有内部记忆体来克服这个问题,不再需要同步信号,因此交流线锁定可能若干年后会被淘汰掉。
线锁定同步(LINELOCK)是一种利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的一种同步方式。
当图像出现因交流电源造成的网波干扰时,将此开关拨到线锁定同步(LL)的位置,就可消除交流电源的干扰。
1.1.2.23. 工作温度
-10~+50℃是绝大多数摄像机生产厂家的温度指标。
视使用地区的温度变化加防护或特别防护。
1.1.2.24.超宽动态
超宽动态是在非常强烈的对比下让摄
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