监控浅析（一）功能简介1.1监控系统简介目前主流监控系统可分为基于硬盘录像机的DVR系统和基于网络的网络视频监控系统。两者经过多年的发展，在功能性上的区别已经不十分明显了，因为监控所需要的主体功能两者均能实现，不同的只是实现方式和实现程度。还有一种基于视频压缩卡的监控系统，造价较低，但就其稳定性而言不及上述两种监控系统，故在此不做讨论。1.2监控系统主体功能1.2.1实时监视功能就是把前端摄像机拍摄到的监视画面在监视设备上显示出来，这是监控系统最基本的功能。硬盘录像机自带画面分割功能，可以将多路监控画面在一台监视器上同时显示出来。网络视频监控也可以通过管理软件实现同样的功能。1.2.2存储功能将摄像机拍摄到的画面经过压缩转化为数字信号，存储在硬盘上，方便图像的回放和检索。1.2.3图像回放将已经录制在硬盘上的监控图像通过软件播放出来。1.2.4录像检索根据时间、时间类型等条件快速查询已经录制在硬盘上的录像。1.2.5报警管理支持多路报警输入以及输出，可以将监控系统和报警系统集成在一起1.2.6摄像机控制通过软件或者控制键盘，可以方便的对前端摄像机进行控制。包括控制摄像机进行上下左右运动以及监视场景的拉近、拉远，从而实现人员不在现场的情况下依然能够对现场情况了然于胸。1.2.7网络功能被授权的用户可以通过网络进行远程实时监控，也可以控制前端摄像机转动、变焦等等，并且可以将监控图像录制在本地计算机上。1.3应用范围前面说过，两种监控系统在功能上区别并不大，其适用范围上的区别是由于两种监控系统的结构不同造成的。一般来说，DVR监控系统较适用于小范围内的监控，如超市、小区、校园等；网路视频监控则较适用于大范围内的监控，如城市交通指挥调度系统。由于网络视频监控系统使用网路进行视频信号传输的特性，在某些不易布线的场所，也可以考虑使用网络视频监控系统采用无线传输以节约成本、缩短工期。监控浅析(二)结构&特性2.1监控系统结构示意图2.2监控系统特点2.2.1DVR监控系统：特点：◆造价较低◆适用于小范围、密集型监控（如：超市、小区等）缺点：◆布线网络视频监控系统：特点：◆基于网络传输，布线简便，亦可借助现有网络节约布线成本◆多应用于大范围、稀疏型监控（如交通指挥调度系统）◆灵活性、可扩展性强缺点：◆必须借助电脑和网络才能实施◆造价稍高监控浅析（三）设备划分根据监控系统结构图，可按功能将一套监控系统划分为四部分，即前端设备、传输设备、管控设备以及终端显示设备。其中前端设备包括摄像机和云台，就网络视频监控系统而言，网络视频服务器亦可划归为前端设备；传输设备是连接前端设备和管控设备的各种线缆；管控设备是监控系统的核心设备，网络视频监控系统的管控设备是安装了管控软件的服务器，DVR监控系统的管控设备则是硬盘录像机；终端显示设备，形式比较多样，但就其功能而言并无多大差别，功能都是将前端摄像机采集到的监控画面显示出来。下面一一详细介绍监控浅析（四）摄像机篇摄像机是监控系统中至关重要的部分，可以说选好了摄像机监控系统就完成了一半。摄像机按照类型可以分为传统枪机、半球、一体机、红外摄像机、高速球型摄像机、网络摄像机以及机。传统枪机此类摄像机本身并不带有镜头，是监控摄像机中唯一一类不自带镜头的产品，镜头根据实际需要另行配置。室内外均可使用，并且可以通过调整镜头焦距来调节监控视角，应用范围比较广泛。半球小巧美观，室内监控专用。按照镜头可分为可变焦半球和不可变焦半球；按照调节方式可分为两轴调节和三轴调节。一体机一体机全称一体化摄像机，指镜头内建、可自动聚焦的摄像机。自动变焦、聚焦是其最突出的特点。体积小巧，功能多样，多配合云台使用。一体机又可分为整机（有外壳，如图）和机芯（无外壳），7寸以上的球形云台中能安装整机，7寸及以下的球形云台中只能安装机芯。当然，此种说法只针对普通一体机而言，微型一体机除外。红外摄像机顾名思义，红外摄像机是带有红外灯的摄像机，应用于光线昏暗或无光环境。一种如图所示，其镜头焦距是固定的，价格较低；另外一种是红外一体机，是在一体机的基础上加装的红外灯。一般情况不推荐使用此类摄像机，因为红外灯一般只质保一年，此类红外灯在使用几个月之后效果会明显下降。也有质保3年的红外灯，但是没有具体验证过。当然，忽略其红外效果，作为一般监控摄像机使用还是不错的，因为其价格低廉。高速智能化球型摄像机简称高速球或快球，可以看做是一体机（机芯）与高速智能球形云台的结合体。所谓高速，是指摄像机在云台的带动下最大预置位速度可以达到250°以上/秒。此类摄像机的价格较高，但是功能也很完善，一般应用于大范围、复杂场景监控。网络摄像机自带网络传输功能的摄像机，内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像。机此种摄像机体积极为小巧，用于隐蔽拍摄。相关术语解析⑴镜头在介绍摄像机的一些参数之前，我们先来看看和摄像机密不可分的镜头。镜头的详细参数请参阅附表里的摄像机镜头，下面只针对几点做详细说明。镜头分类根据民用建筑的应用场合镜头的种类大致可分为：(1)广角镜头：视角在90度以上，一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所；(2)标准镜头：视角在30度左右，一般用于走道及小区周界等场所；在1／2英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为12mm，在1／3英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为8mm。在1/4英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距为6mm。(3)长焦镜头：视角在20度以内，焦距的范围从几十毫米到上百毫米，用于远距离监视(4)变焦镜头：镜头的焦距范围可变，可从广角变到长焦，用于景深大，视角范围广的区域；(5)针孔镜头：用于隐蔽监控。镜头与CCD摄像机镜头规格应视摄像机的CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄像机的CCD靶面大小为1／2英寸时，镜头应选1／2英寸。摄像机的CCD靶面大小为1／3英寸时，镜头应选1／3英寸。摄像机的CCD靶面大小为1／4英寸时，镜头应选1／4英寸。如果镜头尺寸与摄像机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。 视角 监控视角取决于镜头焦距与CCD 尺寸，在监控系统设计时，应根据现场实际 情况以及客户要求选择好摄像机的镜头，使监控视角能满足需求。 CCD 类型 1/3″ CCD 镜头焦距 3.6mm 6mm 8mm 12mm 16mm 镜头水平视场角 71° 43° 30° 22° 15° CCD 类型 1/4″ CCD 镜头焦距 3.6mm 6mm 8mm 12mm 16mm 镜头水平视场角 52° 31° 24° 14° 11° ⑵最低照度 摄像机识别物体所需要的最低亮度，单位LUX，此值越小，表示摄像机的灵 敏度越高。 照度参照： 户外晴天 100000-5000LUX 户外阴天 5000-2000LUX 超市、阅览室 1500-500LUX 宾馆大堂 300-100LUX 仓库、停车场 80-20 LUX 电影院 10-3 LUX 医院夜间 2-1LUX 满月夜间 0.3-0.1LUX 室内日光灯 100LUX 黄昏室内 10LUX 夜间路灯 0.1LUX 夜间星光 0.01-0.001LUX ⑶彩转黑 白天由于照度足够而采用彩色摄像模式，夜晚由于照度低需要提高灵敏度和 成像质量而采用黑白摄像模式。日夜彩色黑白转化模式分两种，一种使普通电子 式彩转黑，效果较差；一种是使用红外滤光片彩转黑模式，此模式可使灵敏度得 到提升、降低噪点，在低照度的情况下还可以清晰的识别物体。 ⑷背光补偿（BLC） 背光补偿也叫逆光补偿，当所拍摄物体后面有强光时，如大堂门口、窗口， 会使图像发黑。背光补偿技术会加亮图像，从而能使所拍摄物体清晰成像。 ⑸宽动态 应用于强逆光环境，与背光补偿类似，不过效果优于背光补偿，图像自然， 不会出现图像过亮的情况。 ⑹强光抑制（SLC） 强光抑制技术可自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清 晰的图像。在夜间监控道路车辆并取车牌时，强光抑制非常有用。 ⑺自动白平衡（AWB） 有时，室内灯光下物体的颜色与阳光下见到的有所不同，这是由于不同光线 下色彩的温度不同造成的。人眼能适应色温的变化，所以白色看起来仍是白色。 摄像机并不能同样适应，所以光线发生改变后拍出来的白色就会变色。白平衡技 术可自动纠正这个问题。 ⑻自动增益 （AGC） 自动增益电路，可以使摄像机工作在较大的光照范围。照度很低时可自动增 加摄像机灵敏度，从而获得清晰的图像。 ⑼清晰度 常见的摄像机清晰度用电视线 线 线，此线数指的是图 像的水平解析度，线数越高，清晰度越高。 ⑽隐私遮挡 此功能多见于高速球上，不过某些其他摄像机也可以实现。主要是为了保护个人 隐私，可以设定不受监视的区域，区域的位置和大小可以自由设定。 以上为摄像机常见参数，方案设计时根据实际情况灵活综合考虑。一些高速 球机的参数将放在下面的球形云台里来讲。 监控浅析（五）云台篇 云台的主要功能有两点：其一，是带动摄像机转动以消除监控死角；其二， 根据控制中心的指令控制一体机的焦距来实现监控场景的拉伸。 云台依据外形可分为普通云台和球形云台，球形云台又可分为恒速球形云台、 变速球形云台以及高速球形云台。其中高速球形云台一般是和一体机组合在一起 作为高速球形摄像机的。 普通云台 恒速球形云台 高速球形云 台 它们之间的主要区别在于转动速度与功能，其中普通云台和恒速球形云台的 速度最低，约10°/S，附带功能很少；变速球形云台是介于恒速球形云台与高 速球形云台之间，最高预置位速度可以达到200°/S。之所以叫变速，是因为手 控云台转动的时候其转动速度是可调的，从0.01°/S-100°/S，附带功能较多； 高速球形云台不仅具备其他云台的所有功能，同时速度也是最快的，其最高预置 位速度可以达到400°/S，并且还具有自己独特的功能，如支持屏幕菜单。 还有一个区别就是一般普通云台和恒速球形云台在水平方向上并不能360° 旋转，一般水平旋转范围是0°-355°，而变速球形云台和高速球形云台则无此 限制，可以360°连续旋转。 云台通信 怎样通过管控设备控制云台呢?需要设置3 个方面，即通信协议、波特率以及 云台地址。云台上有拨码板，一般地址用一个单独的拨码板，协议和波特率公共 一个拨码板。设置好云台，再同样设置控制软件，通信连接就建立起来了，这个 时候就可以通过管控设备控制云台了。（详见云台使用手册） 相关术语解析 预置位：预置位功能是高速球能将当前状态下云台的水平角度、垂直角度和摄像 机镜头等位置参数存储到非易失性存储器中，需要时可以迅速从非易失性存储器 中调用这些参数并将云台和摄像机镜头调整至所记录的位置。操作者可方便快捷 地通过控制键盘等设备设置及调用预置位。 预置位有二维预置位和三维预置位，所谓二维预置位是指摄像机的水平位置 和垂直位置，三维预置位是指摄像机的水平位置、垂直位置和焦距。im电竞注册并非所有云 台都支持三维预置位。 自动扫描：预先设置左限位（视角边界）和右限位（视角边界），可实现摄像机