1、監控初學者學習園地監控系統常用設備介紹云臺云臺就是兩個交流電組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。我們所說的云臺區別于照相器材中的云臺，照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調節方位；而監控系統所說的云臺是通過控制系統在遠端可以控制其轉動方向的。 云臺有多種類型： 按使用環境分為室內型和室外型，主要區別是室外型密封性能好，防水、防塵，負載大。 按安裝方式分為側裝和吊裝，即云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。 按外形分為普通型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。 在挑選云臺時要考慮安裝環境、安裝方式、工作電壓、負載大小

2、，也要考慮性能價格比和外型是否美觀。支架如果攝像機只是固定監控某個位置不需要轉動，那么只用攝像機支架就可以滿足要求了。普通攝像機支架安裝簡單，價格低廉，而且種類繁多。 普通支架有短的、長的、直的、彎的，根據不同的要求選擇不同的型號。室外支架主要考慮負載能力是否合乎要求，再有就是安裝位置，因為從實踐中我們發現，很多室外攝像機安裝位置特殊，有的安裝在電線桿上，有的立于塔吊上，有的安裝在鐵架上由于種種原因，現有的支架可能難以滿足要求，需要另外加工或改進，這里就不再多說了。 防護罩防護罩也是監控系統中最常用的設備之一，主要分為室內和室外兩種。室內防護罩主要區別是體積大小，外形是否美觀，表面處理是否合格

3、。功能主要是防塵、防破壞。 室外防護罩密封性能一定要好，保證雨水不能進入防護罩內部侵蝕攝像機。有的室外防護罩還帶有排風扇、加熱板、雨刮器，可以更好的保護設備。當天氣太熱時，排風扇自動工作；太冷時加熱板自動工作；當防護罩玻璃上有雨水時，可以通過控制系統啟動雨刮器。 挑選防護罩時先看整體結構，安裝孔越少越利于防水，再看內部線路是否便于聯接，最后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。 監視器監視器是監控系統的標準輸出，有了監視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監視器分彩色、黑白兩，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。 監視器也有分辨率，同攝像機一樣用線數表示，實際使用時一般

4、要求監視器線數要與攝像機匹配。 另外，有些監視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB分量輸入等，除了音頻輸入監控系統用到外，其余功能大部分用于圖像處理工作，在此不作介紹。 視頻放大器 當視頻傳輸距離比較遠時，最好采用線徑較粗的視頻線，同時可以在線路內增加視頻放大器增強信號強度達到遠距離傳輸目的。視頻放大器可以增強視頻的亮度、色度和同步信號，但線路內干擾信號也會被放大，另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會出現飽和現象，導致圖像失真。 視頻分配器一路視頻信號對應一臺監視器或錄像機，若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，最好選擇視頻分配器。因為并聯視頻信號衰減較大，送給多個輸出設備后由于阻

5、抗不匹配等原因，圖像會嚴重失真，線路也不穩定。 視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設備而不受影響。視頻切換器多路視頻信號要送到同一處監控，可以一路視頻對應一臺監視器，但監視器占地大，價格貴，如果不要求時時刻刻監控，可以在監控室增設一臺切換器，把攝像機輸出信號接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監視器，切換器的輸入端分為2、4、 6、8、12、16路，輸出端分為單路和雙路，而且還可以同步切換音頻（視型號而定）。 切換器有手動切換、自動切換兩種工作方式，手動方式是想看哪一路就把開關撥到哪一路；自動方式是讓預設的視頻按順序延時切換，切換時間通過一個旋鈕可以調節，一般

6、在1秒到35秒之間。 切換器的價格便宜（一般只有三五百元），聯接簡單，操作方便，但在一個時間段內只能看輸入中的一個圖像。要在一臺監視器上同時觀看多個攝像機圖像，就需要用畫面分割器。畫面分割器畫面分割器有四分割、九分割、十六分割幾種，可以在一臺監視器上同時顯示 4、9、16個攝像機的圖像，也可以送到錄像機上記錄。 四分割是最常用的設備之一，其性能價格比也較好，圖像的質量和連續性可以滿足大部分要求。九分割和十六分割價格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續性都會下降，錄像效果不好。 另外還有六分割、八分割、雙四分割設備，但圖像比率、清晰度、連續性并不理想，市場使用率更小。 大部分分割器除了可以同時

7、顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時間和字符，設置自動切換，聯接報警器材。錄像機監控系統中最常用的記錄設備是民用錄像機和長延時錄像機，因其操作簡單易學，錄像帶也容易保存和購買。 與家用錄像機不同，延時錄像機可以長時間工作，可以錄制24小時（用普通VHS 錄像帶）甚至上百小時的圖像，可以聯接報警器材，收到報警信號自動啟動錄像，可以疊加時間日期，可以編制錄像機自動錄像程序，選擇錄像速度，錄像帶到頭后是自動停止還是倒帶重錄 延時錄像機的性能雖然出眾，但價格不菲，而且目前分辨率不是很高，在延時錄像時圖像也會丟失一部分，回放的圖像是一頓一頓跳躍的。初學者園地之弱電系統與應用電視（一）第一章 弱電系

8、統與應用電視系統 所謂弱電是針對電力、照明用電相對而言的。通常情況下，把電力、照明用的電能稱為強電；而把傳播信號、進行信息交換的電能稱為弱電。強電的處理對象是能源（電力），其特點是電壓高、電流大、功耗大、頻率低，主要考慮的問題是減小損耗、提高效率；弱點的處理對象主要是信息，即信息的傳送與控制，其特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，主要考慮的問題是信息傳送的效果，如保真度、速度、廣度和可靠性等。第一節、弱電系統的內容與分類一、火災自動報警與自動滅火系統 該系統也稱火災自動報警與聯動控制系統，或火災自動報警與消防控制系統，是通過安裝在現場的各種火災探測器對現場進行監控，一旦發生火災警情產生報警并

9、聯動相應的滅火、疏散、廣播等設備，達到預防火災的目的。二、通信系統 隨著信息時代、知識經濟時代的到來，自動控制技術、計算機技術和通信技術的高度發展對建筑物內的信息系統的建設祈禱了很大的推動作用，真正實現建筑物自動化（BA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）以及住宅自動化（HA），而獨立系統之間必然要通過各種方式（如局域網）連接起來，共享所積累的數據資源，轉送和處理數據，并由通信系統與外界公用通信網連接，形成綜合通信系統。三、電纜電視和衛星電視接收系統 電纜電視和衛星電視接收的應用和推廣是為了解決大城市高層建筑或電視信號覆蓋區外的邊遠地區因電視信號反射或評比嚴重而影響電視信號良好接收問題和

10、豐富節目內容而設置的。 電纜電視系統（Cable Television），縮寫CATV，是由早期的功用天線電視系統（Community Antenna Television）發展而來，開始時是以共用一組接收天線的系統傳送，后來發展到以閉路形式或以有線傳輸方法傳送各種電視信號，尤其是擴寬到衛星直播電視節目的接收、微波中繼、錄像和攝像、自辦節目等，使CATV系統合成信息社會綜合信息網的組成部分。 電纜電視系統也是屬于應用電視系統，但是由于與當前使用的以監視控制為目的的電視監控系統從傳輸的信號方式到應用范圍都有很大的差別，因此現在已經單獨作為一個弱電系統出現。四、擴音與音響系統 擴音與音響系統基本上

11、有三種類型：一是公共廣播（PA），屬于有線廣播系統，包括背景音樂和緊急廣播功能；二是廳堂擴音系統；三是專用的會議系統五、安全防范系統 安全防范系統的全稱為公共安全防范系統，是以保護人身財產安全、信息與通訊安全，達到損失預防與犯罪預防目的。防盜報警系統 防盜報警系統是通過安裝在防護現場的各種入侵探測器對所保護的區域進行人員活動的探測（入侵），一旦發現有入侵行為將產生報警信息，以達到防盜的目的。電視監控系統 電視監控系統是以圖像監視為手段，對現場圖像進行實時監視與錄像。監視監控系統可以讓保安人員直觀地掌握現場情況，并能夠通過錄像回放進行分析。電視監控系統是應用電視系統的重要組成部分，也是安防系統的

12、重要組成部分。當前電視監控系統已經與防盜報警系統有機地結合到一起，形成一個更為可靠的監控系統。出入口控制系統 出入口控制系統又稱門禁系統，其功能是控制人員的出入，還能控制人員在防范區域內的活動。在防范區域內，必須使用各類卡片、密碼或通過生物識別技術經控制裝置識別確認，才能通過。停車場管理系統實際上也屬于出入口控制系統。樓宇保安對講系統 樓宇保安對講系統為訪客與室內人員提供雙向通話或可視通話、遙控開鎖以及報警功能。電子巡更系統 在大型樓宇或場院中，出入口很多，來往人員復雜，必須有專人巡邏，較為重要的地點應設巡更站，定期進行巡邏。電子巡更系統是保安人員在規定的巡邏路線上，在指定的時間和地點向中心控

13、制室發回信號以示正常。六、建筑物自動化系統（BA） 建筑物設備自控系統（Building Automation SystemBAS）主要是建筑物的變配電設備、應急備用電源設備、蓄水池、不停電源設備等監視、測量和照明設備的監控；給排水系統的給排水設備、飲水設備及污水處理設備等運行、工況的監視、測量與控制；空調系統的次熱源設備、空調設備、通風設備及環境檢測設備等運行工況的監視、測量與控制；熱力系統的熱源設備等運行工況的監視；以及對電梯、自動扶梯設備運行工況的監視。通過BAS實現對建筑物內機電設備的控制與管理，節約能源和人力資源，提供午夜管理水平，創造更舒適、安全的環境。初學者園地之鏡頭（一）第二節

14、、鏡頭 攝像機鏡頭的作用是把被觀察目標的光像呈現在攝像機的靶面上，也稱光學成像。將各種不同形狀、不同介質（塑料、玻璃或晶體）的光學零件（反射鏡、透射鏡、棱鏡）按一定方式組合起來，使得光線經過這些光學零件的透射或反射以后，按照人們的需要改變光線的傳輸方向而被接收器件接收，即完成了物體的光學成像過程。 光學鏡頭應滿足成像清晰、透光率強、像面照度分布均勻、圖像畸變小、光圈可調等要求。 一般來說每個鏡頭都由多組不同曲面曲率的透鏡按不同間距組合而成。間距和鏡片曲率、透光系數等指標的選擇決定了該鏡頭的焦距。一、鏡頭分類 攝像機鏡頭按其功能和操作方法分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類。 常用鏡頭又分為定焦鏡頭（自

15、動和手動光圈）和變焦鏡頭（自動和手動光圈）。特殊鏡頭是根據特殊工作環境而專門設計的，一般有廣角鏡頭、針孔鏡頭等。鏡頭隨著我國智能建筑行業的發展，安保技術在智能建筑中的地位與作用也與日俱增。閉路監控電視(簡稱CCTV)系統作為一種安保技術，在星級賓館、涉外辦公樓、銀行、政府機關等場所越來越發揮著它的重要作用，包括現在的智能小區亦將CCTV系統作為安保及物業管理的一個重要手段。為了讓CCTV技術在智能建筑中發揮更好的作用，在每項閉路電視監控工程中，如何正確選擇攝像機鏡頭，對于經濟指標與技術性能都是十分重要的。 鏡頭的分類 根據民用建筑的應用場合鏡頭的種類大致可分為： (1)廣角鏡頭：視角在90度以

16、上，一般用于電梯轎箱內、大廳等小視距大視角場所； (2)標準鏡頭：視角在30度左右，一般用于走道及小區周界等場所； (3)長焦鏡頭：視角在20度以內，焦距的范圍從幾十毫米到上百毫米，用于遠距離監視 (4)變焦鏡頭：鏡頭的焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，用于景深大，視角范圍廣的區域； (5)針孔鏡頭：用于隱蔽監控。 鏡頭焦距的確定 在選擇鏡頭時，有以下五個因素確定鏡頭標準： （1） 監控現場的大小； （2） 被攝物體的大?。?（3） 物距； （4） 焦距； （5） CCD靶面尺寸 。 前4點可由現場測量并通過計算來確定鏡頭的焦距標準，其計算方法如下： u 1/3CCDF=4.8L/W或F=3.6

17、L/H u 1/2CCDF=6.4L/W或F=4.8L/H 其中，W為被攝物體的寬度；H為被攝物體的高度；L為鏡頭到被攝物體間的距離；F為鏡頭焦距。 那么為何在鏡頭的選用中考慮CCD靶面的尺寸呢? 為了從1/3與1/2 CCD攝像機中獲取同樣的視角，1/3 CCD攝像機鏡頭焦距必須縮短；相反如果在1/3 CCD與1/2 CCD攝像機中采用相同焦距的鏡頭，情況又如何呢?1/3 CCD攝像機視角將比1/2 CCD攝像機明顯地減小，同時1/3 CCD攝像機的圖像在監視器上將比1/2 CCD的圖像放大，產生了使用長焦距鏡頭的效果。 另外我們在選擇鏡頭時還要注意這樣一個原則：即小尺寸靶面的CCD可使用大

18、尺寸靶面CCD攝像機的鏡頭，反之則不行。原因是：如1/2 CCD攝像機采用1/3鏡頭，則進光量會變小，色彩會變差，甚至圖像也會缺損；反之，則進光量會變大，色彩會變好，圖像效果肯定會變好。當然，綜合各種因素，攝像機最好還是選擇與其相匹配的鏡頭。 手動光圈及自動光圈的選擇 鏡頭光圈分手動和自動兩種。以往由于攝像機的使用在室外或其它特殊場合等緣故，所以較多選用自動光圈鏡頭。在目前的監控工程中，由于智能建筑大量使用CCTV系統，室內監控點占較高的比例。而許多工程商在做工程設備報價時，也同樣喜歡采用自動光圈鏡頭。雖然自動光圈鏡頭對監控點的光線變化適應性較強，但其價格也明顯高于相同焦距的手動定焦鏡頭。而現

19、在大多數的攝像機都有電子快門，室內的光源也較為穩定，因此，智能建筑項目中大量采用自動光圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現在市場上用的自動光圈鏡頭分為二大類：a.電源驅動自動光圈鏡頭；b.視頻驅動自動光圈鏡頭。電源驅動自動光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為DC12V或DC24V電源來驅動鏡頭中的馬達，另兩根控制線通過鏡頭內的光感應點感應外部光源的照度來控制光圈的大??；視頻驅動自動光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的，其中一根為視頻觸發信號來起動光圈，并控制光圈大小，另二根為DC12V或DC24V電源線驅動電機馬達。目前市場上大多黑白或彩色攝像機雖然有自動光圈鏡頭接口，但除了少數可以兼容二種

20、鏡頭以外，大多數攝像機不能兼容，只能使用電源驅動自動光圈鏡頭或視頻驅動自動光圈鏡頭。如果在使用中當一些攝像機損壞時，新購入的攝像機就有與原來的自動光圈鏡頭是否兼容的問題。但當工程中的監控點在室外時，采用帶自動光圈的鏡頭是必要的，因為室外的光線的動態范圍變化較大，夏日陽光下環境照度達50000Lx100000Lx；夜間路燈時僅為10Lx，變化幅度相當大。在這種情況下攝像機無論是否具有自動調整靈敏度功能即通過攝像機本身的電子快門已不可能適應這么寬的照度范圍，也就無法達到控制圖像效果的作用。 在電視監控系統中如何根據現場被監視環境，正確選用攝像機鏡頭是非常重要的，因為它直接影響到系統組成后在系統末端

21、監視器上所看到的被監視面畫的效果能否滿足系統的設計要求(就畫面范圍或圖像細節而言)，所以正確的選用攝像機鏡頭可以使系統得到最優化設計并可獲得良好的監視效果。 攝像機鏡頭就光圈而言可分為手動光圈鏡頭及自動光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。 下面就以使用環境的不同談如何正確選用攝像機鏡頭。 1、 手動、自動光圈鏡頭的選用 手動、自動光圈鏡頭的選用取決于使用環境的照度是否恒定。 對于在環境照度恒定的情況下，如電梯轎箱內、封閉走廊里、無陽光直射的房間內，均可選用手動光圈鏡頭，這樣可在系統初裝調試中根據環境的實際照度，一次性整定鏡頭光圈大小，獲得滿意亮度畫面即可。 對于環境照度處于

22、經常變化的情況，如隨日照時間而照度變化較大的門廳、窗口及大堂內等，均需選用自動光圈鏡頭(必須配以帶有自動光圈鏡頭插座的攝像機)，這樣便可以實現畫面亮度的自動調節，獲得良好的較為恒定亮度的監視畫面。 對于自動光圈鏡頭的控制信號又可分為DC及VIDEO控制兩種，即直流電壓控制及視頻信號控制。這在自動光圈鏡頭的類型選用上，攝像機自動光圈鏡頭插座的連接方式上，以及選擇自動光圈鏡頭的驅動方式開關上，三者注意協調配合好即可。 2、定焦、變焦鏡頭的選用 定焦、變焦鏡頭的選用取決于被監視場景范圍的大小，以及所要求被監視場景畫面的清晰程度。 鏡頭規格(鏡頭規格一般分為1/3、1/2和2/3等)一定的情況下，鏡頭

23、焦距與鏡頭視場角的關系為：鏡頭焦距越長，其鏡頭的視場角就越小(見圖1所示)；在鏡頭焦距一定的情況下，鏡頭規格與鏡頭視場角的關系為：鏡頭規格越大，其鏡頭的視場角也越大。所以由以上關系可知：在鏡頭物距一定的情況下，隨著鏡頭焦距的變大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面范圍就越小，但畫面細節越來越清晰；而隨著鏡頭規格的增大，在系統末端監視器上所看到的被監視場景的畫面范圍就增大，但其畫面細節越來越模糊。在鏡頭規格及鏡頭焦距一定的前提下，CS型接口鏡頭的視場角將大于C型接口鏡頭的視場角。 鏡頭視場角可分為圖像水平視場角以及圖像垂直視場角，且圖像水平視場角大于圖像垂直視場角，通常我們所講的視場角一

24、般是指鏡頭的圖像水平視場角。 在狹小的被監視環境中如電梯轎箱內，狹小房間均應采用短焦距廣角或超廣角定焦鏡頭，如選用鏡頭規格為1/2，CS型接口，鏡頭焦距為3.6mm或2.6mm鏡頭，這些鏡頭視場角均不小于99或127，這對于攝像機在狹小空間里一般標高為2.5m左右時，其鏡頭的視場角范圍足以覆蓋整個近距離狹小被監視空間。也可根據現場實際情況選用手動變焦鏡頭如日產Computar T2Z2814CS2鏡頭，這種鏡頭為1/3CS型接口手動光圈鏡頭，其焦距2倍可調(手動調焦)。調焦范圍為2.86.0mm，視場角變化范圍為9647.2，這種鏡頭非常適合在狹小的被監視環境中使用，在使用時可方便地根據實際需

25、要，靈活實現對被監視場景的“點”或“面”的監視效果。 對于一般變焦(倍)鏡頭而言，由于其最小焦距通常為6.0mm左右，故其變焦(倍)鏡頭的最大視場角為45左右，如將此種鏡頭用于這種狹小的被監視環境中，其監視死角必然增大，雖然可通過對前端云臺進行操作控制，以減少這種監視死角，但這樣必將會增加系統的工程造價(系統需增加前端解碼器、云臺、防護罩等)，以及系統操控的復雜性，所以在這種環境中，不宜采用變焦(倍)鏡頭。 在開闊的被監視環境中，首先應根據被監視環境的開闊程度，用戶要求在系統末端監視器上所看到的被監視場景畫面的清晰程度，以及被監視場景的中心點到攝像機鏡頭之間的直線距離為參考依據，在直線距離一定

26、且滿足覆蓋整個被監視場景畫面的前提下，應盡量考慮選用長焦距鏡頭，這樣可以在系統末端監視器上獲得一幅具有較清晰細節的被監視場景畫面。在這種環境中也可考慮選用變焦(倍)鏡頭(電動三可變鏡頭)，這可根據系統的設計要求以及系統的性能價格比決定，在選用時也應考慮兩點：(1)在調節至最短焦距時(看全景)應能滿足覆蓋主要被監視場景畫面的要求；(2)在調節至最長焦距時(看細節)應能滿足觀察被監視場景畫面細節的要求。通常情況下，在室內的倉庫、車間、廠房等環境中一般選用6倍或者10倍鏡頭即可滿足要求，而在室外的庫區、碼頭、廣場、車站等環境中，可根據實際要求選用10倍、16倍或20倍鏡頭即可(一般情況下，鏡頭倍數越

27、大，價格越高，可在綜合考慮系統造價允許的前提下，適當選用高倍數變焦鏡頭)。 3、正確選用鏡頭焦距的理論計算 攝取景物的鏡頭視場角是極為重要的參數，鏡頭視場角隨鏡頭焦距及攝像機規格大小而變化(其變化關系如前所述)，覆蓋景物鏡頭的焦距可用下述公式計算： (1)f=uD/U (2)f=hD/H f：鏡頭焦距、U：景物實際高度、H：景物實際寬度、D：鏡頭至景物實測距離、u：圖像高度、h：圖像寬度 舉例說明： 當選用1/2鏡頭時，圖像尺寸為u=4.8mm，h=6.4mm。鏡頭至景物距離D=3500mm，景物的實際高度為U=2500mm(景物的實際寬度可由下式算出H=1.333U，這種關系由攝像機取景器C

28、CD片決定)。 將以上參數代入公式(1)中，可得f=4.83500/2500=6.72mm，故選用6mm定焦鏡頭即可。 攝像部分一般安裝在現場,它包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監視區域進行攝像并將其轉換成電信號。 一、像機分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監視景物的位置和移動，可采用黑白攝像機；如果要分辨被攝像物體的細節，比如分辨衣服和景物的顏色，則采用彩色的比較好。 攝像機的規格可分為1/3、1/2和2/3等，安裝方式有固定和帶云臺二種。 二、鏡頭 常用的鏡頭種類包括：手動/自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變

29、焦鏡頭兩種。 定焦鏡頭分為標準鏡頭和廣角鏡頭兩種。定焦鏡頭的適用范圍如下： 手動光圈鏡頭：所需監視的環境照度變化不大，如室內。 自動光圈鏡頭：所需監視的環境照度變化大，如室外。 廣角鏡頭：監視的角度較寬，距離較近。 標準鏡頭：監視的角度和距離適中。 變焦鏡頭分為10倍、6倍和2倍變焦鏡頭，另一種分法是：手動變焦和電動變焦（電動光圈和自動光圈）兩種。 變焦鏡頭在規則上可以劃分為：1/3、1/2和1等。 選擇變焦鏡頭的原則是：鏡頭的規格不應小于攝像機的規格，也就是說1/2的鏡頭可以與1/3的攝像機一起使用，但是1/3的鏡頭就不能夠在1/2的攝像機上使用。二、鏡頭參數相對孔徑 光圈的主要作用是通過控

30、制鏡頭光量的大小滿足成像所需的合適照度。光圈越大，靶面成像照度越大，攝像機輸出信號強度越大，信噪比越高。若光圈的實際孔徑為，由于光線通過透鏡后的折射使鏡頭的有效孔徑D 比實際孔徑大，光圈的相對孔徑等于有效孔徑與鏡頭焦距之比，即：A=D/f，f 為鏡頭的焦距。光圈系數 通常將表征鏡頭光圈大小的參數定義成光圈系數，用F 表示。 光圈系數為鏡頭光圈相對孔徑的倒數。F值的規律是后一個值正好是前一個數值的2 倍，這是由于成像面中心亮度與（1/F）2成正比。F值越小相應靈敏度越大。常用值為1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等幾個等級。視場角 我們常用視場角來表征觀察景物的范圍。所謂視場角

31、是指在視場角內的景物可全部落入成像尺寸內，而視場角以外的景物將不被攝取。因此，鏡頭的視場角與攝像機的靶面及鏡頭的焦距有關。 根據幾何原理可以得到視場角的計算公式如下： H2tg-1（h/2f） V2tg-1（v/2f） 式中H為水平視場角，V為垂直視場角，f 為鏡頭的焦距，h為攝像機靶面的水平寬度，v為攝像機靶面的垂直高度。具體數值可參閱攝像機一節。 當成像尺寸確定后，焦距越短，視場角越大。因此可將鏡頭分為長角鏡頭（視場角小于45）、標準鏡頭（視場角為4550）、廣角鏡頭（視場角大于50）、超廣角鏡頭（視場角接近180）、魚眼鏡頭（視場角大于180 ）等。 另外，我們還可以得到如下公式以計算其

32、中任一未知項數據。 f/vD/V f/hD/H其中： f鏡頭焦距； D鏡頭至景物距離； h靶面寬度； H靶面高度。三、鏡頭接口 鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。C型安裝接口指從鏡頭安裝基準面到焦點的距離為17.526mm，而CS型接口的鏡頭安裝基準面到焦點距離為12.5mm。因此將C型鏡頭安裝到CS接口攝像機時需要加裝一個5mm厚的接圈。四、鏡頭的發展 鏡頭是影響圖像品質的重要關鍵，如果鏡頭品質不佳，自然難拍攝出清晰的畫面，傳統的攝像機鏡頭所采用的鏡片，可以通稱為球面鏡頭，這是以鏡頭內鏡片的表面曲線為球面形狀來命名的。顧名思義，非球面鏡頭就是采用了不同于球面曲線的技術，也就是鏡片研磨

33、的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，這將依據設計功能上的不同而會有不同形狀的曲線，因此統稱為非球面鏡頭。 傳統球面鏡頭為了校正相差、色差、球差、彗差、畸變、相散等問題，必須采用多片鏡片來校正，這使得鏡頭的體積變的較大，由于每個鏡片多少會有精度上的誤差，因此要達到理想值并不容易，非球面鏡頭由于在設計時便已經考量到校正的因素，因此可以減少鏡片的數量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準確，鏡頭內的光線反射得以降低，鏡頭體積也可以縮小。 以往非球面鏡頭多應用在儀器、機械加工設備上，但隨著加工技術的提升，使得品質、效能提升，因此應用越來越廣。目前非球面鏡頭除了具備高清晰度，錄制的圖

34、像能夠當作法律證據外，新推出的非球面鏡頭還具備變倍高、物距短、光圈大的特性，變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應用在近距離攝像的場合，光圈大則可以適應光線較暗的場所，使得應用領域日漸寬廣。而在CCTV應用領域中也推出了非球面鏡頭，可以使用于一些如銀行這類對于攝像品質要求較高的場所。初學者園地之鏡頭（二）五、CCTV中的特殊鏡頭 在特殊的CCTV安全鏡頭族群中，值得一提的品種包括光纖鏡頭、管道鏡頭、分像鏡頭、拐角鏡頭、中繼鏡頭、自動聚焦鏡頭、安定鏡頭和長程鏡頭。這些鏡頭各有所長，可以實現普通鏡頭所無法完成的特殊功能。光纖鏡頭和管道鏡頭 設計難度較大的監控系統中往往需要使用粘連光纖束鏡頭。與通常

35、用于視頻信號傳輸的單模光纖和多模光纖不同，這種光纖束是由上千根單獨的玻璃光纖粘連在一起組成的。它可以將物鏡得到的光學圖像傳輸到十幾厘米到幾米遠的地方。中繼鏡頭從光纖束處理到圖像后，再將其傳送到攝像機的傳感器上。通過光纖鏡頭取得的畫面，其質量不如通過普通鏡頭取得的畫面好。因此，這種鏡頭只能用在普通鏡頭無法解決問題的場合。光纖鏡頭分為剛性和柔性兩種。 高分辨率（450線）的粘連光纖束中有幾萬根玻璃纖維，光學圖像就是通過這些纖維從一端傳輸到另一段，每根光纖在光纖束兩端的幾何陣列中所處的位置完全相同。完整的“光纖鏡頭”除了包括這個光纖束外，還需要在前面加裝成像用的物鏡，在后端加裝傳遞圖像用的中繼鏡頭（

36、以便圖像會聚到傳感器上）。 光纖鏡頭通常用于穿過厚墻對隔壁房間的監視，有時也用在必須將攝像機與鏡頭分開一端距離的場合。 另一種常用的長距離采光鏡頭是管道（borescope）鏡頭。管道鏡頭由直徑為0.040.5英寸、長630英寸的通光管、桿狀鏡頭和多聯式中繼鏡頭共同組成。中間的鏡頭用于將物鏡形成的光學圖像傳送給后面的鏡頭，進而傳送到攝像機傳感器上。單桿鏡頭使用的是獨特的GRIN（graded index，漸變折射率）玻璃桿，光學圖像在通過它之間能夠重新聚焦。由于桿和鏡頭的直徑都很小，只有少量的光線能透入攝像機內部，因此這種系統的光學速度較慢，通常為f/11和f/30。這一特性使得管道鏡頭只能與

37、光線充足的場景和高靈敏度的攝像機配用。因為管道鏡頭中使用的都是玻璃透鏡，它的圖像質量比光纖鏡頭要好一些。分像鏡頭 能夠將兩個單獨場景同時成像的同一攝像機上的鏡頭稱作分像鏡頭或雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個分開的透鏡或雙焦鏡頭。這種鏡頭使用兩個分開的透鏡獲取兩個場景的圖像后，再將其投射到攝像機的傳感器上，其中的兩個透鏡焦距可能相同，也可能不同；可能朝向同一方向，也可能朝向不同的方向。 分像鏡頭的轉接器可以起到同樣的作用。除了用于連接攝像機的接口外，轉接器上還有兩個C型接口或CS接口，可以連接兩個普通鏡頭，從而實現“一機兩景”。根據雙焦鏡頭設計的不同，最后得到的雙景圖像可以是左右分割的，也可以是上下分

38、割的。所以定焦鏡頭、變焦鏡頭、針孔鏡頭或其它鏡頭，只要其接口是C型或CS型的，就都可以用到這種轉換器上。側鏡位置安裝的可調式反射鏡可以改變鏡頭觀察的方向。在側鏡旁邊再加裝一只反射鏡，就可以讓兩中鏡頭對準同一場景。在這種情況下，如果前鏡使用廣角鏡頭（6.5mm），側鏡使用狹角鏡頭（75mm），就構成一個雙焦鏡頭，與之相連的攝像機可以同時看到同一場景的廣角和狹角的圖像。在左右分割時，每個鏡頭的水平視場都變為正常情況下的1/2（每個鏡頭只能使用傳感器的一半寬度）。將分像鏡頭旋轉90，可以得到上下分割的圖像。雙焦鏡頭在監視器上形成的圖像是倒轉的，因此需要將攝像機倒轉過來安裝。 三向光學分像鏡頭可以同時

39、觀察三個不同的場景。三分鏡頭主要用于觀察丁字型走廊，但是也可以作其它用途。使用三分鏡頭，可以同時觀察三個不同的場景（放大倍數可以相同，也可以不同），而這三個場景是顯示在同一監視器上。這樣，我們就節省了兩只攝像機、兩臺監視器和一只畫面分割器。每個場景占據在監視器屏幕的1/3面積。鏡頭上的可調光學器件允許分別調節三個物鏡的仰角，以適用長短不同的走廊需要（長走廊鏡頭接近水平，短走廊需要鏡頭略微沖下）。與雙分鏡頭一樣，攝像機也要倒轉安裝。拐角鏡頭 拐角鏡頭使得攝像機可以做貼墻式的安裝，即攝像機與軸線與墻面相平行。 在墻壁后面的空間比較有限的場合，像柜員機、天花板或升降機內，拐角鏡頭將會是一個很好的解決

40、方案。拐角光學鏡頭使得2.6mm鏡頭的軸線變得與攝像機的軸線相垂直，因為2.6mm鏡頭的視場可以達到110，所以使用反光鏡來解決這個問題將是不可能的。因為平面反射鏡無法將全部場景反射到攝像機鏡頭上。這種黑邊（vignitting）現象將使得我們無法在監視器上看到場景的部分邊緣。 拐角轉接器可以套接所有焦距的鏡頭，但鏡頭必須帶有C型或CS型的接口。中繼鏡頭 中繼鏡頭用來將鏡頭或粘連光纖束聚焦的光學圖像傳送到攝像機傳感器上。這種鏡頭必須與其它物鏡一起使用，其自身不能成像。在與光纖鏡頭配用時，它將光纖束輸出端上面的圖像投射到傳感器上。與分像鏡頭或拐角鏡頭配用時，它也可以將雙景圖像或改向的圖像投射到傳

41、感器上。中繼鏡頭可以被看作是一個沒有放大倍數的附加鏡頭，在與普通鏡頭配用時，它的主要作用是使得鏡頭和傳感器之間的距離適當增大。自動聚焦鏡頭 自動聚焦鏡頭在安全方面的應用相當有限，這是因為它的價格比普通的手動調焦鏡頭要昂貴。自動聚焦鏡頭主要用于便攜式家用攝錄機。這種機器所使用的鏡頭都是變焦鏡頭。自動聚焦技術共有三種：主動紅外測距、超聲波定位和固態三角測量。 主動紅外自動聚焦使用的是三角測量原理。鏡頭中有一個發光二極管，可以向變焦鏡頭場景中心區域發射一小束紅外線。接收透鏡將反射回來的紅外光投射到鏡頭旁的兩個硅探頭上。鏡頭內的微處理器電路再根據鏡頭聚焦環的物理位置和CCD傳感器上得來的數據計算出目標

42、與攝像機之間的距離。之后，微處理器電路會控制變焦鏡頭上的電動聚焦環，使中心目標清晰地聚焦在傳感器上。 自動聚焦鏡頭不能適用于所有的工作場合。如果目標不反射紅外光，或目標將所有紅外光都反射到了其它方向，從而致使攝像機接收不到回光，或目標超出了系統的工作范圍，都將無法觸發系統的自動聚焦功能。安定鏡頭 在安全系統中，當鏡頭和攝像機在觀察場景時晃動或震動時，就需要使用安定鏡頭。安定鏡頭廣泛應用在手提式攝錄機、車載攝像機、空中平臺攝像機和船載攝像機系統中。安定鏡頭可以抵消攝像機因風吹而引起的嚴重晃動。這種鏡頭系統內部設有活動光學器件，并通過這種器件的反向移動來抵消攝像機和場景之間相對移動。第一步 拿出支

43、架，準備好工具和零件：漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等必要工具；按事先確定的安裝位置，檢查好漲塞和自攻螺絲的大小型號，試一試支架螺絲和攝像機底座的螺口是否合適，預埋的管線接口是否處理好，測試電纜是否暢通，就緒后進入安裝程序。 第二步 拿出攝像機，按照事先確定的攝像機鏡頭型號和規格，仔細裝上鏡頭（紅外一體式攝像機不需安裝鏡頭），注意不要用手碰鏡頭和CCD(圖中標注部分），確認固定牢固后，接通電源，連通主機或現場使用監視器、小型電視機等調整好光圈焦距。 - 第三步 拿出支架、漲塞、螺絲、改錐、小錘、電鉆等工具，按照事先確定的位置，裝好支架。檢查牢固后，將攝像機按照約定的方向裝上； 第四步 如果需要安

44、裝護罩，在第二步后，直接從這里開始安裝護罩。1、打開護罩上蓋板和后擋板；2、抽出固定金屬片，將攝像機固定好；3、將電源適配器裝入護罩內；4、復位上蓋板和后擋板，理順電纜，固定好，裝到支架上。 - 第五步 把焊接好的視頻電纜BNC插頭插入視頻電纜的插座內，確認固定牢固。 第六步 將電源適配器的電源輸出插頭插入監控攝像機的電源插口，并確認牢固度。 - 第七步 把電纜的另一頭接入控制主機或監視器(電視機)，確保牢固。 第八步 接通監控主機和攝像機電源，通過監視器調整攝像機角度到預定范圍 - 監控攝像機的使用常識 攝像機是獲取監視現場圖像的前端設備，它以面陣CCD圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產生

45、電路、視頻信號處理電路及電源等。近年來，新型低成本MOS圖像傳感器有了較快速的發展，基于MOS圖像傳感器的攝像機已開始被應用于對圖像質量要求不高的可視電話或會議電視系統中。由于MOS圖像傳感器的分辨率和低照度等到主要指標暫時還比不上CCD圖像傳感器，因此，在監控系統中使用攝像機仍為CCD攝像機。攝像機具有黑白和彩色之分，由于黑白攝像機具有高分辨率、低照度等優點，特別是它可以在紅外光照下成像，因此在電視監控系統中，黑白CCD攝像機仍具有較高的市場占有率。順便指出，在列出的閉路電視監控器材清單中的攝像機通常都是不帶鏡頭的（一體化攝像機除外），因此在實際應用中，應根據監控現場的實際環境及用戶要求，為攝像機配合適的鏡頭攝像機的使用很簡單，通常只要正確安裝鏡頭、連通信號電纜，接通電源即