視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的選擇需要注意哪些？
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于設(shè)備選擇不當，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降或是大量資金 浪費的現(xiàn)象屢見不鮮。合理選擇視頻監(jiān)控設(shè)備、集成較高性能價格比的系統(tǒng)，是安全防范行業(yè)同仁一直追求的目標。文章從實際應(yīng)用的角度介紹了如何合理選擇視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，為系統(tǒng)的集成提供了可借鑒的經(jīng)驗。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括：攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架、控制解碼器、射燈等。目前，這些設(shè)備生產(chǎn)廠家很多，其品牌、型號、功能各異。因此，合理選擇這些設(shè)備，對提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像質(zhì)量頗為重要。下面結(jié)合工程實際談些體會。
1 攝像機的選擇
攝像機是視頻監(jiān)控系統(tǒng)核心設(shè)備，根據(jù)用戶要求，合理選擇非常重要。現(xiàn)在安全防范用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般都采用CCD攝像機，因為它與真空管攝像機相比具有體積小、重量輕；惰性小；靈敏度高；圖像均勻性好；抗沖擊性好；壽命長等優(yōu)點。在實際工程中，如果監(jiān)視目標照度不高，而用戶對監(jiān)視圖像清晰度要求較高時，宜選用黑白CCD攝像機；如果用戶要求彩色監(jiān)視時，應(yīng)考慮加輔助照明裝置，或選用彩色�黑白自動轉(zhuǎn)換的CCD攝像機，這種攝像機當監(jiān)視目標照度不能滿足彩色攝像要求時自動轉(zhuǎn)為黑白攝像。
在確定用黑白攝像機還是用彩色攝像機之后，進而要考慮的問題是攝像機的技術(shù)指標。主要考慮的指標如下所述。
1.1 分辨率(清晰度)
表示攝像機分辨圖像細節(jié)的能力，通常用視頻線(TVL)表示。它取決于CCD芯片的像素數(shù)、鏡頭的分解力和攝像系統(tǒng)的帶寬。
黑白攝像機水平清晰度一般要選擇450TVL左右的，考慮到施工等因素，系統(tǒng)的最終清晰度能滿足我國行業(yè)標準GB/T16676－1996中規(guī)定的380TVL。
彩色攝像機水平清晰度一般要選擇大于350TVL的，因為人眼對彩色難于分辨更細，這樣選擇也能滿足GB/T16676－1996中對彩色監(jiān)視系統(tǒng)270TVL的要求。
1.2 靈敏度
在鏡頭光圈大小一定的情況下，獲取規(guī)定信號電平所需要的最低靶面照度。例如：使用F1.2的鏡頭，當被攝物體表面照度為0.04Lx時，攝像機輸出信號的幅值為350mV，即最大幅值的50％，則稱此攝像機的靈敏度為0.04Lx/F1.2。如果被攝物體表面照度再低，監(jiān)視器屏幕上將是一幅很難分辨層次的灰暗圖像。根據(jù)經(jīng)驗一般所選攝像機的靈敏度為被攝物體表面照度的1/10時較為合適。
1.3 信噪比
即信號電壓與噪聲電壓的比值。CCD攝像機信噪比的典型值在45～55dB之間。一般的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中要選50dB左右的，這樣不僅能滿足行業(yè)標準中規(guī)定系統(tǒng)信噪比不小于38dB的要求，更重要的是當環(huán)境照度不足時，信噪比越高的攝像機圖像就越清晰。
1.4 工作溫度
－10～＋50℃是絕大多數(shù)攝像機生產(chǎn)廠家的溫度指標。視使用地區(qū)的溫度變化加防護或特別防護。
1.5 電源電壓
國外攝像機交流電壓適應(yīng)范圍一般是198～264V抗電源電壓變化能力較強；國內(nèi)攝像機交流電壓適應(yīng)范圍一般是200～240V，抗電源電壓變化能力較弱，在系統(tǒng)中使用時一般需穩(wěn)壓電源。
2 鏡頭的選擇
鏡頭種類繁多，分類方式就有好幾種，我們只從控制方式上談?wù)勅绾芜x擇攝像機鏡頭。
2.1 手動光圈定焦鏡頭
這種鏡頭用于監(jiān)視固定目標，且光照度變化較小的場合。這種鏡頭價格比較便宜。所需焦距大小可用下式估算。
f=A·L/H
式中：f—鏡頭焦距
A—攝像機成像面高度
L—被攝物體到鏡頭距離
H—被攝物體高度
焦距越大，視場角越小，監(jiān)視范圍越窄；焦距越小，視場角越大；監(jiān)視范圍越寬。
2.2 自動光圈定焦鏡頭
當進入鏡頭的光通量變化時，攝像機CCD成像面上產(chǎn)生的電荷也相應(yīng)變化，使視頻信號電平發(fā)生變化，產(chǎn)生一個控制信號，驅(qū)動鏡頭內(nèi)的微型電機正向或反向轉(zhuǎn)動，從而調(diào)整光圈的大小。當視場照度變化在100倍以上時，選這種鏡頭。但需注意的是：如果視場照度不均勻，特別是監(jiān)視目標與背景光反差較大時，采用這種鏡頭攝像效果不理想。
2.3 自動光圈電動變焦鏡頭
此鏡頭與自動光圈定焦鏡頭相比增加了兩個微型電機，其中一個電機與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，受控轉(zhuǎn)動時，可改變鏡頭的焦距；另一個電機與鏡頭的聚焦環(huán)嚙合，受控轉(zhuǎn)動時完成鏡頭的聚焦。由于增加了兩個微型電機，這種鏡頭的價格較貴。
2.4 電動三可變鏡頭
與自動光圈變焦鏡頭相比只是對光圈的調(diào)整由自動控制方式改為遙控器控制。它也含三個微型電機，通過一組6芯控制線與控制器相連。目前這種鏡頭應(yīng)用較多。
在選擇鏡頭時，除根據(jù)不同場合、不同要求選擇不同控制方式的鏡頭外，還要考慮下面問題。
(1)鏡頭尺寸要與攝像機成像面尺寸一致。例如：1/3″攝像機要選1/3″鏡頭。在難以一致時，可用大尺寸鏡頭配小尺寸攝像機；反之不行。
(2)鏡頭接口與攝像機接口要一致，不一致時要加連接圈。例如：C型鏡頭安裝在CS型攝像機上時，必須在C型鏡頭上加連接圈，如果不加連接圈就可能碰壞CCD成像面的保護玻璃，造成CCD攝像機的損壞。
3 云臺、防護罩、支架、控制解碼器的選擇
3.1 云臺
云臺可以簡單理解成安裝攝像機的底座，只是這個底座可以全方位(水平和垂直兩個方向)或(水平方向)轉(zhuǎn)動。因此，云臺的使用擴大了攝像機的視野。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，需要巡回監(jiān)視的場所(如大廳等)都要使用云臺。選用云臺時要注意以下幾點。
(1)所選云臺的負荷能力要大于實際負荷的1.2倍。就是說云臺上所有設(shè)備重量之和應(yīng)小于云臺的負荷能力，如果讓云臺滿負荷或是超負荷運行，雖能免強工作，但啟動時惰性大，特別是垂直轉(zhuǎn)動時更困難，極大的影響了巡視效果。
(2)云臺轉(zhuǎn)動停止時應(yīng)有較好的自鎖性能，剎車時回程角應(yīng)小于1。
(3)室內(nèi)云臺在最大負荷時，噪聲應(yīng)小于50dB。
3.2 防護罩
用于保護攝像機的裝置叫防護罩。有室內(nèi)、室外之分，室內(nèi)防護罩主要作用是防塵；而室外防護罩除防塵之外，更主要的作用是保護攝像機在較惡劣自然環(huán)境(如雨、雪、低溫、高溫等)下工作。這不僅要求嚴格的密封結(jié)構(gòu)，還要有雨刷、噴淋裝置等，同時具有升溫和降溫功能。由此決定了室外防護罩的價格遠高于室內(nèi)防護罩。選擇防護罩時還應(yīng)注意的是：防護罩的標稱尺寸與攝像機標稱尺寸一致，即1/3″攝像機選用1/3″防護罩。若難于一致時，可用大尺寸防護罩配小尺寸攝像機；反之不行。
3.3 支架
用于固定攝像機的部件，有壁裝、吊裝等型式。支架的選擇比較簡單，只要其負荷能力大于其上所裝設(shè)備總重量即可，否則易造成支架變形，云臺轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生抖動，影響監(jiān)視圖像質(zhì)量。
3.4 控制解碼器
在有云臺、電動鏡頭和室外防護罩的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，必須配有控制解碼器。這樣在控制室中操縱鍵盤相應(yīng)按鍵即可完成對前端設(shè)備各動作及功能的控制。控制解碼器必須與系統(tǒng)主機同一品牌，這是因為不同廠家生產(chǎn)的控制解碼器與系統(tǒng)主機的通信協(xié)議、編碼方式一般都不相同，除非某控制解碼器在說明書中特別說明該設(shè)備與某個品牌的主機兼容，否則絕不可選用。
4 射燈的選擇
目前絕大多數(shù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)均配置隨攝像機轉(zhuǎn)動的射燈以輔助照明，其最大好處是靈活、方便，且價格不貴。黑白視頻監(jiān)控系統(tǒng)宜配置高壓水銀燈；彩色視頻監(jiān)控系統(tǒng)宜配置碘鎢燈。當需夜間隱蔽監(jiān)視時應(yīng)用紅外射燈。紅外射燈一種是在普通照明燈前加濾光片，另一種是由紅外發(fā)光二極管陣列構(gòu)成。前者耗能較大，且常產(chǎn)生“紅暴”(由于濾光不凈，有少量紅光被人眼看到)；后者極少產(chǎn)生“紅暴”，但照射距離較近。另外，還需提醒的是：紅外射燈對彩色視頻監(jiān)控系統(tǒng)不起作用，這是由于紅外光被彩色攝像機中的彩色濾色器濾掉的緣故。
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