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監(jiān)控?cái)z像頭是一種半導(dǎo)體成像器件，具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。監(jiān)控?cái)z像機(jī)安全防范系統(tǒng)中。
圖像的生成當(dāng)前主要是來自CCD攝像機(jī)，也可將存儲(chǔ)的電荷取出使電壓發(fā)生變化，具有抗震動(dòng)和撞擊之特性而被廣泛應(yīng)用。
2017年12月1日，《公共服務(wù)領(lǐng)域英文譯寫規(guī)范》正式實(shí)施，規(guī)定監(jiān)控?cái)z像頭標(biāo)準(zhǔn)英文名為：Surveillance Camera。
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監(jiān)控?cái)z像頭的分類
依成像色彩劃分
(1)彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因有顏色而使信息量增大，信息量一般認(rèn)為是黑白攝像機(jī)的10倍。
(2)黑白攝像機(jī)：適用于光線不足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。
依攝像機(jī)分辨率劃分
(1)影像像素在25萬像素(pixel)左右、彩色分辨率為330線、黑白分辨率400線左右的低檔型。
(2)影像像素在25萬~38萬之間、彩色分辨率為420線、黑白分辨率在500線上下的中檔型
(3)影像在38萬點(diǎn)以上、彩色分辨率大于或等于480線、黑白分辨率，600線以上的高分辨率。
依攝像機(jī)靈敏度劃分
(1)普通型：正常工作所需照度為1~3 LUX(勒克斯)
(2)月光型：正常工作所需照度為0.1 LUX左右
(3)星光型：正常工作所需照度為0.01 LUX以下
(4)紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。
按攝像元件的CCD靶面的大小劃分
(1)1in靶面尺寸為寬12.7mmX高9.6mm,對角線16mm
(2)2/3in靶面尺寸為寬8.8mmX高6.6mm,對角線11mm
(3)1/2in靶面尺寸為寬6.4mmX高4.8mm,對角線8mm
(4)1/3in靶面尺寸為寬4.8mmX高3.6mm,對角線6mm
(5)1/4in靶面尺寸為寬3.2mmX高2.4mm,對角線4mm
(6)1/5in正在開發(fā)之中，尚未推出正式產(chǎn)品
此外CCD攝像機(jī)有PAL制和NTSC制之分，還可以按圖像信號(hào)處理方式劃分或按攝像機(jī)結(jié)構(gòu)區(qū)分。
監(jiān)控?cái)z像頭的安裝流程
1.監(jiān)控?cái)z像頭用導(dǎo)線，其額定電壓應(yīng)大于線路的工作電壓;導(dǎo)線的絕緣應(yīng)符合線路的安裝方式和敷設(shè)的環(huán)境條件。導(dǎo)線的橫截面積應(yīng)能滿足供電和機(jī)械強(qiáng)度的要求。
2.配線時(shí)應(yīng)盡量避免導(dǎo)線有接頭。除了非用接頭不可的，攝像頭其接頭必須采用壓線或焊接，導(dǎo)線連接和分支處不應(yīng)受機(jī)械力的作用。穿在管內(nèi)的導(dǎo)線，在任何情況下都不能有接頭，必要時(shí)盡可能將接頭放在接線盒探頭接線柱上。
3.配線在建筑物內(nèi)安裝要保持水平或垂直。配線應(yīng)加套管保護(hù)(塑料或鐵管，按室內(nèi)配管的技術(shù)要求選配)，天花板走線可用金屬軟管，但需固定穩(wěn)妥美觀。
4.信號(hào)線不能與大功率電力線平行，更不能穿在同一管內(nèi)。如因環(huán)境所限，要平行走線，則要遠(yuǎn)離50cm以上。
5.報(bào)警控制箱的交流電源應(yīng)單獨(dú)走線，攝像頭不能與信號(hào)線和低壓直流電源線穿在同一管內(nèi)，交流電源線的安裝應(yīng)符合電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)。
6.報(bào)警控制箱到天花板的走線要求加套管理入墻內(nèi)或用鐵管加以保護(hù)，以提高防盜系統(tǒng)的防破壞性能。
7.線管配線有明配和暗配兩種。攝像頭明配管要求橫平豎直、整齊美觀。
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監(jiān)控?cái)z像頭的七個(gè)要點(diǎn)
CCD板機(jī)
監(jiān)控?cái)z像機(jī)中CCD板機(jī)是整個(gè)攝像機(jī)的心臟，直接影響攝像頭的成像效果，市場上有國產(chǎn)SONY、原裝SONY、夏普、NVP、日立等，在選擇攝像機(jī)中，盡量選擇原裝SONY芯片，市場上常用的索尼420線是3142+405、3142+633 480線3172+633、520線3172+639、600線NVP2040+639、650線3172+4816+673、 4140+5816+680。
鏡頭
鏡頭分為小鏡頭和CS鏡頭(大鏡頭)小鏡頭一般用于小半球和小的攝像機(jī)上面，鏡頭通光量又分F1.2、F1.4和百萬高清鏡頭，選擇鏡頭時(shí)盡量選擇CS鏡頭，好的鏡頭，白天效果會(huì)更加真實(shí)，晚上更清晰。
1)應(yīng)依據(jù)監(jiān)控?cái)z像機(jī)到被監(jiān)視目標(biāo)的距離，來選擇定焦鏡頭(Fixed Focal Lens)的焦距。
從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭焦距通常用 f 值來表示，鏡頭光圈一般用F表示，F(xiàn)取值以鏡頭的焦距/和通光孔徑d的比值來衡量，F(xiàn)=f/d，每個(gè)鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。
2)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的鏡頭規(guī)格應(yīng)與監(jiān)控?cái)z像機(jī)CCD靶面尺寸(1/2"為6.4hX4.8υ、1/3"為4.8hX3.6υ、1/4"為3.2hX2.4υ)相對應(yīng)。如果鏡頭尺寸與監(jiān)控?cái)z像機(jī)CCD靶面尺寸不一致時(shí)，觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求，或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。
3)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與監(jiān)控?cái)z像機(jī)CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系：水平視覺度數(shù)=2arctan (h/2f);
垂直視覺度數(shù)=2arctan (υ/2f)。
4)鏡頭有自動(dòng)光圈(auto iris)和手動(dòng)光圈之分。自動(dòng)光圈用于被照物光線變化較多場合，手動(dòng)光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。
自動(dòng)光圈鏡頭有二種驅(qū)動(dòng)方式：一類為視頻輸入型Video driver(with Amp)，它將一個(gè)視頻信號(hào)及電源從監(jiān)控?cái)z像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路，用以將攝像機(jī)傳來的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的控制，另一類稱為DC輸入型(DC driverno Amp)，它利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，攝像機(jī)內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動(dòng)光圈鏡頭推出。
5)監(jiān)控?cái)z像機(jī)鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD監(jiān)控?cái)z像機(jī)與鏡頭間多了5mm 調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機(jī)可用CS型鏡頭，但CS安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)?，保證鏡頭與攝像機(jī)的完全兼容，這使得在任何環(huán)境下都可得到最優(yōu)圖像。
6)變焦鏡頭由于在一個(gè)鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動(dòng)縮放鏡頭(Zoom Lens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項(xiàng)目劃分有：
·三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。
·二可變鏡頭——通常是自動(dòng)光圈鏡頭，而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。
·單可變鏡頭——一般是自動(dòng)光圈和自動(dòng)聚焦的鏡頭，而焦距需人為調(diào)節(jié)。
7)縮放/變焦鏡頭(Vari Focal Lens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能，焦距連續(xù)可變，可將遠(yuǎn)距離物體放大，又可提供一個(gè)寬廣視景，使監(jiān)視寬度增加。日本提供從1.6～3.4mm的寬角度鏡頭到15.0—300mm的遠(yuǎn)距鏡頭。
8)監(jiān)控?cái)z像機(jī)除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭(Aspherical Lens)，鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，并且在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面鏡片就能達(dá)到多個(gè)球面鏡片矯正像差的效果，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離監(jiān)控?cái)z像機(jī)的場合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。
燈板
燈板，分為普通的紅外燈(鼎元和光磊)和陣列式燈，陣列式攝像機(jī)也分1瓦，2瓦和3瓦，所以在選擇紅外時(shí)，如果是普通紅外燈，盡量選擇鼎元，和陣列式3瓦的，由于紅外燈外觀上一般無法看出，有些山寨的攝像機(jī)，都是采用光磊充鼎元，陣列式1瓦充3瓦的，所以選擇攝像機(jī)時(shí)盡量選擇大的品牌。
最大光圈
最大光圈的真正價(jià)值表現(xiàn)在提高弱光情況下的進(jìn)光量，從而達(dá)到最佳曝光組合。拍攝風(fēng)景一般不太要求鏡頭的虛化能力，另外，除特別暗的場所外一般也不太苛求鏡頭口徑。但是，當(dāng)70-200mm變焦鏡頭加裝2倍增距鏡而使望遠(yuǎn)焦段變成400mm并用AF自動(dòng)聚焦時(shí)，最好選擇最大光圈是F2.8的鏡頭。大光圈有利于在較暗條件下準(zhǔn)確聚焦。用大口徑鏡頭拍攝人物即便在光線較弱的地方也能手持機(jī)利用自然光拍攝。另外，最大光圈大的鏡頭能帶來較快的快門速度，所以體育攝影也需要大口徑鏡頭。
要求鏡頭光圈大的另一個(gè)理由是能自由自在地虛化背景，而且保證虛化品質(zhì)。最大光圈F1.4的鏡頭當(dāng)光圈縮小到F2時(shí)，無論是成像品質(zhì)還是對背景的虛化品質(zhì)都要強(qiáng)于最大光圈是F2的鏡頭。所以說，大口徑鏡頭縮小一檔光圈具有相當(dāng)大的價(jià)值，任何攝影者都要善于利用鏡頭這一特性。
焦距
選擇鏡頭第一個(gè)要注意的是鏡頭的焦距，焦距實(shí)際上就是視角問題，焦距不同視角也不同。另外用戶自己要明確，我購買鏡頭的主要目的是什么?是為拍風(fēng)景還是拍人物等等。眾所周知，拍風(fēng)景宜用廣角鏡頭，而拍人物則宜用望遠(yuǎn)鏡頭，所以首先要根據(jù)攝影目的來決定自己所要選購的鏡頭焦距。
拍攝風(fēng)景最佳焦段是廣角焦段24mm、望遠(yuǎn)焦段200mm(均以35mm規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)，下同)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)變焦鏡頭廣角焦段從28mm進(jìn)化到24mm后視角變大，可收納的景物范圍大大拓寬。一般來說拍攝風(fēng)景對鏡頭最大光圈要求不太高。如果主要是拍風(fēng)景的話，選擇變焦鏡頭時(shí)廣角焦段是24mm基本就夠用了。至于望遠(yuǎn)焦段，起碼得是200mm，如果望遠(yuǎn)焦段是300mm或400mm就更理想了，自由度會(huì)大大提高。傳統(tǒng)變焦鏡頭的望遠(yuǎn)焦段多是300mm，用在數(shù)碼單反上就是450mm，焦距擴(kuò)大了1.5倍，用起來會(huì)令人感到更加痛快，這一點(diǎn)正是數(shù)碼單反的價(jià)值所在。出品的數(shù)碼專用超廣角鏡頭的廣角焦段一般到12mm，相當(dāng)于35mm規(guī)格的18mm，比起35mm規(guī)格的28mm焦段將近擴(kuò)大了1.5倍，從而使所拍攝的風(fēng)景場面左右范圍大大加寬。
拍攝人物最佳焦段是85mm。以35mm規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)來說，拍攝人物基本以85mm焦距為標(biāo)準(zhǔn)來選擇鏡頭。85mm焦段所拍的人像基本接近中畫幅照相機(jī)所拍的畫面效果，不僅遠(yuǎn)近感合適，而且人物臉部顯得非常自然，照相機(jī)與被攝人物之間的距離基本也能保持在平時(shí)說話的距離。85mm焦段還能很好地虛化背景突出人物。為獲得良好的虛化效果，宜選擇最大光圈大的鏡頭。85mm焦段在數(shù)碼單反上約是135mm，雖然所拍畫面遠(yuǎn)近感顯得稍微弱了一點(diǎn)，但基本無大礙，所以拍攝人物鏡頭的焦距起碼要在85mm左右。
拍花卉對傳統(tǒng)單反來說有一款100mm微距鏡頭就足夠了。100mm微距鏡頭可等倍攝影，能把花朵拍得很大，但是，當(dāng)?shù)缺稊z影或接近等倍攝影時(shí)，由于焦距長景深淺，容易產(chǎn)生抖動(dòng)，所以拍攝時(shí)要考慮防抖措施。從這一點(diǎn)來看，50mm微距鏡頭用在數(shù)碼單反上更容易使用。
近攝能力
鏡頭的近攝能力是僅次于焦距、最大光圈的另一個(gè)選擇重點(diǎn)。這一點(diǎn)無論是對廣角鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭還是望遠(yuǎn)鏡頭都一樣。那么，近攝能力到底多大才算合適呢?
首先說拍攝風(fēng)景用的廣角鏡頭，近攝能力對廣角鏡頭來說幾乎沒什么關(guān)系，但是當(dāng)拍攝以廣闊風(fēng)景為背景的花卉景色時(shí)，常常要把花卉拍得大一點(diǎn)，在類似情況下廣角鏡頭的近攝能力就顯得很重要。
現(xiàn)有的50mm標(biāo)準(zhǔn)鏡頭近攝能力都在1125px左右，基本滿足使用。但是，大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡頭在使用最短攝影距離時(shí)，由于鏡頭伸出，往往存在較大像差，從而引起畫質(zhì)低下，購買和使用時(shí)對這一點(diǎn)要有思想準(zhǔn)備。
表現(xiàn)力
選擇鏡頭時(shí)很多人首先注意的是這款鏡頭的成像銳度如何。照片的用途決定了需要什么樣銳度的鏡頭。高價(jià)優(yōu)質(zhì)鏡頭主要供專業(yè)攝影師使用，如果只是一般攝影，就沒必要花很多錢購買高價(jià)優(yōu)質(zhì)鏡頭。另外，鏡頭的成像銳度還和光圈大小有直接關(guān)系，當(dāng)一款鏡頭從最大光圈縮小一兩檔之后成像銳度會(huì)大幅度提高。
畸變是由鏡頭光學(xué)性能引起的一種光學(xué)現(xiàn)象，每款鏡頭都不可能不存在畸變，廠家在生產(chǎn)鏡頭時(shí)都對畸變進(jìn)行了修正，力求把畸變控制在最低程度。一般來說鏡頭畸變主要有三種：變焦鏡頭廣角端容易產(chǎn)生的桶型畸變、望遠(yuǎn)端容易出現(xiàn)的枕型畸變和對廣角端桶型畸變進(jìn)行修正后所產(chǎn)生的斗笠型畸變。鏡頭現(xiàn)狀來說，最突出的問題是廣角端的桶型畸變，選購時(shí)要盡可能選擇桶型畸變小的款式。
逆光攝影時(shí)由于強(qiáng)烈的陽光或其他強(qiáng)光源在鏡面反復(fù)反射會(huì)在畫面上形成光暈和耀斑。形成光暈和耀斑的這一小部分光線不僅不會(huì)在畫面上成像，而且還會(huì)在鏡內(nèi)形成亂反射而降低畫質(zhì)。為防止這種現(xiàn)象，逆光攝影時(shí)必須使用遮光罩。優(yōu)秀的鏡頭在生產(chǎn)制造過程中采取了徹底防止光暈和耀斑的工藝，即便在逆光拍攝時(shí)反差也很好。
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監(jiān)控?cái)z像頭的基本參數(shù)
微電腦處理器32Bit RSIC Embedded Processor
操作系統(tǒng)嵌入式Linux系統(tǒng)
視頻壓縮方式Motion-JPEG
信號(hào)系統(tǒng)PAL 或 NTSC
幀頻率-->25fps
分辨率PAL：VGA(640*480), SIF(320*240), QSIF(160*120)
監(jiān)控?cái)z像頭的調(diào)試方法
1. 打開攝像機(jī)自動(dòng)電子快門功能
2.用控制器將鏡頭光圈調(diào)到最大
3.將攝像機(jī)對準(zhǔn)30米以外的物體,聚焦調(diào)至無窮遠(yuǎn)處(大部分鏡頭是面對鏡頭將前面的聚焦調(diào)節(jié)環(huán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭)
4.用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物推至最遠(yuǎn),調(diào)整鏡頭后截距使景物最清楚
5.用控制器調(diào)整鏡頭變焦將景物拉,微調(diào)鏡頭聚焦使景物最清楚
6.重復(fù)4-5步數(shù)遍,直至景物在鏡頭變焦過程中始終清楚
監(jiān)控?cái)z像頭的法律界定
《河南省公共安全技術(shù)防范管理?xiàng)l例》，規(guī)定任何單位和個(gè)人不得買賣、傳播或者未經(jīng)公安機(jī)關(guān)通知查看、復(fù)制機(jī)房系統(tǒng)采集保持的信息;監(jiān)控視頻管理人員若私自把公園里、道路上攝像頭拍到的視頻放到網(wǎng)上傳播，將面臨最高3萬元的罰款。條例還規(guī)定，安裝監(jiān)控設(shè)施應(yīng)當(dāng)設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)，提醒公民自我保護(hù)隱私權(quán);同時(shí)，禁止在涉及公民隱私的場所安裝監(jiān)控系統(tǒng)。
縣級以上公安機(jī)關(guān)可對違反規(guī)定的單位處以5000元至30000元罰款，對個(gè)人處以1000元至5000元罰款。
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監(jiān)控?cái)z像頭的常見故障
1、紅外半球系列機(jī)器晚上出現(xiàn)圖像照度差、發(fā)白或有亮白色光圈現(xiàn)象。
該現(xiàn)象是機(jī)器裝配不當(dāng)導(dǎo)致的，裝配時(shí)感光器件(光敏電阻)離半球距離過遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致紅外燈啟動(dòng)不完全造成機(jī)器夜間照度差;出現(xiàn)圖像發(fā)白或亮白色光圈現(xiàn)象主要因紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外光通過球罩折射到鏡頭所致，解決此現(xiàn)象就是避免讓紅外光折射到鏡頭表面，通常采用海綿圈進(jìn)行鏡頭與紅外光的隔離，在裝配時(shí)一定要將球罩緊貼海綿圈。
2、夜視型紅外防水機(jī)白天圖像正常，夜間發(fā)白
此現(xiàn)象一般因機(jī)器使用環(huán)境有反射物或在范圍很小的空間使用，因紅外光反射導(dǎo)致，解決此現(xiàn)象首先應(yīng)確定使用環(huán)境是否有反射物，盡可能改善使用環(huán)境，其次檢查機(jī)器的有效紅外距離與實(shí)際使用距離是否相應(yīng);若一臺(tái)長距離紅外機(jī)器在很小的空間使用會(huì)因紅外光過強(qiáng)導(dǎo)致機(jī)器圖像發(fā)白。
3、無圖像
首先檢查外加電源極性是否正確，輸出電壓是否滿足要求(電源誤差：DC12V±10%，AC24V± 5%)，其次檢查視頻連線是否接觸良好;若是 使用手動(dòng)光圈鏡頭需檢查光圈是否打開，自動(dòng)光圈鏡頭則需要調(diào)
節(jié)LEVEL電位器使光圈在合適位置。
4、彩色失真、偏色
可能是白平衡開關(guān)(AWB)設(shè)置不當(dāng)，也可能是環(huán)境光照條件變化太大，此時(shí)應(yīng)檢查開關(guān)設(shè)置是否在
OFF位置，應(yīng)想辦法改善環(huán)境的光照條件。
5、圖像出現(xiàn)扭曲或幾何失真
這種現(xiàn)象可能是攝像機(jī)、監(jiān)視器的幾何校正電路有問題或光學(xué)鏡頭的問題,也有可能是視頻連接線纜或設(shè)
備的特征阻抗與攝像機(jī)的輸出阻抗不匹配。當(dāng)出現(xiàn)以上現(xiàn)象時(shí),請先檢查所用光學(xué)鏡頭是否異常及監(jiān)視器的輸
入阻抗開關(guān)是否設(shè)置在75Ω端,其次再檢查用視頻連接線纜阻抗是否是75Ω。
