监控摄像头

监控摄像头是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。监控摄像机安全防范系统中。图像的生成当前主要是来自CCD摄像机，也可将存储的电荷取出使电压发生变化，具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。

中文名：监控摄像头

性质：是一种半导体成像器件

优点：灵敏度高、抗强光、畸变小等

图像的生成：主要是来自CCD摄像机

微电脑处理器：32BitRSICEmbeddedProcessor

操作系统：嵌入式Linux系统

视频压缩方式：Motion-JPEG

信号系统：PAL或NTSC

1、分类

（1)彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的10倍。

（2)黑白摄像机：适用于光线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。

（1)影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。

（2)影像像素在25万~38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型

（3)影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，600线以上的高分辨率。

依摄像机灵敏度划分

（1)普通型：正常工作所需照度为1~3LUX（勒克斯)

（2)月光型：正常工作所需照度为0.1LUX左右

（3)星光型：正常工作所需照度为0.01LUX以下

（4)红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。

按摄像元件的CCD靶面的大小划分

（1)1in靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm

（2)2/3in靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm

（3)1/2in靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm

（4)1/3in靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm

（5)1/4in靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm

（6)1/5in正在开发之中，尚未推出正式产品

此外CCD摄像机有PAL制和NTSC制之分，还可以按图像信号处理方式划分或按摄像机结构区分。

2、安装流程

1.监控摄像头用导线，其额定电压应大于线路的工作电压；导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。导线的横截面积应能满足供电和机械强度的要求。

2.配线时应尽量避免导线有接头。除了非用接头不可的，摄像头其接头必须采用压线或焊接，导线连接和分支处不应受机械力的作用。穿在管内的导线，在任何情况下都不能有接头，必要时尽可能将接头放在接线盒探头接线柱上。

3.配线在建筑物内安装要保持水平或垂直。配线应加套管保护（塑料或铁管，按室内配管的技术要求选配)，天花板走线可用金属软管，但需固定稳妥美观。

4.信号线不能与大功率电力线平行，更不能穿在同一管内。如因环境所限，要平行走线，则要远离50cm以上。

5.报警控制箱的交流电源应单独走线，摄像头不能与信号线和低压直流电源线穿在同一管内，交流电源线的安装应符合电气安装标准。

6.报警控制箱到天花板的走线要求加套管理入墙内或用铁管加以保护，以提高防盗系统的防破坏性能。

7.线管配线有明配和暗配两种。摄像头明配管要求横平竖直、整齐美观。

3、七个要点

CCD板机

监控摄像机中CCD板机是整个摄像机的心脏，直接影响摄像头的成像效果，市场上有国产SONY、原装SONY、夏普、NVP、日立等，在选择摄像机中，尽量选择原装SONY芯片，市场上常用的索尼420线是3142+405、3142+633480线3172+633、520线3172+639、600线NVP2040+639、650线3172+4816+673、4140+5816+680。

镜头

镜头分为小镜头和CS镜头（大镜头）小镜头一般用于小半球和小的摄像机上面，镜头通光量又分F1.2、F1.4和百万高清镜头，选择镜头时尽量选择CS镜头，好的镜头，白天效果会更加真实，晚上更清晰。

1）应依据监控摄像机到被监视目标的距离，来选择定焦镜头（FixedFocalLens）的焦距。

从焦距上区分有短焦距广角镜头、中焦距标准镜头、长焦距远镜头。镜头焦距通常用f值来表示，镜头光圈一般用F表示，F取值以镜头的焦距/和通光孔径d的比值来衡量，F=f/d，每个镜头上均标有其最大的F值。

2）监控摄像机的镜头规格应与监控摄像机CCD靶面尺寸（1/2"为6.4hX4.8υ、1/3"为4.8hX3.6υ、1/4"为3.2hX2.4υ）相对应。如果镜头尺寸与监控摄像机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。

3）监控摄像机的水平视觉度数及垂直视觉度数与监控摄像机CCD靶面尺寸hXυ及镜头焦距f之间有如下关系：水平视觉度数=2arctan（h/2f)；

垂直视觉度数=2arctan（υ/2f)。

4)镜头有自动光圈（autoiris)和手动光圈之分。自动光圈用于被照物光线变化较多场合，手动光圈用于被照物光线稳定之处。

自动光圈镜头有二种驱动方式：一类为视频输入型Videodriver（withAmp)，它将一个视频信号及电源从监控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，另一类称为DC输入型（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。

镜头选择示意图

5)监控摄像机镜头安装有C型和CS型两种，C型安装的镜头在CCD监控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安装的监控摄像机不能使用C型镜头。Philips公司推出革命性的Wizard镜头安装向导，保证镜头与摄像机的完全兼容，这使得在任何环境下都可得到最优图像。

6)变焦镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小。典型的光学放大规格有诸如6～20倍等不同档次，并以电动缩放镜头（ZoomLens)应用最普遍。按变焦镜头参数可调整的项目划分有：

·三可变镜头——光圈、聚焦、焦距均需人为调节。

·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。

·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。

7)缩放/变焦镜头（VariFocalLens)是变焦镜头配合缩放镜头功能，焦距连续可变，可将远距离物体放大，又可提供一个宽广视景，使监视宽度增加。日本提供从1.6～3.4mm的宽角度镜头到15.0—300mm的远距镜头。

8)监控摄像机除传统的球面镜头外，新一代的是非球面镜头（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监控摄像机的场合，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。

灯板

灯板，分为普通的红外灯（鼎元和光磊）和阵列式灯，阵列式摄像机也分1瓦，2瓦和3瓦，所以在选择红外时，如果是普通红外灯，尽量选择鼎元，和阵列式3瓦的，由于红外灯外观上一般无法看出，有些山寨的摄像机，都是采用光磊充鼎元，阵列式1瓦充3瓦的，所以选择摄像机时尽量选择大的品牌。

最大光圈

最大光圈的真正价值表现在提高弱光情况下的进光量，从而达到最佳曝光组合。拍摄风景一般不太要求镜头的虚化能力，另外，除特别暗的场所外一般也不太苛求镜头口径。但是，当70－200mm变焦镜头加装2倍增距镜而使望远焦段变成400mm并用AF自动聚焦时，最好选择最大光圈是F2.8的镜头。大光圈有利于在较暗条件下准确聚焦。用大口径镜头拍摄人物即便在光线较弱的地方也能手持机利用自然光拍摄。另外，最大光圈大的镜头能带来较快的快门速度，所以体育摄影也需要大口径镜头。

要求镜头光圈大的另一个理由是能*自在地虚化背景，而且保证虚化品质。最大光圈F1.4的镜头当光圈缩小到F2时，无论是成像品质还是对背景的虚化品质都要强于最大光圈是F2的镜头。所以说，大口径镜头缩小一档光圈具有相当大的价值，任何摄影者都要善于利用镜头这一特性。

焦距

选择镜头第一个要注意的是镜头的焦距，焦距实际上就是视角问题，焦距不同视角也不同。另外用户自己要明确，我购买镜头的主要目的是什么？是为拍风景还是拍人物等等。众所周知，拍风景宜用广角镜头，而拍人物则宜用望远镜头，所以首先要根据摄影目的来决定自己所要选购的镜头焦距。

拍摄风景最佳焦段是广角焦段24mm、望远焦段200mm（均以35mm规格为标准，下同）。当标准变焦镜头广角焦段从28mm进化到24mm后视角变大，可收纳的景物范围大大拓宽。一般来说拍摄风景对镜头最大光圈要求不太高。如果主要是拍风景的话，选择变焦镜头时广角焦段是24mm基本就够用了。至于望远焦段，起码得是200mm，如果望远焦段是300mm或400mm就更理想了，*度会大大提高。传统变焦镜头的望远焦段多是300mm，用在数码单反上就是450mm，焦距扩大了1.5倍，用起来会令人感到更加痛快，这一点正是数码单反的价值所在。出品的数码专用超广角镜头的广角焦段一般到12mm，相当于35mm规格的18mm，比起35mm规格的28mm焦段将近扩大了1.5倍，从而使所拍摄的风景场面左右范围大大加宽。

拍摄人物最佳焦段是85mm。以35mm规格标准来说，拍摄人物基本以85mm焦距为标准来选择镜头。85mm焦段所拍的人像基本接近中画幅照相机所拍的画面效果，不仅远近感合适，而且人物脸部显得非常自然，照相机与被摄人物之间的距离基本也能保持在平时说话的距离。85mm焦段还能很好地虚化背景突出人物。为获得良好的虚化效果，宜选择最大光圈大的镜头。85mm焦段在数码单反上约是135mm，虽然所拍画面远近感显得稍微弱了一点，但基本无大碍，所以拍摄人物镜头的焦距起码要在85mm左右。

拍花卉对传统单反来说有一款100mm微距镜头就足够了。100mm微距镜头可等倍摄影，能把花朵拍得很大，但是，当等倍摄影或接近等倍摄影时，由于焦距长景深浅，容易产生抖动，所以拍摄时要考虑防抖措施。从这一点来看，50mm微距镜头用在数码单反上更容易使用。

近摄能力

镜头的近摄能力是仅次于焦距、最大光圈的另一个选择重点。这一点无论是对广角镜头、标准镜头还是望远镜头都一样。那么，近摄能力到底多大才算合适呢？

首先说拍摄风景用的广角镜头，近摄能力对广角镜头来说几乎没什么关系，但是当拍摄以广阔风景为背景的花卉景色时，常常要把花卉拍得大一点，在类似情况下广角镜头的近摄能力就显得很重要。

现有的50mm标准镜头近摄能力都在1125px左右，基本满足使用。但是，大口径标准镜头在使用最短摄影距离时，由于镜头伸出，往往存在较大像差，从而引起画质低下，购买和使用时对这一点要有思想准备。

表现力

选择镜头时很多人首先注意的是这款镜头的成像锐度如何。照片的用途决定了需要什么样锐度的镜头。高价优质镜头主要供专业摄影师使用，如果只是一般摄影，就没必要花很多钱购买高价优质镜头。另外，镜头的成像锐度还和光圈大小有直接关系，当一款镜头从最大光圈缩小一两档之后成像锐度会大幅度提高。

畸变是由镜头光学性能引起的一种光学现象，每款镜头都不可能不存在畸变，厂家在生产镜头时都对畸变进行了修正，力求把畸变控制在最低程度。一般来说镜头畸变主要有三种：变焦镜头广角端容易产生的桶型畸变、望远端容易出现的枕型畸变和对广角端桶型畸变进行修正后所产生的斗笠型畸变。镜头现状来说，最突出的问题是广角端的桶型畸变，选购时要尽可能选择桶型畸变小的款式。

逆光摄影时由于强烈的阳光或其他强光源在镜面反复反射会在画面上形成光晕和耀斑。形成光晕和耀斑的这一小部分光线不仅不会在画面上成像，而且还会在镜内形成乱反射而降低画质。为防止这种现象，逆光摄影时必须使用遮光罩。优秀的镜头在生产制造过程中采取了彻底防止光晕和耀斑的工艺，即便在逆光拍摄时反差也很好。

4、基本参数

微电脑处理器32BitRSICEmbeddedProcessor

操作系统嵌入式Linux系统

视频压缩方式Motion-JPEG

信号系统PAL或NTSC

帧频率-->25fps

分辨率PAL：VGA（640*480),SIF（320*240),QSIF（160*120)

5、调试方法

1.打开摄像机自动电子快门功能

2.用控制器将镜头光圈调到最大

3.将摄像机对准30米以外的物体,聚焦调至无穷远处（大部分镜头是面对镜头将前面的聚焦调节环顺时针旋转到头)

4.用控制器调整镜头变焦将景物推至最远,调整镜头后截距使景物最清楚

5.用控制器调整镜头变焦将景物拉,微调镜头聚焦使景物最清楚

6.重复4-5步数遍,直至景物在镜头变焦过程中始终清楚

6、法律界定

《河南省公共安全技术防范管理条例》，规定任何单位和个人不得买卖、传播或者未经*机关通知查看、复制机房系统采集保持的信息；监控视频管理人员若私自把公园里、道路上摄像头拍到的视频放到网上传播，将面临最高3万元的罚款。条例还规定，安装监控设施应当设置明显标识，提醒公民自我保护隐私权；同时，禁止在涉及公民隐私的场所安装监控系统。

县级以上*机关可对违反规定的单位处以5000元至30000元罚款，对个人处以1000元至5000元罚款。

7、常见故障

1、红外半球系列机器晚上出现图像照度差、发白或有亮白色光圈现象。

该现象是机器装配不当导致的，装配时感光器件（光敏电阻）离半球距离过远会导致红外灯启动不完全造成机器夜间照度差；出现图像发白或亮白色光圈现象主要因红外发光管发出的红外光通过球罩折射到镜头所致，解决此现象就是避免让红外光折射到镜头表面，通常采用海绵圈进行镜头与红外光的隔离，在装配时一定要将球罩紧贴海绵圈。

2、夜视型红外防水机白天图像正常，夜间发白

此现象一般因机器使用环境有反射物或在范围很小的空间使用，因红外光反射导致，解决此现象首先应确定使用环境是否有反射物，尽可能改善使用环境，其次检查机器的有效红外距离与实际使用距离是否相应；若一台长距离红外机器在很小的空间使用会因红外光过强导致机器图像发白。

3、无图像首先检查外加电源极性是否正确，输出电压是否满足要求（电源误差：DC12V±10%，AC24V±5%），其次检查视频连线是否接触良好；若是使用手动光圈镜头需检查光圈是否打开，自动光圈镜头则需要调节LEVEL电位器使光圈在合适位置。

4、彩色失真、偏色可能是白平衡开关（AWB）设置不当，也可能是环境光照条件变化太大，此时应检查开关设置是否在OFF位置，应想办法改善环境的光照条件。

5、图像出现扭曲或几何失真这种现象可能是摄像机、监视器的几何校正电路有问题或光学镜头的问题,也有可能是视频连接线缆或设备的特征阻抗与摄像机的输出阻抗不匹配。当出现以上现象时,请先检查所用光学镜头是否异常及监视器的输入阻抗开关是否设置在75Ω端,其次再检查用视频连接线缆阻抗是否是75Ω。

8、相关知识

1．监控摄像机镜头

焦距：监控摄像头的焦距指的是镜头和感光元件之间的距离。镜头的放大倍数约等于焦距与物距之比。也就是说，随着监控摄像头焦距的增加，放大倍数增加，可以将近景拉远，远景细节更清晰，反之，成立。

分类：监控摄像头可以依据镜头的大小或者光圈分类，选购时根据需求可以选择不同类别的监控摄像头。

2．感光能力

想提高监控摄像头采集图像的清晰度，就必须提高摄像头内摄像机的感光能力，CCD的感光元件是CMOS的3到10倍，因此可以更好的进行感光，获得光信号，然后转为电信号，最后经过处理后成为视频信号输出或储存。

3．监控摄像头的控制

为了使监控摄像头的观察范围达到最大，监控摄像头必须能够进行旋转，方法就是使用云台来安装和固定监控摄像头，以便进行旋转。

除此之外，还必须能够实现电动的变焦、变倍。这就要求监控摄像头内的摄像机能够快速、准确的实现自动变焦。这也成为了判断监控摄像头好坏的一个标准。

4．监控摄像头的图像传输

使用最广泛的传输方式是通过模拟摄像机、数字硬盘录像机和计算机网络系统的协作工作来实现传输。

5．监控摄像头相关名词解释

（1）分辨率：监控摄像头使用中的分辨率指的是屏幕水平方向和垂直方向所显示的点数。分辨率越高的监控摄像头，拍摄出的图像就越清晰。

（2）清晰度：监控摄像头的清晰度用线来表示，分为水平线和垂直线，线数越多，清晰度越高，成像就越清晰。

（3）信噪比：指的是监控摄像头中信号电频与杂波电频之比，常用DB来表示。信噪比越高监控摄像头越好，图像信号越好，即图像越清晰。

（4）白平衡：白平衡是描述显示器中红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。通过调整监控摄像头内摄像机的白平衡，可以提高画面色彩质量。

（5）背光补偿：当摄像机处于逆光环境中拍摄时，画面会出现黑色的图像。这对于24小时工作的监控摄像机是不能存在的弊端，这时就需要背光补偿。当具备了背光补偿功能时，摄像机如果检测到拍摄图像一个区域中的视频电平比较低，就会提高输出视频信号的幅值，使图像清晰。

9、网络人

该网络摄像机产品方案适用于中小家庭或商务办公室，以及需要运用到远程网络视频传输及监控的各种场合，该产品易于安装，操作简便。

户外版不但可以在室内正常使用，更可以安装在室外，适用于一些需对户外设施进行监控的处所，比如：建筑工地、小区别墅、学校、工厂、道路等地的监控，易于安装，操作简便，如果你要监控场所在户外，建议你使用户外版，如果你的监控场所在室内，建议你使用加强版或是普通版。

10、IP类型

安防产业迎来了数字化监控的全新时代，视频监控平台也进入了发展的快车道，同时视频监控设备开始走向智能化和便捷化。据了解，未来中国视频监控市场的发展趋势便是家庭化、民用化。随着当代家庭网络环境的不断改善，用户消费能力的提升、安防意识的增强、独立式居住家庭的增多，国内家庭民用监控设备已悄然兴起。针对用户这一需求，研发推出新式安防监控设备——电力网络IP摄像头（英文名：plugCAM），这种有着电力网络监控摄像机之称的监控设备以电力线通信PLC技术为基础，利用现有的电力线传输网络视频信号，是第三种监控方式即电力线监控的典型代表。该产品通过技术融合，能够为用户带来无所不在的监控服务。

电力网络IP摄像头由两部分组成，前端是一只500M的PLC桥接器（同样可以选择电力猫PLC桥接器与之搭配使用），智能摄像头终端为集成了500M电力猫PLC桥接器功能的电力网络IP摄像头。

1、随时随地，轻松观看

只要有WIFI无线或3G网络信号的地方，通过iPhone和Android智能手机，就能很轻松的访问电力线摄像头的监控场景。

2、即插即用，方便安装

设置简单，只需将PLC适配器（电力猫）连接到无线路由器上，并接好PLC适配器的电源插头，之后再将电力线摄像头插上电源即可，不需要复杂设置。

3、云端存储，方便安全

产品采用128位加密编码传输，能够有效确保监控图像的安全。

4、电力传输，无需布线

电力线摄像头使用PLC技术，可以使用现有的插座和电线来传输视频信号，无需额外布线。

5、红外设计，不分昼夜

内置红外线LED，电力线摄像头在黑夜照样能实现很好的监控。