电视监控系统前端设备介绍.doc

电视监控系统前端设备的介绍 广州海特天高信息系统工程有限公司 邰财斌 设备电视监控系统前端设备主要包括：摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器等。 1、摄像机 摄像机是电视监控系统核心设备，是拾取图像信号的设备,也就是说,被监视场所的画面是由摄像机将其光信号(画面)变为电信号(图像信号)的。目前,无论是彩色摄像机还是黑白摄像机,其光电转换器件均采用了CCD器件,即“电耦合”器件。摄像机是通过镜头把被监视场所的画面成像在CC靶面上,通过CCD本身的电子扫描(既CCD电荷转移),把成像的光信号变成电信号,在通过一系列的放大、整形处理,最后变成标准的电视信号输出。 CCD摄像机的特点是:体积小、灵敏度高、寿命长.理论上CCD器件本身寿命相当长而不会老化. 目前,CCD器件的尺寸一般为1/2”、1/3”等,我们衡枣高速公路机电系统采用的摄像机是JVC TK-1481BEC 型的摄像机,它的尺寸为1/2”。 衡量摄像机性能的技术指标有以下几个方面: 1.1　分辨率(清晰度) 表示摄像机分辨图像细节的能力，通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。电视监控系统使用的摄像机，以前要求彩色摄像机水平清晰度在300线以上，黑白在350线以上；现在因为人眼对彩色难于分辨更细，要求彩色摄像机在400线以上，黑白在500线以上；这样的指标即可满足一般电视监控系统的要求，衡枣高速公路机电系统采用的JVC TK-1381E型的摄像机水平清晰度均为480线。 1.2　灵敏度（也称为照度） 在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。也就是说摄像机在什么样的光照强度下，可以正常输出图像的一个指标。例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lx时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50％，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lx/F1.2。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。在给出照度指标时，通常有“正常照度”和“最低照度”，“正常照度”是指摄像机在这个照度下工作时，能输出满意的图像信号。“最低照度”是指如果低于这个照度，摄像机输出的图像信号难以使用，或者说，摄像机必须至少工作在此照度上。在我们的收费公路上，摄像机主要在室外使用，白天与夜间、夏季与冬季的光照度变化很大，所以摄像机的使用主要考虑最低照度。照度或灵敏度一般用“勒克斯”表示，数字越小，性能越好。衡枣高速公路机电系统采用摄像机照度为0.15Lux，属于低照度摄像机。（超低照度0.01Lux，用在特殊场合；低照度0.1Lux-10Lux;一般照度10Lux-100000Lux，如白天；高照度100000Lux以上，如高温炉）。 1.3　信噪比 即摄像机图像信号与噪声信号的比值，这一指标用S/N表示。 S——摄像机在假设没有噪声时的图像信号值。 N——摄像机本身产生的噪声值。 信噪比一般用分贝（DB）表示，指标越高，性能越好。电视监控系统中，一般要求摄像机的信噪比高于46DB。衡枣高速公路机电系统采用摄像机信噪比为50DB。当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。（广播要求55—60DB，监控要求37DB）。 1.4 信号幅度与阻抗 摄像机输出的信号电压用峰—峰值表示，输出的图像信号一般均为1Vp-p至1.2Vp-p，即1V至1.2峰—峰值，且为负极性输出（同步头朝下），特性阻抗为75Ω。衡枣高速公路机电系统采用摄像机视频输出幅度：VBS1.0Vp-p,(75欧姆，为合视频信号)。 环境要求 温度：0—55℃；湿度：90％。当温度高于55℃时，要考虑降温，低与0℃时，考虑加热。所以有的防护罩内装有风扇和加热片。 1.6 制式 摄像机的制式有三种： PAL-D，中国制式 CHIN NTSC， 日本制式 JAN SECAM，美国制式 AMC 除了以上几个指标外，摄像机的供电分为直流供电和交流供电两种形式，我们衡枣高速车道上用的摄像机供电为220V，亭内摄像机供电为9V。摄像机的耗电量很小，但对电源的要求较高，电源的稳压度及纹波系数应满足要求，交流电源的电压变动不允许超过5%，所以，我们施工时，车道摄像机和亭内摄像机的供电都不用市电，而用电力引入室的UPS供电。 另外，在收费公路上，摄像机工作于户外，使用环境较为恶劣，因此，车道摄像机加装了防护罩，安装于立杆上。亭内摄像机安装于半球型吸顶防护罩内。 2　镜头 镜头是安装在摄像机前端的光学成像器件，它的分类大致有以下几种： A 自动光圈定焦镜头 这种镜头的焦距是不可变的，可变的只有光圈大小，它适合于摄取相对固定的目标。当进入镜头的光通量变