监控摄像机
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监控摄像机
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第一篇:监控摄像机安防监控摄像机知识
摄象机的选择和主要参数 闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或 CCD（Charge Coupled Device）即电荷耦合器 件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购 买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以 每个用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不要以为摄像机（头）上已经有镜头。摄像头的主要传感部件是 CCD，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体 积小、无残影等特点，CCD 是电耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它能够将光 线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想 的摄象元件。是代替摄像管传感器的新型器件。CCD 的工作原理是：被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到 CCD 芯片上，CCD 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、 放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。这个标准的视频信号同 家用的录像机、VCD 机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机 上观看。CCD 摄象机的选择和分类 CCD 芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像 头采用的是日本 SONY、SHARP、松下、LG 等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产， 但质量就要稍逊一筹。因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成 CCD 采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆 到监视器， 关闭镜头光圈， 看图像全黑时是否有亮点， 屏幕上雪花大不大， 这些是检测 CCD 芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如 果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲， 色彩或灰度是否平滑。好的 CCD 可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然； 而残次品的图像就会有偏色现象， 即使面对一张白纸， 图像也会显示蓝色或红色。个别 CCD 由于生产车间的灰尘，CCD 靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱 光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。一、CCD 监控摄像机分类 １、依成像色彩划分 彩色监控摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。黑白监控摄像机：适用于光线不充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，可选用黑白监控摄像机。２、依分辨率灵敏度等划分 影像像素在 38 万以下的为一般型，其中尤以 25 万像素（512*492）、分辨率为 400 线的产 品最普遍。影像像素在 38 万以上的高分辨率型。3、按监控摄像机形状划分 监控摄像机按外形划分主要有：枪式监控摄像机、针孔型监控摄像机、半球型监控摄像机。4、按 CCD 靶面大小划分 1 英寸――靶面尺寸为宽 12.7mm*高 9.6mm，对角线 16mm。2/3 英寸――靶面尺寸为宽 8.8mm*高 6.6mm，对角线 11mm。1/2 英寸――靶面尺寸为宽 6.4mm*高 4.8mm，对角线 8mm。
1/3 英寸――靶面尺寸为宽 4.8mm*高 3.6mm，对角线 6mm。1/4 英寸――靶面尺寸为宽 3.2mm*高 2.4mm，对角线 4mm。5、按扫描制式划分 PAL 制。NTSC 制。6、依供电电源划分 220VAC，PAL 系统。24VAC。12VDC，国内摄像机多属此类。7、按同步方式划分 内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。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。功率同步（线性锁定，line lock）：用摄像机 AC 电源完成垂直推动同步。外 VD 同步：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，使每一台监控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。8．按照度划分，CCD 又分为普通型 正常工作所需照度 1~3LUX 月光型 正常工作所需照度 0.1LUX 左右 星光型 正常工作所需照度 0.01LUX 以下 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像 二、CCD 彩色监控摄像机基本知识 １、CCD 彩色监控摄像机的主要技术指标 （１）CCD 尺寸，亦即摄像机靶面。现在 1/3 英寸的已普及化，1/4 英寸也已商品化。（２）CCD 像素，像素越多，则图像分辨率越高、越清晰，现多以 25 万和 38 万像素为划 界，38 万像素以上者为高清晰度摄像机。在 PAL 制,有 752(H) x 582(V),也就是所谓 44 万画素,及 500(H) x 582(V) 也就是所谓 25 万画素, 在 NTSC 制,有 768(H) x 494(V),也就 是所谓 38 万画素,及 510(H) x 492(V) 也就是所谓 25 万画素,44 万画素,就叫高解,25 万 就叫低解,普解或中解.以上讲的画素是指”有效画素 （３）水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在 320 到 500 电视线之间，目前市面上以 420TVL 和 480TVL 两种分辨率占主导地位。这就比较好玩了,25 万像素的摄像机,其技术极 限大概是 320 条,在十多年前,台湾搞出了摄像机,大概就 280-300 条之间,但跟日本货比起 来就差了一截,怎办?那就标 350 线好了,后来又有新公司及韩国搞出来了,大概在 300 左右, 那就标 380 条好了,到了近几年,大陆也搞出来了,怎办?那就标 420 好了!,搞到现在,全部都 标 420 了,无耻的还有标 450 ,更让人搞不懂的是,不管在台湾或是大陆,送去检测,居然也 是 420?真让人匪夷所思!而 44 万的,技术极限大概在 480 线,一般中,台,韩做出来大概就是 400-450 之间,同上理,就标 480,500,520,550 吧!各凭良心. 还有,最近流行所谓 520 线的更是个大骗局,为什么他说 520 线?是因为主芯片用索尼 HQ1(C XD3172AR),翻遍原厂资料,找不到 520 这个字,只有非官方说法:是有 520 线,但仅限 Y/C 输 出.所以只要是 HQ1 方案,大家就标 520,在加上灌水法,550 及 560 就出来了,估计 580 也快 有了. （４）最小照度，也称为灵敏度。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件， 对一般摄像机而言，2~3lux 属最低照度，现在 1lux 的普通摄像机比较普及，最为常用。.
最低照度最简单的定义:在暗房内,摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到显示器上快要看不 清楚被测物为止,这时量光线的照度, 就是最低照度.够含糊了吧!,实际上还得考虑用几毫 米镜头,入光量多少,摄像机 AGC 必须关掉,视频讯号是降到多少 IRE 等等.几乎没有厂家会 去做这种测试, 那?..老故事又来了,很久很久以前,松下跟索尼的机子低解的标 1.1Lux(F1.2),那台湾做 出来就标 0.5 吧,后来的只好标 0.2,你标 0.2,我就标 0.1,他标 0.05??.就这样了.还有, 高解 CCD 照度会比低解的差,还是老话,同样芯片面积,一个摆了 44 万点,一个摆了 25 万点, 那个大点? （５）扫描制式。有 PAL 制和 NTSC 制之分。（６）摄像机电源。交流有 220V、110V、24V，直流为 12V 或 9V。（７）信噪比。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 6 0db，则图像质量优良，不出现噪声。任何电路只要通电后都会产生噪讯,包括元件及线路 本身所产生的,当然噪讯越小,画面看起来会越干净,我们用视频讯号跟噪讯的比值来表示, 那当然越大越好,数学式是 20log(V2/V1), V2 指视频讯号,V1 指噪讯大小,单位是”dB” （８）视频输出。多为 1Vp-p、75Ω ，均采用 BNC 接头。标准是 1 Vpp,也就是 1 伏特(峰值 对峰值),标都是这样标,但常有厂家为求看起来”亮”一点,故意增加讯问号强度,在接 DVR 及配线时会引起一些困扰. （９）镜头安装方式。有 C 和 CS 方式，二者间不同之处在于感光距离不同。接头型式有 C-Mount 及 C/S Mount:又要说故事了,当初做出摄像机时,总得配个镜头,因此搞了个 接口标准:&节径为 25.4mm,每英 32 个螺牙,边缘至 CCD 距离为 17.526mm.&这就叫 C 接 口, 机子及镜头就比照这标准,彼此才能搭配.那时后的镜头里面有八片镜片组合而成,后 来松下搞了个五片玻璃的镜头,成本是省了,但是成像距离短了约五毫米,也就是镜头要更 靠近 CCD 五毫米.怎办? 那就改标准了,把上头”边缘至 CCD 距离为 17.526mm”改为 12.5 mm.不就得了, 这就叫 C/S 接口 ,现在几乎所有机子都用 C/S 接口,再付一个 C/S 转 C 接口 的加长环. （10）自动光圈也就是可接的自动光圈镜头的型式,目前有两种:视频驱动(Video)及直接驱动(D.C)两种, 因为直驱方式还得加个小电路,有些廉价机干脆就拿掉了,赌你花不起钱买 DC 自动光圈镜 头. ２、CCD 彩色摄象机的可调整功能 （１）同步方式的选择 A、对单台摄象机而言，主要的同步方式有下列三种内同步--利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。外同步--利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同 步。电源同步--也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步， 即摄象机和电源零线同步。说来话长,简单的说,就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点 要一致,好比对伍行进时,虽然每人速度一样,但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话,脚步是 不会一致的,这个功用是用在矩阵切换时,画面不会抖一下再恢复正常,否则管理员眼睛不 花掉了,要实现电源同步就须加电源同步电路,再加个开关电源,从交流电中取同步讯号(电 源是 50 周固定的)来当同步的依据. 另外在 NTSC 系统中,因 D.S.P 里的振荡频率无法跟市电 60 周一致,在灯光下会有色滚现像, 尤其是 SONY 2163 方案更严重,这时就得加电源同步来解决,强制让 D.S.P 的频率与灯光一 致.
还有我们所用的 AC 电源有三相,彼此差 120 度,如果电源同步的机子若接在不同相位电源上, 会有相位差导致无法彼此同步,所以还需有一个调相旋钮,将彼此触发相位调到一致. B、对于多摄象机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄象机输出 时，不会造成画面失真，但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中 的不同相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同 步。调节各台摄象机的“相位调节”电位器，因摄象机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升 沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移，从而获得合适的 垂直同步，相位调整范围 0~360 度。（２）自动增益控制 （AGC） 所有摄象机都有一个将来自 CCD 的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即 增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过 载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号 的电平，适时地开关 AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围， 即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。（３）背景光补偿 通常，摄象机的 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，摄象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。什么是背光补偿, 这又跟快门速度有关了,举个例子,当一部摄像机装在 ATM 上,对着大街,在大太阳下,环境 很亮,所以机子快门速度当然是很快的,才不会过曝,这时如果有人来提款,脸对着镜头,由 于目前机子采全面测光,基本上受环境影响,整体还是很亮,在高速快门下,人脸的曝光量不 足,就显的黑黑的,这就是摄影学上面所说的” 背光” ,就是:背面有强光,导致主体曝光不足 而变黑.所以问题就出在全面曝光上,假使我们只取一部份划面来测光,比如说中间,那人脸 在划面中间,这时 DSP 会测到曝光不足,便会放慢快门速度,这时人脸就清楚了,但是因为快 门速度慢了,导致背景(街上)反而过曝而白茫茫一片.所以,背光补偿就是根据特定的测光 区域,调整电子快门(或自动光圈),使得测光区域内的曝光值正常,不在测光区域内的就不 管了,测光区域由 DSP 参数设定,一般是取中间 1/9 处,或加上下方 1/3 处成凸字型. （４）电子快门 在 CCD 摄象机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄 象机 CCD 的累积时间，当电子快门关闭时，对 NTSC 摄象机，其 CCD 累积时间为 1/60 秒；对于 PAL 摄象机，则为 1/50 秒。当摄象机的电子快门打开时，对于 NTSC 摄象机， 其电子快门以 261 步覆盖从 1/60 秒到 1/10000 秒的范围；对于 PAL 型摄象机，其电子快门 则以 311 步覆盖从 1/50 秒到 1/10000 秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允 许的时间内，聚焦在 CCD 上的光减少，结果将降低摄象机的灵敏度，然而，较高的快门 速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应， 这将大大地增加摄象机的动态分辨率。为了让影像亮度正确,我们必须正确控制摄像机的入光量,要调整入光量要从镜头的光圈及 像机的快门着手,一般我们用手动镜头时,光圈调固定就不动了,如果这时遇到强光怎办?很 简单,在 CCD 还没过曝前,D.S.P 就赶紧把 CCD 上的讯号”扫”下来吧,也就是光线强时抓快 些,光线弱时抓慢些,抓一次相当于我门用单反相机时” 喀狻 一声,单反像机是机械式快门, 我们这是电子式,所以叫”电子快门”跟据 D.S.P 规格书,电子快门速度在 PAL 制时是 1/50 秒到十万分之一秒,所以大家就这样标了,实际应用上如果机子调校不良,是达不到十万分 之一的,如果机子在太阳下看起来像蒙层细白裟,不是很清楚,那八成是快门速度不够.还有
如果用自动光圈镜头,那入光量就由镜头光圈来控制了,这时后机子本身快门速度就定在 1 /50 秒 （５）白平衡 白平衡只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡 和自动白平衡两种方式。A、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 K。
(6) Gamma 补偿:
什么是 Gamma?简单解释,CRT 管子是跟据电子束打在屏幕上的强度来决定产生的亮度,打的 越强就越亮,但不是 1:1 的,也就是说,在很强的时后并不会成比例的那么亮,这是 CRT 管的 特性,因此视频输出就得在高亮度时做些刻意的增强,这就叫 Gamma 补偿,个补偿曲线叫 0.4 5,只要给 DSP 下个指令就好了,一点技术都没有,有的机子会加个开关,让你选择 0.45 或 1, 1 的补偿曲线是 1:1 的,在某些强光环境下还蛮好用的(是强光下,非逆光下) 三、监控摄像机选用经验谈 在监控系统应用中，监控摄像机选用十分关键，它直接决定了整个监控系统的图像效果。下面，我们各种场合的摄像机选用谈谈看法，以供大家参考。摄像机选用主要依据两个要素进行：一是摄像机使用环境（应用场合）；一是摄像机的相 关主要参数。一）监控摄像机应用场合---监控摄像机型式的选用 目前摄像机种类繁多，应用场合也各不相同。应用场合决定摄像机型式的选用，要正确选 用摄像机，我们必须了解该摄像机的安装场合，确定安装型式。目前，摄像机安装应用场 合主要有：写字楼、酒店、工厂、银行、监狱等。一般还分为室内和室外使用。我们以酒店监控安装为例，说明摄像机的选用。根据目前惯例，酒店应用监控系统，其前 端摄像机安装位置主要有：大堂、电梯、楼道走廊、停车场等。安装 监控需求特 位置 点 选用摄像机型式 选用原因
一体化摄像机（如 监控范围 一体化摄像机内置变焦镜头，适合动态范围大 停车 BN-132WD） 大、动态性 的场合，可对现场进行细节放大，而且安装调 场 或枪式摄像机+电动变 大 试也简单。焦镜头 监控范围 一体化摄像机（如 大堂 大、动态性 同上 BN-132WD） 大 监控范围固 电梯安装位置狭窄，安装小型半球摄像机，不 飞碟摄像机 电梯 定，光线稳 易引起顾客放干，可以兼顾电梯的整体美观和 （BN-030HUFO ） 定 图像监控效果 酒店的吊顶较低，如吊装普通枪式摄像机，太 监控范围固 楼道 防爆半球摄像机 抢眼破坏走廊的装修效果。吸顶安装半球摄像 定，光线较 走廊 （BN-0340HHL ） 机，可以兼顾走廊整体美观和监控效果，而且 为稳定 安装调试简单 二）监控摄像机选用参数 选定监控摄像机型式后，我们还应该针对应用环境确定摄像机的具体参数，进而选定摄像
机型号。一般来说，摄像机的主要参数有：清晰度、最低照度，其余参数为参考依据。清晰度：目前市面上摄像机 330TVL---480TVL 居多，根据现在的应用情况，420TVL 摄像机 应用最为普遍，480TVL 高清晰度摄像机应用情况其次； 最低照度：最低照度摄像机正常工作是对周围环境的最低要求。因此它也是选用摄像机的 一个重要参数。我们还是酒店监控为例，进行摄像机参数选用分析安装 监控参数要求 位置 选用摄像机型式 选用原因 BN-132WD 清晰度高达 520TVL，内置镜头为 自动光圈镜头，适宜亮度的变化 同上 电梯内部安装有灯光，因此光度变化不大， 我们选用 0.01-1LUX 照度摄像机，420 线就 行，配置 3.6mm 广角镜头 走廊内部安装有灯光，因此光度变化不大， 我们选用 0.01-1LUX 照度摄像机，420 线就 行，配置 8mm 广角镜头
一体化摄像机 要求清晰度 停车 （如 BN-132WD ） 高、环境亮度 场 或昼夜形枪式摄像机+ 变化大 电动变焦镜头 监控范围大、 一体化摄像机 大堂 动态性大 （如 BN-132WD） 监控范围固 小型半球摄像机 电梯 定， 光线稳定、 （BN-030DUFO） 视角大 监控范围固 楼道 半球摄像机 定，光线较为 走廊 （BN-0340DHL ） 稳定 三）各种类型监控摄像机适宜的应用场合
下面列举一些监控摄像机类型最适宜的应用场合，以供工程师进行监控系统设计参考摄像机类型 应用场合 半球摄像机 电梯、有吊顶光线变化不大的室内应用场合 最适合安装在室内监控动态范围较大的场合，也适合安装在室外监控 一体化摄像机 范围中等的场合（如需监控室外 60m 半径以内的目标） 枪式摄像机 可安装在室内外任何场合，但不太适合监控或安装范围较小的场合 水下摄像机 适用于水下安装使用 适用于环境亮度变化较大场合，如室内外晚上灯光较弱，白天亮度正 昼夜型摄像机 常的场合
摄像机测试步骤
测试摄像机主要测试晰度和色彩还原性、照度、逆光补偿，其次是测其球型失真、耗电量、 最低工作电压， 下面先把清晰度和色彩还原性以及照度、 逆光补偿的测量步骤先介绍一下。1．清晰度的测量 多个摄像机进行测试时，应使用相同镜头， （推荐使作定焦、二可变镜头） ，以测试卡 中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准，清晰准确的数出已给的刻度线共 10 组垂直线和 10 组水平线。分别代表着垂直清晰度和水平清晰度，并相应的一组已给出了线数。如垂直 350 线水平 800 线，此时最好用黑白监视器。测试时可在远景物聚焦，也可边测边聚焦。最好能两者兼用，可看出此摄像机的差异（对远近会聚） 。
2．彩色还原性的测试 测试此参数应选好的彩色监视器。首先远距离观察人物、服饰，看有无颜色失真，拿 色彩鲜明的物体对比，看摄像机反应灵敏度，拿彩色画册放在摄像机前，看画面勾勒得清 晰程度，过淡或过浓，再次应对运动的彩色物体进行摄像，看有无彩色拖尾、延滞、模糊 等。测试条件如此摄像最代照度在 50V 时应在 50+10V 照度情况下测量，即每摄像机最代 照度基础上加十伏，且光圈应保持最接近状态。3．照度 将摄像机置于暗室，暗室前后为有源 220V 自炽灯，处设调压器，以调压器调节电压 高代来调节暗室内灯的明暗，电压可以从 0V 调到 250V。室内光照也可从最暗调至最明， 测试时把摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值（把有源灯用调压器调暗至看不 清暗室内置画面） 再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值， 也可前后灯分别调压明灭。4．逆光补偿 测试此参数有两种方法：一种是在暗室内，把摄像机前侧调压灯打开，调至最亮时， 然后在灯的下方放置一图画或文字，把摄像机迎光摄像，看图像和文字能否看清，画面刺 不刺眼，并调节 AL、AX 拔档开关，看有无变化，哪种效果最好。另一种是在阳光充足的 情况下把摄像机向窗外照，此时看图像和文字能否看清楚。5．球型失真 看球型失真把测试卡置于摄像机前端使整个球体出现在屏幕上，看圆球形有无椭圆， 把摄像机前移，看圆中心有无放大，再远距离测试边、角、框有无弧形失真等。6．耗电量 最低工作电压，使用万用表测量电流，使用小稳压器调节电压看。
低照度摄像机的正确认识
目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商， 对低照度的定义众说纷纭，莫衷一是，彩色 摄像机从 0.0004LUX～1LUX， 黑白摄像机从 0.LUX 均有， （若搭配红外线， 则均可达 0LUX） ， 这就是国内市场在 CCTV 产业的技术规格方面并无统一标准，而产生各说各话的情况。行业内人士强 调，照度能低到多少，不仅要看镜头的光圈大小（F 值） ，更要看是在什麽条件限制下才能出现所标示 的 LUX 值，否则只是流于数字的游戏罢了！以光圈大小（F 值）而言，光圈愈大则其所代表的 F 值愈 小，所需的照度愈低。另外电子灵敏度（ELECTRONIC、SENSITIVITY）是否提高，单一画面累积帧 数为多少？红外线是 ON 还是 OFF？……等都应了解清楚，才不致被规格所标示的照度数值所混淆。低照度摄像机在中国市场的演进过程 低照度摄像机在中国市场的演进简单分为以下三步白天彩 色/晚上黑白（COLOR/MONO） ；低速快门（SLOW/SHUTTER）及超感度摄像机（EXVIEW/HAD） 。一、白天彩色/晚上黑白（昼夜型摄像机 COLOR/MONO） 此类摄像机目前在市场上仍有其特定的需求群。昼夜（COLOR/MONO）摄像机的照度在国内市场 上最低标示数值甚至为 0LUX，我们不禁要问：“摄像机乃光学原理制成，0 照度下如何成像？” 白天彩 色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是利用黑白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，
利用线路切换的方式将影像由彩色转为黑白，以便于搭配红外线。在彩色/黑白线路转换的技术演进过 程中，此类摄像机已采用单一 CCD（彩色）设计，在白天或光源充足时为彩色摄像机，当夜晚降临或 光源不足时（一般在 1LUX～3LUX）即利用数位电路将彩色信号消除掉，成为黑白影像，且为了搭配 红外线，亦拿掉了彩色摄像机不可缺的红外线滤除器，真正的“低照度摄像机”应指摄像机本身 (所采用 的元件,技术)可达到的功能,而白天彩色/晚上黑白的摄像机因受限于 CCD 感度,本身并无法改变,只是利 用线路切换及搭配红外光的方式将功能提升,不能算是低照度摄像机。二、低速快门（SLOW/SHUTTER） 此类摄像机又称为（画面）累积型摄像机，是利用电脑记忆体的技术，连续将几个因光线不足而较 显模糊的画面累积起来，成为一个影像清晰的画面，运用 SLOW SHUTTER 技术降低摄像机照度至 0.008LUX/F1.2（× 128） ，并且画面能够累积的帧数 (128 帧)是属于甚至包括进口品牌再内的领先水平。此类型低照度摄像机适用于禁止红、 紫外线破坏的博物馆， 夜间生物活动观察， 夜间军事海岸线监视等， 属性较静态场所的监视。三、超感度摄像机（EXVIEW/HAD） 超感度摄像机（EXVIEW/HAD） ，又称 24 小时摄像机，其彩色照度可达 0.05LUX，黑白则可达 0.003-0.001LUX（亦可搭配红外线以达 0LUX）不仅能清晰的辩识影像，更是实时连续的画面。
室外摄像机的立杆一般要多粗的镀锌管
根据不同的要求，做的是不一样的，做 3 米的，一般的用直径 114 变 76 的，5 米的用 直径 165 变 114，8 米的用直径 180 变 140， 1、监控杆为圆锥钢杆，其中双臂监控立杆高 10m，臂长 1.5m，壁厚 4mm，;单臂杆高 12m， 臂长 1.5m，壁厚 4mm。监控杆上口直径 80mm，下口直径 200mm。监控立杆的支臂臂为碳钢 管（Q235），直径 60mm，壁厚 3mm 2、摄像机立杆表面热镀锌后用专用设备对其表面进行抛光处理，采用活碳酸漆，再静电喷 塑对其表面处理。镀锌层厚度≥85um，塑层厚度≥85um，抗风能力≥45m/s,表面层保用五 年，摄像机立杆保用二十年，紧固件螺钉及螺母为不锈钢。3、摄像机立杆颜色为乳白色。（2）安 全 要 求 1、接地采用 TN-C-S 系统，在电源进线处零线作重复接地。在控制箱处制作接地坑，并与 接地扁钢连接， 接地坑要求 2000m×1500mm×1000mm，接地电阻不超过 4 欧姆。2、用电安装需严格按用电标准安装（包括电缆敷设、控制箱、摄像机的安装与调试）。二、控 制 箱 1、 监控立杆控制箱高×宽×厚=×800 （应根据设备制作要求进行） 采用双门， ， 带二次线路，可手动和自动两种功能。
2、 控制箱由供电部门箱变提供电源回路， 具体控制箱设置地点根据有关部门要求可作调整。注：1、箱体表面要求采用静电喷塑。2、安装时须完成和供电部门提供的电源回路连接。3、开关之间连接应用铜排。4、控制箱钢板厚度不低于 1.5mm。道路摄像机立杆 立杆要求摄像机离地面高度一般不低于 5 米，挑臂长度 3～5 米，立杆下 端管径应在 220 mm± 10mm、上端管径应在 120 mm± 5mm，管壁厚度应≥6mm，表面防腐、 抗台风。立杆基础深度不低于 1.5 米，基础直径大于 1 米，采用混凝土灌筑，以确保立杆 的牢固度。5．室外机箱结构为露天防雨箱设计。机箱高度为 0.8 米，宽度为 0.6 米，厚度为 0.45 米。箱体防护等级达到 IP54 防护等级。需要有机箱基础,整体美观，表面喷涂明显的警示标志， 机箱离地面高度不小于 30 厘米） 。6．室外机箱内需安装光端机和监控电源；其中光端机采用 1V+1D（一路视频+一路反向数 据）的单路光端机，具有 FC/ST 接口，传输距离：0―30KM；光学波长为 nm， 频率响应 5Hz～8MHz，视频格式兼容 PAL、NTSC、SECAM，信噪比≥70dB，电压 1Vp-p 75Ω，视频接口 BNC，采用 8 位线性数字 PCM 编码；数据 RS-232、RS-422、RS-485 可选， 误码率小于 10-9 ；预留语音接口，具有网管功能。并将机箱和立杆进行统一防雷接地。7．前端设备防雷与接地 众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件 寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备 产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。对于监控点来说遭到直接雷击破坏的可能性很小。随着现代电子技术的不断发展，大量精 密电子设备的使用和联网，破坏大量电子设备的罪魁祸首主要是感应雷击过电压、操作过 电压以及雷电波入侵过电压，每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不 鲜，其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏，自动化监控失灵的事件也常有发生。前 端摄像机设计均为室外安装方式，对于雷雨多发地区必须设计安装防雷电系统。前端摄像机主要分为两类三、前端设备直击雷的防护 ◆ 每个摄像机均安装在比较高的立杆之上，所以设备的直击雷防护必不可少。具体措施在每根立杆顶端加装避雷针一根，根据滚球法计算，避雷针的有效保护范围在三十度夹角 类，所以避雷针的高度，必须按照设备的安装位置计算。2、前端设备的接地 ◆ 防雷器的接地非常重要,如果接地没有做好,防雷器起不了自己的作用,所以一个良好的 接地是相当重要的.本司要求接地地阻应做到小于 4 欧姆以下.根据描述现场情况。前端设备 接地 具体措施摄像机均安装在立杆上,如现场土壤情况较好(石沙等不导电物质较少)的情况下,可以利用 立杆直接接地,把摄像机与防雷器的地线直接焊接在立杆上即可.
反之,如现场土壤情况情况恶劣(石沙等不导电物质较多).刚要借用导电设备.利用扁钢与角 钢等. 具体措施:用 40*3 的扁钢沿立杆拉下,防雷器和摄像机的地线与扁钢妥善焊接,用角钢打入 地底 2-3 米,与扁钢焊接好.地阻测试根据国标小于 4 欧姆即可.
红外摄像机和日夜两用型摄像机的区别
红外摄像机的照射距离 在工程实施实际过程中,选择红外灯的种类多数是选择它的夜视照射距离.在室外环境中,如 果使用 LED 的红外灯来对 100 米外的观察环境,基本是不太可行,必须选用能照射远距离的 卤素红外灯或可达到中长距离的 LEDArray 红外灯.但只对室内 20-30 米的观察环境,使用卤 素红外灯将是资源的极大浪费,再就是未必得到要求的效果,这时就有必要使用 LED 的红外 灯或 LEDArray 灯. 由于红外光源波长较长,反映到普通非红外镜头上会比可见光焦点略深一些,所以在用了红 外灯夜间成像时,会感觉焦距稍微模糊一点. 自动光圈镜头,以适应昼夜照度很大的变化. 另外,防护等级,能否在不同的使用环境下工作,外观和制造工艺优良,安装操作简易性,性价 比上也是评价一款红外摄像机好坏的指标. 红外摄像机和日夜两用型摄像机的区别 我国安防监控系统领域虽然起步晚,但发展快,市场上对监控范围,监控距离,高分辨率,低度 照和输出传输方式多样化诸方面要求也是越来越高,发展空间越来越大.但由于商家的炒作, 一些人因此误解了另外一种摄像机,即日夜两用型摄像机,有不少人甚至把这两个不同类型 的品种当成了一个品种. 日夜两用型摄像机由于也能在较暗的环境下摄影,因此有些人也单纯地将这类摄像机归类 到红外摄像机,其实它与真正定义上的红外摄像机还是有功能与定位上的差距.这是因为目 前的摄像机大多采用 CCD 作为感光组件,CCD 本身就可以感应到红外光线,因此这些采用 CCD 作为感光组件的摄像机,只要在 CCD 前加上红外滤光镜,便具备红外摄像的能力,这也 是目前市面上所谓的日夜两用型摄像机的基本运作原理.不过,这些摄像机仍旧需要光线(可 见光)才能够拍摄到影像.只不过这种光线的需求比较低,也因此,日夜两用型摄像机有时也 被称为低照度摄像机. ,这些日夜两用型摄像机强调的是对光线的灵敏度,而红外摄像机强调的是对于光谱上光线 的感应宽度,这完全是不同的设计概念与市场定位,并不能一概而论. 不可否认,近年来,大众对监控产品要求越来越高,不仅要实现全天候 24 小时监控,还要在照 明条件不足的情况下呈现清晰的图像效果.为适应市场需求的变化,厂商竞相发展低照度摄 像机.在这种市场大势所趋影响下,照度更低的摄像机无疑已经成为日夜两用摄像机一个重 要的发展方向. 什么是低照度呢 所谓照度(LUX)是指亮度单位,1LUX 约等于 1 烛光在 1 米距离的照度,目 前在摄像机参数规格中常见的最低照度,是指该摄像机只需在所标示的 LUX 数值下,就可获 取清晰的图像,这个数值越小,说明 CCD 的灵敏度越高.目前市场上对低照度的定义众说纷 纭,彩色摄像机从 0.0004LUX-1LUX,黑白摄像机从 0.0003LUX-0.1LUX 都有,而日夜两用摄 像机的低照度可达到 0.15LUX.在普通的应用市场,日夜两用摄像机如能达到千 分之几 LUX,就基本可以满足普通用户的要求.而真正的红外摄像机则可以在零照度(0 Lux) 下工作,且其拍摄的画面品质仍然优于这些日夜两用型摄像机. 目前的情况是,在某些低照度环境下,许多中国生产的日夜两用摄像机仍需配备一定的照明
器材或红外设备,才能达到理想的图像效果,其中增加红外灯是常用的一种方法.对此,厂商一 般采用两种方式,一是在日夜两用摄像机中设置红外设备接口,以便在摄像机外部添加红外 灯;或者将红外灯直接嵌入摄像机内,做成一体机. 需要指出的是,日夜两用型摄像机在一些夜晚时的环境光线还不太差的场所,还是有实用上 的价值.本刊所作的对比只是强调一下红外摄像机的功能特性以及两种摄像机之间的差异. 红外摄像机的未来发展 随着安防监控逐渐成为社会需求关注的热点,安防技术的发展也越来越受到社会各方面的 重视,人们对监控的要求已由以前的可见光监控逐渐向夜间无光监控的方向发展.红外夜视 系统是配合摄像机系统夜间正常监视而量身定制的设备,它能够使摄像机在环境光线低于 一定状态时,仍可以得到清晰的监控图像,从而达到夜间理想的监视效果.它既能够获取清晰 的图像,又可以保护监控设备的隐蔽性. 经过这几年的夜视监控市场需求的增大,红外摄像机从无到有,从体积庞大到精致小巧,照射 距离由近至远,逐渐自成&一体&,市场占有量逐年攀高.再加上这个领域产品技术门槛的降低, 核心部件原材料供应地的增多,以及民用市场中人们日益增强的监控安保意识,和近几年全 国范围内开展的&平安城市&,&科技强警&项目的全面启动,对黑暗环境下正常监控的需求普 遍提高,都使得红外夜视市场持续升温. 国内许多安防企业也因此暗暗发力,潜心研发或调整策略,都想在红外摄像机领域行业中占 有一席之地.目前,红外摄像机领域由于市场发展空间还比较大,还引来了原本是这个领域外 的许多企业纷纷涉足其中,这也预示着这个领域将面临前所未有的市场竞争.企业能否胜出 的关键在于是否具有真正的竞争实力和市场认可度,企业必须在技术上创新,产品上改良,推 进品牌建设,才会推出更多让客户满意的产品.目前市场上最终用户对红外摄像机需求相当 大,无论在国内市场还是在国外市场都非常活跃. 那么,谁能在这个领域领得先机 谁能拥有最先进的技术 红外摄像机在不久的将来又将会 出现哪些新技术呢 业内人士预计,红外摄像机以后的发展将会朝更集约化的方向整合,包 括含音频监听在内的讯号采集,包括远程网络甚至 PTZ 云台控制在内的一体化产品形式以 及如何解决红外可视距离和结霜结雾的问题等. 值得一提的是,目前很多生产厂商都是以特定条件使用的红外一体机形式推出红外摄像机, 用户无需过多的考虑太多零碎配件的技术参数,只需要选择采用特点合适红外需求技术的 产品即可.而国内许多生产商也慢慢意识到产品的技术,质量,品牌,售后服务,安装,兼容,相应 产品的完整性的问题.因此,这种趋势必将在近年内展现出来. 监控的发展方向在于夜视,夜视的发展方向在于红外,这个趋势越来越明显.在红外夜视这个 领域,中国企业已经走在世界前列.但是,这毕竟是一个新兴产业,大量劣质产品泛滥市场,影 响了人们对红外夜视产品的信任.还有一些当年很领先的企业,死抱暴利不放,技术上固步自 封,快速被市场淘汰.而另一些企业致力于开发更长距离的红外夜视系统,让产品的使用寿命 逐步延长.相信这几年内行业市场将继续洗牌,一些企业将被无情的淘汰出局,一些企业将脱 颖而出,成为市场的新宠,从而实现安防行业的升级和新的资源整合.
怎么选择黑夜里监控摄像机辅助红外灯？
为了使摄取的图像层次清楚、对比度合适，必须保证摄像机的最佳照度，在环境照度不 能满足要求时，需要配置辅助照明设备以达到摄像要求。视频信号的标称值为 1Vp-p， 标准值为 0.7Vp-p，最低照度时的视频信号值为 1/3 到 1/2 的标准植。所以摄像机在最低 照度时的图像，决不会“如同白昼一样”。另外，摄像机在最低照度时产生的图像清晰度， 是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹，要求黑色反射率近于 0%，白色反 射率大于 89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件，比如：树叶和草地的反射
率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照 度作为衡量现场环境照度的标准。一、普通照明设备 电视监控系统使用的光源种类取 决于观察时的具体时间，尤其是是外应用场合。在白天，工作条件会随着天气情况的变化 （晴天、阴天、雨天等）而变化，因为天气的变化会引起室外光线光谱组成的变化。辅助 照明设备很多，可以使用民用照明设备即可，在夜间，最常用的有钨丝灯、卤钨灯、钠灯、 水银灯和高强度放电金属弧光灯等。每种自然光源和人造光源都有其独特的色谱组成， 这可能对某种摄像机有利，也可能对其不利。大部分黑白系统的图像质量只取决于照明光 线的总能量，或摄像机所接收到的能量，而无法辨别光纤中的不同颜色。如果光源的光谱 曲线正好落在传感器的敏感区域内，照明光线就可以得到最高效率的运用。彩色 CCTV 系统的情况就复杂多了。对于可以感知可见光谱中所有这些颜色的光。而为了取得较好的 彩色平衡，光源的光谱曲线必须与传感器的灵敏度相匹配。大多数彩色摄像机都具有自动 白平衡控制功能，它可以通过电子电路自动进行调整，以实现合适的彩色平衡效果。光源 中必须包括所有可见光中的彩色，这样才能在监视器上重视这些颜色。太阳、钨丝灯、卤 钨灯、氙灯等宽带光源可以产生相当好的彩色图像，因为它们的光谱中含有所有颜色的频 率。汞弧光灯和钠蒸气灯等窄频光源的光谱不连续，因此颜色再现效果较差。水银灯发出 的红光很小，因此在汞弧灯下，红色物体就会变成黑色的。同样道理，高压钠灯发出大量 的黄色光、橙色光和红色光，蓝色或蓝绿色的物体在这种灯光下也会变成黑色、灰色和褐 色。低压钠灯只产生黄色灯，因此不能用于彩色 CCTV 系统。使用人工照明时，还要 考虑照明光束的角度和镜头的视场角。宽束泛光灯能以相当均匀的照度为大面积区域提供 照明，从而产生亮度均匀的图像。窄束光源或聚光灯只能照到小面积区域，照不到的区域 会非常暗。照度不均匀的场景所形成的图像也会具有不均匀的亮度。为了提高光线的利用 率，摄像机镜头的视场角最好与光源的光束角相匹配。如果灯光只能照亮场景的一部分、 摄像机的视场角应该调整到观察区域所需要的角度。使用自然照明时， 不存在光束角问题， 自然光源通常能够均匀地为整个场景提供照明。所有具有一定温度的物体都可以发光。改变发光体的温度可以改变光线的强度和颜色。例如，铁块在逐渐加热时，首先会变成暗 黑色，接着变成血橙色；在钢铁厂里，铁水呈现黄白色，因为它的温度比血橙色的低温铁 块高。白炽灯里的钨丝在加热时发出的光几乎全是白光。物体加热到能够发光的状态成为 “白炽”， 这也是“白炽灯”的由来。彩色电视系统中常用到的“色温”就是指物体被加热到不同 颜色时的温度。有的发光物体被加热时会同时在不同频率上发出同等强度的光。科学 家称该物体为黑体辐射体。黑体辐射体根据一定的物理定律发射紫外光、可见光和红外 光。钨丝灯和太阳的发光特征与黑体类似，它们能够发出含有连续光谱的光，也就是 说，它们所发出的光包括所有波长的单色光。其它像水银灯、荧光灯、钠灯和金属弧灯等 光源发出光在光谱上就不是连续的它们的发光频带较窄，水银灯只发出蓝绿色光，钠灯则 只发出橙黄色。二、红外灯的原理 采用常规的可见光照明，不仅不能隐蔽，反而更加 暴露监控目标（在居民小区还有扰民问题）。隐蔽的夜视监控，目前都是采用红外摄像技 术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用 任何物质在绝对零度以上都有红外光发射，人体和热机发出的红外光较强，其它物体发出 的红外光很微弱，利用特殊的红外摄像机可以实现夜间监控。但是，这种特殊的红外摄像 机造价昂贵，而且不能反映周围环境状况，因此在夜视系统中不被采用。在夜视系统中经 常采用主动红外摄像技术，即采用红外辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉 到的红外光，辐射“照明”景物和环境，应用普通低照度黑白摄像机、白天彩色夜间自动变 黑白摄像机或红外敏感型低照度彩色摄像机，感受周围环境反射回来的红外光实现夜 视。光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（10-9m）到 1 毫米（mm）左右。人 眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm - 780nm，可 见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波 长比红外光长的称为红外光。普通 CCD 黑白摄像机不仅能感受可见光，而且可以感受 红外光。这就是利用普通 CCD 黑白摄像机，配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原
理。而普通彩色摄像机不能感受红外光，因此不能用于夜视。三、红外灯的种类 红外 灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光（红外发射二极管）红外灯和热辐射红外灯两 种。其原理及特性我们介绍如下㈠红外发射二极管（LED）红外灯 由红外发光二极 管矩阵组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料（常用砷化镓 GaAs）制成 PN 结，外加正向偏压向 PN 结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长 830 -950nm，半峰带宽约 40nm 左右，它是窄带分布，为普通 CCD 黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴，（采用 940～950nm 波长红外管）或仅有微弱红暴（红 暴为有可见红光）和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度 μW/m2 表示。一般 来说，其红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件 的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功 率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。红外发光二极管 的伏安特性与普通硅二极管极为相似。当电压越过正向阈值电压（约 0.8V 左右）电流开始 流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压 准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。红外发光二极管辐射功率随环境 温度的升高（包括其本身的发热所产生的环境温度升高）会使其辐射功率下降。红外灯特 别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。红外发光二极管最大辐射强 度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的 50%的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不 同。㈡热辐射红外灯 热辐射现象是极为普通的，物体在温度较低时产生的热辐射全部 是红外光，所以人眼不能直接观察到。当加热 500 度左右时，才会产生暗红色的可见光， 随着温度的上升，光变得更亮更白。在热辐射光源中通过加热灯丝来维持它的温度，供辐 射继续不断的进行。维持一定的温度而从外部提供的能量与因辐射而减少的能量达到平 衡。辐射体在不同加热温度时，辐射的峰值波长是不同的，其光谱能量分布也是不同 的， 经特殊设计和工艺制成的红外灯泡，其红外光成分最高可达 92 - 95%。其光谱范围 是很宽的，普通黑白摄像机感受的光谱频率范围也是很宽的，且红外灯泡一般可制成比较 大的功率和大的辐照角度，因此可用于远距离红外灯，这是它最大的优点。其最大不足之 处是包含可见光成份，即有红暴，且使用寿命短，如果每天工作 10 小时，5000 小时只能 使用一年多，考虑散热不够，寿命还要短。在克服热辐射红外灯缺点方面，首先是研 制和应用了高通红外滤波钢化玻璃。波长愈长，红暴愈小，甚至可达到全无红暴，但是， 红外光的效率愈低，红外灯发热就愈高。红外玻璃的波长可根据用户对红暴要求高低加以 选择，一般而言，相同有效辐照距离时，对红暴要求愈高，造价愈高。红外玻璃经过钢化， 可以耐受急冷急热的变化，在内部红外灯泡由于可见光滤除的部分，转化产生热量，温度 会很高，外部冷风及雨雪的突袭下，急冷而不致损坏。为提高热辐射红外灯的寿命，采用 了光控开关电路，以减小其工作时间；采用了变压稳压整流电路，使其发光功率得以充分 发挥而且提高了红外灯的寿命；而更重要的是考虑灯丝冷阻是非常小的，如 100W 红外灯 泡，灯丝热阻为 529Ω，这时的工作电流只有 0.4348A，而冷阻只有 36Ω，红外灯接通电 源瞬间为 6.39A 瞬时功达到 1470W，这一瞬间灯丝负荷过载达几十倍，这对灯丝寿命有非 常大的影响。人们研制的灯丝保护电路，相信红外灯灯泡的工作寿命会成倍增长。此外， 还增加了延时开关电路以防环境的光干扰。四、红外灯的选择与使用 红外灯的选择最 重要的问题是成套性，即红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。在设计 方案时对所有器材综合考虑设计， 把它作为一个红外低照度夜视监控系统工程来考虑设计。有的人买完了摄像机、镜头、防护罩、电源之后甚至安装之后才去考虑购买红外灯，这是 不正确的，在考虑成套性时，特别要注意以下几个问题。㈠用黑白摄像机或特殊彩色摄像 机 CCD 图像传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延 长到红外区域，利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明也 可使 CCD 图像传感器清晰的成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从 CCD 器件 的输出信号中分离出绿蓝红三种基色视频信号，然后合成彩色电视信号，其感光光谱只在
可见光区域。随着技术的进步出现白天彩色/晚上黑白摄像机，它采用两个 CCD 进行切 换或采用一个 CCD 利用数字电路的切换来实现，但是存在黑白照度偏高、有的对彩色色彩 的不利影响等缺点。而红外低照度彩色摄像机红外感度比一般摄像机高 4 倍以上，随着成 本的降低，会成为发展趋势的。㈡要求选用低照度摄像机 摄像机的最低照度是当被摄 景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮 度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的光圈 F 的大小。例如使用 F1.2 的镜头， 当被 摄影景物的照度值低到 0.02Lux 时，摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值 700mv 的 50%-33%，则称此摄像机的最低照度为 0.02Lux/F1.2。有的摄像机生产厂家给出不同光 圈 F 时的最低照度。当选择摄像机最低照度高于红外灯要求时， 红外灯的有效距离将受 到一定影响。应当提醒用户的是市场上出售的摄像机技术性能标出的最低照度有两种不正 常情况，一种是摄像机制造商所标的最低照度是所谓的靶面照度，即 CCD 图像传感器上的 光照度， 它比景物照度低 10 倍左右；另一种是有个别摄像机制造商或销售商虚报最低照 度。目前市场上比较经济的黑白摄像机，有的最低照度标为 0.01～0.02lux，它们的实际最 低照度仅为 0.1～0.2Lux， 如果，使用的红外灯要求摄像机的最低照度为 0.02Lux，必然 影响红外灯的有效照射距离， 而购买最低照度 0.02Lux 的摄像机， 价格可能比 0.1～0.2Lux 摄像机最少高一倍左右。㈢要求摄像机的尺寸规格 摄像机标称尺寸日趋小型化，目前 市场上的摄像机尺寸规格有 1/2&、1/3&、1/4&，摄像机尺寸大，接收的光通量大，摄像机 尺寸小，接受的光通量少，如红外灯标称的有效距离是 1/2&摄像机条件下试验的，如采用 1/3&或者 1/4&摄像机，有效距离也将受到一定影响。1/3&摄像机光通量只有 1/2”摄像机光 通量的 44%。㈣镜头的尺寸规格 与摄像机的尺寸规格同理，不再赘述。需要注意的是 红外光源由于波长长，反映到普通非红外镜头上会比可见光焦点略深一些，所以在用了红 外灯夜间成像时，会感觉焦距稍微模糊一点。㈤摄像机和镜头的功能要求 摄像机有自 动电子快门功能， AGC 自动增益控制功能， 镜头有自动光圈， 以适应昼夜照度很大的变化。㈥电源供应 电视监控系统前端设备的电源供应要统一考虑设计。红外灯的电源供应， 考虑到红外管的工作电流对供电电压十分敏感，而电缆长度不同对直流电压衰减不同。在 多个红外灯距控制室的距离相差较大时， 采用 DC12V 集中供电可能使距控制室近的红外灯 供电电压高，距控制室远的红外灯供电电压低。加之电源电压调整上的偏差，可能造成电 压过高的红外灯寿命缩短甚至烧坏，电压低的红外灯发射功率不足。因此建议尽可能采用 AC22V 供电或配一对一的直流稳压电源，这种直流稳压电源有的在电网电压波动在 AC100V-245V 时输出直流电压都是稳定的，保证红外灯红外辐射功率都是稳定可靠 的。防护罩对红外灯的效果也有影响，红外光在传输过程中，通过不同介质，透射率 和反射率也不同。不同的视窗玻璃，特别是自动除霜镀膜玻璃，对红外光的衰减也不同.
红外灯的原理选择与应用
一、概述 在电视监控系统工程中，过去很少应用红外灯，近年来,不但金库、油库、军械库、图书文献库、 文物部门、监狱等重要部门采用，而且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程 也应用了红外灯。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。不但要求白天和 夜间可见光照明监控，而且要求夜间隐蔽性监控。随着电视监控系统工程技术的发展，购买红外灯用户的迅猛增加，也出现不少问题，例如：某用户 购买了十几个红外灯，说一个都不亮，经过询问了解才知道，他采用的是普通彩色摄像机，而普通 彩色摄像机是不感受红外光的；有的用户说你们的红外灯达不到标称的照射距离，经过了解，他们 缺乏红外灯对摄像机、镜头、防护罩和供电系统配套性要求的认识，在电视监控工程设计中没有作 为一个红外低照度低照度假夜视系统工程来总体考虑；有的用户对红外灯自以为了解，自行增加 DC12V 红外灯供电电压， 以此增加红外灯的辐照功率， 或采用不稳压直流电源给 DC12V 红外灯供
电造成红外灯烧毁； 有的用户反映它们按红外灯要求的照度选配了摄像机， 在红外灯标称的照射距 离内却不能获得清晰图象， 而不知有的摄像机生产厂家给出的最低照度有水分， 或有意无意地使用 了含糊的最低照度概念，以所谓的靶面照度代替景物照度；此外，有的用户对摄像机照度之外影响 获得清晰图像的因素，如摄像机和镜头的标称尺寸、镜头光圈 F、焦距 f、对摄像机功能要求等不 十分了解。我们认为现在向电视监控器材经销商、工程商和用户介绍一些红外灯的原理、选择和应 用方法是有益的。实现夜视的方法，可以采用常规的可见光照明，但此法不仅不能隐蔽，反而更加暴露监控目标（在 居民小区还有扰民问题） 。隐蔽的夜视监控，目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动 红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度以上都有红外光 发射，人体和热机发出的红外光较强，其它物体发出的红外光很微弱，利用特殊的红外摄像机可以 实现夜间监控。但是，这种特殊的红外摄像机造价昂贵，而且不能反映周围环境状况，因此在夜视 系统中不被采用。在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术，即采用红外辐射“照明”，产生人眼看 不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射“照明”景物和环境，应用普通低照度黑白摄像机、白天 彩色夜间自动变黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围环境反射回来的红外光实现夜视。二、 二、红外灯的原理及其特性 光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（1nm=10-9m）到 1 毫米（mm）左右。人眼可见的只 是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为 380nm～780nm，可见光波长由长到短分 为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。普通 CCD 黑白摄像机可以感受光的光谱特性，它不仅能感受可见光，而且可以感受红外光。这就 是利用普通 CCD 黑白摄像机，配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。而普通彩色摄像 机的光谱特性不能感受红外光，因此不能用于夜视。红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光（红外发射二级管）红外灯和热辐射红外灯两种。其原理及特性我们介绍如下1. 红外发射二极管（LED）红外灯的原理及特性 由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料 （常用砷化镓 GaAs） 制成 PN 结，外加正向偏压向 PN 结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长 830～950nm， 半峰带宽约 40nm 左右，它是窄带分布，为普通 CCD 黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是 可以完全无红暴， （采用 940～950nm 波长红外管）或仅有微弱红暴（红暴为有可见红光）和寿命 长。红外发光二极管的发射功率用辐照度 μW/m2 表示。一般来说，其红外辐射功率与正向工作电流成 正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极 管烧毁。当电压越过正向阈值电压（约 0.8V 左右）电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电 流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐 射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯 特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方， 并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强 度为最大值的 50%的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有 所不同。2. 热辐射红外灯的基本原理及其特性 热辐射现象是极为普通的,物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光，所以人眼不能直接观察 到。当加热 500 度左右时，才会产生暗红色的可见光，随着温度的上升，光变得更亮更白。在热辐 射光源中通过加热灯丝来维持它的温度， 供辐射继续不断的进行。维持一定的温度而从外部提供的 能量与因辐射而减少的能量达到平衡。辐射体在不同加热温度时，辐射的峰值波长是不同的，其光谱能量分布也是不同的。
根据以上原理，经特殊设计和工艺制成的红外灯泡，其红外光成分最高可达 92～95%。国外生产 的这种红外灯泡的技术性能为功率 100～375W；电源电压 230～250V；使用寿命 5000 小时、辐射角度 60～80 度。普通黑白摄像机感受的光谱频率范围也是很宽的， 且红外灯泡一般可制成比较大的功率和大的辐照 角度，因此可用于远距离红外灯，这是它最大的优点。其最大不足之处是包含可见光成份，即有红 暴，且使用寿命短，如果每天工作 10 小时，5000 小时只能使用一年多，考虑散热不够，寿命还要 短。而对于客户来讲，更换灯泡是麻烦和不愉快的事情。在克服热辐射红外灯缺点方面进行了许多努力， 首先是研制和应用了高通红外滤波钢化玻璃。波长 愈长，红暴愈小，甚至可达到全无红暴，但是，红外光的效率愈低，红外灯发热就愈高。红外玻璃 的波长可根据用户对红暴要求高低加以选择，一般而言，相同有效辐照距离时，对红暴要求愈高， 造价愈高。红外玻璃经过钢化， 可以耐受急冷急热的变化， 在内部红外灯泡由于可见光滤除的部分， 转化产生热量，温度会很高，外部冷风及雨雪的突袭下，急冷而不致损坏。为提高热辐射红外灯的 寿命，采用了光控开关电路，以减小其工作时间；采用了变压稳压整流电路，使其发光功率得以充 分发挥而且提高了红外灯的寿命；而更重要的是考虑灯丝冷阻是非常小的，如 100W 红外灯泡，灯 丝热阻为 529Ω，这时的工作电流只有 0.4348A，而冷阻只有 36Ω，红外灯接通电源瞬间为 6.39A 瞬时功达到 1470W，这一瞬间灯丝负荷过载达几十倍，这对灯丝寿命有非常大的影响。人们研制 的灯丝保护电路，相信红外灯灯泡的工作寿命会成倍增长。此外，还增加了延时开关电路以防环境 的光干扰。三．红外灯的选择和使用 红外灯的选择最重要的问题是成套性，即红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的成套性。在设计方案时对所有器材综合考虑设计，把它作为一个红外低照度夜视监控系统工程来考虑设计。有的人买完了摄像机、 镜头、 防护罩、 电源之后甚至安装之后才去考虑购买红外灯， 这是不正确的， 在考虑成套性时，特别要注意以下几个问题。1. 使用黑白摄像机或特殊彩色摄像机 CCD 图象传感器具有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域， 利用此特性，可以在夜间无可见光照明的情况下，用辅助红外光源照明也可使 CCD 图象传感器清 晰的成像。而普通彩色摄像机为了能传输彩色信号，从 CCD 器件的输出信号中分离出绿蓝红三种 基色视频信号，然后合成彩色电视信号，其感光光谱只在可见光区域。随着技术的进步出现白天彩色／晚上黑白摄像机，它采用两个 CCD 进行切换或采用一个 CCD 利 用数位电路的切换来实现，但是存在黑白照度偏高、有的对彩色色彩的不利影响等缺点。而红外低 照度彩色摄像机红外感度比一般摄像机高 4 倍以上，随着成本的降低，会成为发展趋势的。2. 要求选用低照度摄像机 摄像机的最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一 规定值时的景物光亮度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的光圈 F 的大小。例如使用 F1.2 的 镜头， 当被摄影景物的照度值低到 0.02Lx 时,摄像机输出的视频信号幅值为标准幅值 700mv 的 50%-33%， 则称此摄像机的最低照度为 0.02Lx/F1.2。有的摄像机生产厂家给出不同光圈 F 时的最低照度。当 选择摄像机最低照度高于红外灯要求时， 红外灯的有效距离将受到一定影响。应当提醒用户的是市场上出售的摄像机技术性能标出的最低照 度有两种不正常情况，一种是摄像机制造商所标的最低照度是所谓的靶面照度，即 CCD 图象传感 器上的光照度， 它比景物照度低 10 倍左右； 另一种是有个别摄像机制造商或销售商虚报最低照度。目前市场上比较经济的黑白摄像机（售价在 700 元左右，有的最低照度标为 0.01～0.02Lx） 它们的实际最低照度仅为 0.1～0.2Lx， 如果，使用的红外灯要求摄像机的最低照度为 0.02Lx，必然影响红外灯的有效照射距离，而购买 最低照度 0.02Lux 的摄像机，价格可能比 0.1～0.2Lx 摄像机最少高一倍左右。这时有两种选择，在 摄像机上多花钱，在红外灯上就少花钱；在摄像机上少花钱,在红外灯上就多花钱。经验表明室外 特别是距离较远时，选择前者是比较经济的。
3. 要求摄像机的尺寸规格 摄像机标称尺寸日趋小型化，目前市场上的摄像机尺寸规格有 1/2&、1/3&、1/4&，摄像机尺寸大,接 受的光通量大,摄像机尺寸小,接受的光通量少,如红外灯标称的有效距离是在 1/2&摄像机条件下试验 的,如采用 1/3&或者 1/4&摄像机,有效距离也将受到一定影响。1/3&摄像机光通量只有 1/2”摄像机光通 量的 44%。4. 镜头的尺寸规格 与摄像机的尺寸规格同理，不再赘述 5. 摄像机和镜头的功能要求 摄像机有自动电子快门功能，AGC 自动增益控制功能，镜头有自动光圈，以适应昼夜照度很大的 变化。6. 电源供应 电视监控系统前端设备的电源供应要统一考虑设计。红外灯的电源供应， 考虑到红外管的工作电流 对供电电压十分敏感， 而电缆长度不同对直流电压衰减不同。在多个红外灯距控制室的距离相差较 大时，采用 DC12V 集中供电可能使距控制室近的红外灯供电电压高，距控制室远的红外灯供电电 压低。加之电源电压调整上的偏差，可能造成电压过高的红外灯寿命缩短甚至烧坏，电压低的红外 灯发射功率不足。因此建议尽可能采用 AC220V 供电或配一对一的直流稳压电源，这种直流稳压 电源有的在电网电压波动在 AC100V-245V 时输出直流电压都是稳定的，保证红外灯红外辐射功率 都是稳定可靠的。除配套性外，还要考虑到以下因素，选择红外灯时，在选择红外灯辐照距离时留有余地。1.摄像机给出的最低照度。这里的最低照度概念是什么？摄像机产生的视频信号标称值为 1V，标 准值为 0.7V，而最低照度时的视频信号值为 1/3-1/2 标准植。所以摄像机在最低照度时的图像，决 不会“如同白昼一样”。2.摄像机在最低照度时产生的图像清晰度，是用电视信号测试卡进行测式的，其黑白相间的条纹， 要求黑色反射率近于 0%，白色反射率大于 89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件， 比如：树叶和草地的反射率很低，反差很小，就不易获得清晰图像。3.给出摄像机最低照度的同时，还要给出光圈 F 的要求值，而变焦镜头一般只给出 1：F 的最大值， 即光圈 F 的最小值（光圈实际尺寸最大值） ，F=f/D,那么 D 为定值，在 f 焦距拉大 10 倍时，F 变得 很大（即光圈实际尺寸变得很小） 。光通量将受到很大影响。4.在使用自动光圈镜头、自动增益控制或自动电子快门摄像机时，镜头光圈 F 值也会发生变化。例 如，在摄像机近处有景物，反射回强光给摄像机，或附近有灯光照射摄像机，这时摄像机的灵敏度 将减小、自动光圈的尺寸将被关小，光通量也将受到很大影响。5.防护罩对红外灯的效果也有影响， 红外光在传输过程中， 通过不同介质， 透射率和反射率也不同。不同的视窗玻璃， ，特别是自动除霜镀膜玻璃，对红外光的衰减也不同。6.有的器材生产或销售商，不给出红外灯的辐照距离，只给出功率数，这样对生产、销售商来说麻 烦可能少一些，但是这是非常含糊的概念，因为功率消耗除转化为红外光能外，还有电源热损耗、 电路热损耗、光源热损耗、滤光玻璃片红外光效率等等。相同功率的红外灯，其辐照距离可能相差 很远。随着红外夜视系统的迅速发展， 红外灯生产供应厂家也会增加， 但红灯产品并非象有的人想象的那 样容易，在技术、检测仪器设备等方面条件也不同，希望用户多多加比较，慎重选择。用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书， 特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所 讲述的配套性方面是否达到要求，应考虑到的影响因素是否考虑到，如未达到要求，可及时调整所 用器材。用户不应擅自提高供电电压，因为红外灯在设计时，既考虑到其辐照度的充分发挥，又考虑到其安 全可靠性。提高供电电压，可能使红外灯烧毁，更不应擅自拆改红外灯。如果这样做，生产厂家可 能不再负责维修。如果红外灯出现问题，应与生产厂家或供货商联系
红外夜视摄像机
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光 的波长范围为 0.62～0.76μm；紫光的波长范围为 0.38～0.46μm。比紫光波长更短的光叫紫外线，比红 光波长更长的光叫红外线， 人的肉眼是看不到红外线的。因为数码摄像机用 CCD 感应所有光线(可见光、 红外线和紫外线等),这就造成所拍摄影像和我们肉眼只看到可见光所产生的影像很不同。为了解决这个 问题， 数码摄像机在镜头和 CCD 之间加装了一个红外滤光镜， 其作用就是阻挡红外线进入 CCD,让 CCD 只能感应到可见光，这样就使数码摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。红外夜视， 就是在夜视状态下， 数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体， 关掉红外滤光镜，不再阻挡红外线进入 CCD，红外线经物体反射后进入镜头进行成像，这时我们所看 到的是由红外线反射所成的影像， 而不是可见光反射所成的影像， 即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不 到的影像。目前大多数的红外摄像机都采用 LED 红外发光二级管作为红外摄象机的主要材料，详细产品图和外观 如图红外线摄像机的原理特性及其选择与使用 在电视监控系统工程中，过去很少应用红外灯，但由于现今社会犯罪比率不但增加，红外线在夜间监视 所扮演的角色更加突出，不仅金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用，而 且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外线摄像机。这说明人们对电 视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。对重要的场所越来越要求做到 24 小时连续监控。实现夜视的方法，可以采用常规的可见光照明，但此法不仅不能隐蔽，反而更加暴露监控目标。隐蔽的 夜视监控，目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被 动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一 273℃)以上都有红外光发射的原理。由于人的身体和发 热物体发出的红外光较强，其它非发热物体发出的红光很微弱，因此，利用特殊的红外摄像机就可以实 现夜间监控。被动红外摄像技术由于设备造价高且不能反映周围环境状况， 因此在夜视系统中不被采用。主动红外摄像技术是利用特制的&红外灯&人为产生红外辐射， 产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的 红外光，辐射&照明&景物和环境，利用普通低照度 CCD 黑白摄像机或使用&白天彩色夜间自动变黑白& 的摄像机或&红外低照度彩色摄像机&去感受周围环境反射回来的红外光，从而实现夜视功能。红外线摄像机的原理特性 光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（1nm=10-9m）到 1 毫米（mm）左右。人眼可见的只 是其中一部分， 我们称其为可见光， 可见光的波长范围为 380nm～780nm， 可见光波长由长到短分为红、 橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光（红外发射二级管）红外灯和热辐射红外灯两种。一般 市场上主要采用红外发射二极管的红外灯，其原理及特性我们介绍如下由红外发光二级管矩阵组成 发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料（常用砷化镓 GaAs）制成 PN 结，外加正向偏压向 PN 结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长 830～950nm，半峰带宽约 40nm 左右，它是窄带 分布，为普通 CCD 黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴， （采用 940～950nm 波 长红外管） 或仅有微弱红暴 （红暴为有可见红光） 和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度 μW/m2 表示。一般来说，其红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的 温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工 作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。针对这一情况，富视康公司 FI-930C 和 FI-970C 在 设计时充分考虑了这个问题，采用高效率发光二极管，在摄像机里面内置散热系统，使摄像机稳定工作 时间达到 25000 小时！ 红外线摄像机的选择和使用 红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性。目前市场上大多是 摄像机和红外线投射器分开的， 这样我们在设计方案时就必须对所有的器材统一考虑， 是选择黑白摄像 机搭配红外灯呢，还是用彩色转黑白的摄像机？还有安装方式和防水方面的考虑。一般来说，黑白摄像 机采用的 CCD 传感器有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，
利用辅助红外灯照明就可在 CCD 传感器上清晰的成像，而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区， 因此不能适用于红外灯泡照射摄像；日夜两用型摄像机采用两个 CCD 进行切换或者采用一个 CCD 传 感器， 利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像， 但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等 缺点。除此之外，还有一体化的红外线摄像机，就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起， 典型的产品如富视康公司的 FI-930C 和 FI-970C，这两种采用优质的铝型外壳，通过一次成型的生产工 艺，使产品的防水级别达到 IP55 等级，可以在室内室外通用，由于采用一体化的设计，就自然降低了 施工和调试的难度。随着红外夜视系统的迅速发展， 红外灯生产供应厂家也会增加， 但红外线产品并非象有的人想象的那样 容易，在技术、检测仪器设备等方面条件也不同，希望用户多多加比较，慎重选择。用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书， 特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述 的配套性方面是否达到要求，应考虑到的影响因素是否考虑到，如未达到要求，可及时调整所用器材。
红外一体摄像机
现今摄像机市场,好像只剩下红外一体机还可以炒一炒,就因为这样,引起的话题及争议也最多,,真理越辩 越明, 虽说”水清则无鱼”,但总不能一天到晚打迷糊仗,消费者的权益也得照顾一下. CCD 为什么能看到红外线? CCD 本来就能看到红外线! 它本来就对红外光有感应,不信,拿支黑白摄像机,关掉电灯,拿个红外灯一照, 影像不就出来了! 那彩色 CCD 为什么看不到红外线? 事实上,彩色 CCD 也看的到红外线, 就是因为它能感应到红外线,会 干扰到 D.S.P (影像处理主芯片)的运算,导致”偏色”,因此,得想个办法,让它不能接收红外线,方法就是:让 CCD 戴上”太阳眼镜”,只是人戴的太阳眼镜是隔离紫外线,而 CCD 戴的是隔离红外线,这就是彩色 CCD 上 头黏的那片滤光片 这 是 滤 光 片 对 每 个 波 长 光 的 穿 透 率 , 横 轴 是 波 长 , 以 奈 米 (nm) 表 示 , 纵 轴 是 穿 透 率 , 我 们 看 到 从 380nm-645nm 穿透率是约 93% ,刚好就是可见光的范围(紫-靛-蓝-绿-黄-橙-红),就是彩虹的颜色嘛! 600 多 nm 是红色光,在它往右以”外”,就叫”红外线”,是”红色以外的光” 不是红色的光,因为眼睛已经看不到 了,再来,380nm 左右我们眼睛看到的是紫色,在 380nm 往左以”外”,就叫”紫外线”,眼睛一样看不到,但会照 伤我们的皮肤,让青藏高原同胞晒的黑黑的,脸颊红红的. 话扯远了, 从上图我们看到,滤光片已经把红外跟紫外光挡掉了,只剩可见光进来,所以,彩色 CCD 就看不 到红外线了.那黑白 CCD 为什么不加滤光片,难到它不怕色干扰吗?呵呵!黑白摄像机本来就没颜色,何来” 色”干扰?所以在早期,红外线摄影机就是用黑白摄像机,加上红外投射灯就行了.后来彩色摄像机越来越 普遍了,总不能白天用彩色摄像机,到了晚上再用黑白摄像机打红外灯吧,这就重复投资了,了解了上头的 道理,就有人想出个方法:当有光线时用彩色摄像机,当没光线时,把 CCD 上头那片滤光片拿掉,再打上红 外灯,这不就得了!”日夜型红外线彩色摄像机”就这样出来了!,这很像读书时去办公室找老教授,他在看书 时戴个老花眼镜,抬头看你时就把眼镜往头顶上挪开,就是这个动作，所以,上头那种摄像机,在 CCD 前装 了个机械结构,用电磁阀把滤光片拉开或推回去,在作动时听的到”喀察”一声. 说到这里,学过光学的人必注意到,CCD 有滤光片跟没滤光片,光线折射率会不一样,把滤光片拿开,打上红 外光,折射率又会因波长不同会有些差异,这加起来就会造成焦点偏移,就是”失焦”,因此,刚刚所说的,不能 只把滤光片移开,还得补上一片镜片来调整折射率,也就是一片滤光片跟一片普遍镜片在抽换.. 这种”日夜型红外线彩色摄像机”是日本人搞出来的,实在太贵了,想仿吗,模具贵又怕被告,就有些天才老 板干脆就把滤光片拿掉了,不就看的到红外线嘛!,怕色干扰,那就用在室内啊,有些偏色? 便宜嘛! 干麻计
较那么多,这叫” ” 彩色室内日夜型红外线摄像机” 老是这样蒙也不是办法,后来有人想到办法,依旧从滤光片下手,搞出这种滤光片看到没,”关大门,开小窗” 让 850nm 那段红外光漏了进来,所以在晚上没灯光时,只要打上 850nm 的红外 光,CCD 就看的到了,这招真是既省钱又方便,换个滤光片就行了,只是要注意! 不是随便拿个红外线投射 灯就行了,必须是 850nm 的! 但是因为 850nm 跟可见光波长很近, 850nm 投射灯常会产生少量可见光成 份,看到的是红色的,那就是”红爆”的来源. 红外线夜视问题解决了,在来是白天的问题了,既然那滤光片会让 850nm 的红外线漏进来,就会产生色干 扰,也就是”白天偏色”的由来,这只能用软件来调整 DSP 的程序,尽量减少色偏,谁说没色偏,肯定是吹牛的! 好了!开始步入正题 “红外一体机”上头说的红外机,在使用上得配上红外灯,在户外时又得加防护罩,摄像机还要有镜头,整组体积庞大,价格 又高,近距离使用时就像大炮打蚊子,不太现实,就有人想到用 LED,就是遥控器用的 LED,有 850nm 的,洗 块板子,装他几十颗,加个光敏电阻(CDS)来侦测光线强度当开关来控制 LED,板子中间挖个洞,再买片摄 像机板,装个机板镜头,往 LED 板一套! 红外一体机就出来了! 这时期的红外机有些问题,一是 LED 发射角度是固定的,因此打出去的光线无法调整,只能搭配几种角度 的镜头,第二,功率不高,打不远.市场量又不大,想要 LED 厂帮你订做,门都没有,因此,效果不太好,但是很少 人在搞,价格又高,可卖到 2000 多,十多年前搞这玩意的人还真的赚了一票.(说到这里,咦! 我明明那时后 就知道这回事了,怎么没去搞?否则我现在也赚爆,不用在这儿吹牛了,我肯定脑袋坏了!呵呵!),其实,在那 时候,搞摄像机的单子都接不完,那有空理这雕虫小技,光卖机板给人装红外机就很好赚了. 随着科技的进步,LED 功率越做越大,越来越亮,尤其民用上的红绿灯改用高亮度 LED,这时有一颗 LED 出 来了,就是拿红绿灯用的那种,改成红外线,四四方方的,叫”食人鱼”,拿来用还挺不错的,但角度是固定的, 不太实用,就有人想到开了片透镜,放在 LED 板前头,不就可以改便发射角度了吗!还去申请了专利.别人还 不能用. 怎办? 山不转路转,反正这时市场量也出来了,LED 厂也就甘愿生产不同角度的 LED,连直径 5mm, 8mm(E-Power),都有了,直径 2 公分的都有. 这时,问题又来了,在电路方面,有过热,光学上,有黑边及均匀度问题,在机构上有白雾,漏水,雾气等问题,须 要一一解决过热 别以为 LED 就不发热,”冷光 LED”跟本还没出现,以 50 颗 5mm,20mil(芯片大小)LED 为例,想打到户外 40 米,电流至少得到 80 毫安,如果又密封在壳子里(户外当然要密封),LED 板上温度会飙到 90 度,还有,LED 是正温度系数,也就是温度越高电流越大,电流越大温度就越高,LED 本身会耐到 100 度,但板子后面那颗 CCD 可只能撑到 60-70 度,这时,画面开始就发白了,看起来白朦朦的,这是因为 CCD 过热,暗电流增加,白 底上浮,再烧下去,CCD 就挂点了 怎办?,一是降低电流,只用 30-40 毫安,打不远怎么办,那就用吹的,反正密密麻麻的 LED,看起来就像能打 的远,还有就是加风扇,但在密闭的壳子里,风扇能撑多久?呵呵!看着办! 最好的方法是加定电流电路,不 让 LED 过电流,但也只能用在 60 毫安以下. 那改用大颗的高功率 LED 呢? 一样,能量不灭定率,发光越强,发热就越多,我看过 400 多颗 LED 做的投射 灯,加了散热片,往上打颗蛋还真能烤熟! 呵呵!敢用的人就能赚到钱. 有,用}_波,把 LED 用 100K 以上}波,打到 1 安培,呵呵!@我三年前就,老f...]用! 总之,过热是红外一体机最大致命伤,想打长距离的用户,千万得三思! 黑边及均匀度 这好解决,LED 板上 LED 的角度得调配好,要跟镜头视角相配合,比如说 4 毫米镜头得搭配宽角度 LED,8 毫米镜头,LED 就要用小角度的,12 毫米就得配 15 度 LED,再加些不同角度的 LED 补光,让打出去的光均 匀些,这些只要花些时间做做实验就行了,不要那么懒,抓把 LED 就搞上去了,不是打不远就是画面搞了黑 边出来. 白雾
有两个原因,一是 LED 光漏到镜头里,也就是镜头上那个隔离圈跟玻璃没密合,让红外线漏了进去,最好就 把隔离圈用铝圈做,直接穿过玻璃面, 不过成本高了些. 在来就是如果用宽角度 LED,红外线打到遮阳罩再反射回镜头,会照成白雾,解决方法就是把遮阳罩退后 些. 漏水 这纯粹是机壳设计不良,防水垫圈材质不好,及组装不慎所造成. 雾气 主要是密封不良,有些方法1.装个干燥包,两下就不行了,吸饱了水,更惨. 2.充氮气,还没出货就漏光了. 3.镜头跟玻璃隔离,独立开来,对漏光还有效,结果雾气集在小玻璃上 4.开通气口,加风扇,没雾气了,但会漏水 5.玻璃镀膜,是不沾水,但防不了雾 呵呵!还是头大,每家都说解决了,信吗? 还有一些要注意的镜头别用太便宜的吧,用好一些的,效果会比较好,还可吹”XX 国进口红外机专用镜头” 机板 找质量好点的,1/3 索尼的当然会比 1/4SHARP 的感度好些,当然了,吹个牛说用索尼 Ex-View 也行,但成本 高太多了,还有,那来那么多 Ex-View CCD 让你来卖? 还有,机板只有分质量好跟质量差,不要争论谁的 DSP 好,给你一颗奔驰引擎你也不一定能造出好车子.还 有红外线用的机板跟一般枪机用机板在程序上有些不同,要注意 总之,红外线一体机是最近最火也最具争议性的摄像机产品,工程商对它是又爱又恨,希望透过大家的讨 论,能走出一条路,否则,一直打混仗也不是办法!
海康威视 DVR/DVS 外网接入方法
外网访问的几种方法1．公网静态 IP 接入 如果您可以联系电信或者网通运营商提供静态的公网 IP 那么只需要将相关的网络 IP，掩码， 网关参数填写进设备 DVR/DVS，然后重新启动设备，就可以通过客户端软件或者 IE 输入 IP 来 实现对于设备的远程访问了.
2.pppoe 接入 DVS 支持 PPPOE 自动拨号的功能可以连接 Modem 进行 ADSL 拨号获取公网 IP 地址进行访问，方 法是一：将设备 ip 、掩码、网关均设置为 0.0.0.0 二：开启 PPPOE 输入 ADSL 拨号的用户名密码然后重起机器。三：设备重起后等待一段时间那么会在 IP 地址处显示拨号获得的 IP 地址，然后通过拨号的公 网 IP 地址进行访问。
但是通过这种方式获得的 ip 地址是动态的，那么会给用户访问时造成困扰，IP 总是会改变。一种解决的方法是， 在一台具有公网静态 IP 地址的电脑上运行我们公司提供的 IPSERVER 软件， 将电脑 IP 地址填写进设备的 DNS 地址处，这时就可以在 IPSERVER 软件中发现这台 DVR 的 IP 地址，产品序列号等，通过客户端软件进行访问，注册时将注册模式选择为“私有域名解析”
通过这种域名解析的方式，来访问设备；然而用户使用比较多的方式还是第三种方式，请看 3。3.路由器方式接入。DVS/DVR 连接路由器，设置 DVS ip 地址 、掩码、网关（设置为路由器内网 IP ）与硬 盘录像机在一个网段，路由器通过拨号或者别的方式获得公网 IP 在路由器中做端口映射，路 由器如果是动态 IP 可以通过路由器的 DDNS 功能来绑定域名， 通过客户端软件或者 IE 直接输 入域名的方式来访问。
以上方式均为设备接入外网的方式，至于访问方式可以通过两种方式来进行访问一通过 IE 输入设备的 IP 地址或者域名 （不管是局域网还是内网），只要知道设备 IP 地址或域名，并且通过 ping 命令来产看网络连接正常，那么都可以在 IE 地址处输入设备 IP 地址域名访问， 只是第一次通过 IE 访问时需要从 DVR/DVR 下载一个控件， 请减低您 IE 的安全级别然控件顺利安装后，就可以进入登陆界面输入 DVR/DRS 用户名密码（出厂为 admin 12345）访问了。
二 ：通过客户端访问，请先在配置的中间的白色区域上点击右键创建一个区域，再单击 区域名称，选择添加设备，按照下图填写相关的参数，填写完成后点击确定，然后点击预 览双击通道名称就可以预览到图像了 。
注意如果用户使用花生壳等方式做域名解析访问，那么需要在客户端软件填写配置信 息“注册模式”处选择“普通域名解析”，如果用户采用海康的 IPSERVER 软件做域名解析 那么请选择注册模式为“私有域名解析”
使用动态 IP 实现远程监控控制的方法
在此之前，我们已经介绍了“工控式硬盘录像机的组装和调试”、“动态域名的申请和路由器的设定方法”，这里仅针 对 804、 808 系列的压缩卡在软件控制界面的设置进行介绍， 其他压缩卡的设置方式请大家参照本文和压缩卡的产品说明 书进行。需要提醒大家的是，在压缩卡的软件目录中，本身就有专业的“客户端”软件，通过客户端软件就可以实现远程控 制和访问（客户端的设置和使用请参考使用手册）。这里仅是应大家的要求，把通过动态域名实现 IE 远程监控的设置方法作简单的介绍1、确认监控系统的硬件、软件运行正常； 2、确认动态域名申请成功，路由器设置正常，路由器中 DNNS 已经连接成功； 一、确认监控软件需要开放的端口任何一款压缩卡，要实现远程的监控和控制，必须要在软件和相关硬件中开放相应的端口，有的软件需要开放的很 多，有的仅需要一个就可以。一般在产品的说明书中会标明，如果没有，就需要我们自己打开软件，看看具体的端口号。除非特别需要，使用默认的端口号就可以了现在，我们打开监控软件，点击“设置按钮”，再点击“网络管理”：
点击“网络管理”后会出现下面的界面，于是，我们就可以知道，需要开放的是：“８００１”端口：
现在，我们已经知道了需要开放的ＩＰ端口号，同时，ＩＰ范围是 192.168.1.0-192.168.1.199（也就是说局域网 内 IP0-199 的任意一台机器度可以访问监控系统了）。二、在路由器中开放相关的端口号在此之前，我们已经确认动态域名设置正确并可以使用，只是需要开放相关端口号就可以了（以 IP―LINKR860 为 例，其他型号的路由器请参考产品说明）具体的操作如图：
接着，按照上面的方法，点击“ＢＭＺ主机”，填入监控主机的ＩＰ号：192.168.1.116，保存退出就可以了。三、检查网络在此，我们需要检查网络的连接情况。一般情况下，我们使用ＤＯＳ命令：“ＰＩＮＧ”：点击电脑左下角的“开 始”按钮--“所有程序”--“附件”--“命令提示符”，就会弹出典型的 DOS 界面控制窗口。输入“PING+空格+主机 IP 地址 192.168.1.116”，回车，将会出现如下的画面：
按照上面的方法，检查动态域名的连接情况，输入：“PING+空格+你申请并设置成功的动态域名（比如我们使用的 域名：http://tianjian01.kmip.net）”，回车后，如果出现上面一样的提示界面，就证明内网、外网均可以实现监控 和控制了，我们现在就可以在 IE 的地址栏中输入我们的动态域名，看看监控的效果了。注意：一般情况下，首次运行远程控制界面，需要下载安装或提前安装 IE 插件，需要暂时开放 IE 的插件安装，有 杀毒软件、防火墙的用户需要对插件的安装放行才可以。有时候，XP 的默认安全方式会阻止插件的安装，在时候，按照 以下步骤解除对插件的阻止（过后如果需要，可以再行恢复到之前的模式）点击ＩＥ“工具栏”--“internet 选项”--“安全”--“自定义级别”， 将出现的安全设置中前几项与“ActveX” 相关的提示改为“启用”，确定退出，刷新一次就可以安装了。
视频监控项目中传输设备和设计传输方式
1、 视频基带传输最为传统的电视监控传输方式， 0～6MHz 视频基带信号不作任何处理， 对 通过同轴电缆（非平衡）直接传输模拟信号。优点：短距离传输图像信号损失小，造价低廉，系统稳定。缺点：传输距离短，300 米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量。布线量大、 维护困难、可扩展性差，适合小系统。尤其是现在非标线材盛行的今天，当你 发现有视频干扰，加矩阵后字符跳动，通过视频分配器后画面有干扰时，查查 自己使用的线缆达标吗？ 2、光纤传输：常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里电视监控传输 的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。优点：传输距离远、衰减小，抗干扰性能最好，适合远距离传输。标准的光端机都 0---20 公里传输距离，8 路光端机性价比最高，这个跟光头有关系，做光端机 的朋友都知道。现在光端机价格很便宜，但质量好的还是很贵。缺点：对于几公里内监控信号传输不够经济；光熔接及维护需专业技术人员及设备操 作处理，维护技术要求高，不易升级扩容。有的工程人员为了省那便宜的光跳 线和法兰，直接尾纤接设备了，以后维修的时候你就知道那根跳线和法兰有多 重要。3、网络传输：解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用 MPEG2/4、H.264 音视频压缩格式传输监控信号。优点：采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，有 Internet 网络安装上远程监 控软件就可监看和控制。缺点：受网络带宽和速度的限制，只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几 到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时，无法做到实时监控。不过我很看 好网络传输。4、 双绞线传输（平衡传输）：也是视频基带传输的一种，将 75Ω 的非平衡模式转换为平 衡模式来传输的。是解决监控图像 1Km 内传输，电磁环境复杂场合的解决方式之一，将监 控图像信号处理通过平衡对称方式传输。优点是：布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。
缺点：只能解决 1Km 以内监控图像传输，而且一根双绞线只能传输一路图像，不适合应用 在大中型监控中；双绞线质地脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；双绞线传输高频分量 衰减较大，图像颜色会受到很大损失。5、 共缆传输：视频采用调幅调制、FSK 数据调制等技术，将数十路监控图像、伴音