福州安防知識 安防監控知識及常見(jiàn)問(wèn)題解析

　　答：cmos傳感器是一種通常比ccd傳感器低10倍感光度的傳感器。因為人眼能看到1lux照度(滿(mǎn)月的夜晚)以下的目標，ccd傳感器通常能看到比人眼略好在0.1~3lux，是cmos傳感器感光度的3到10倍。

　　問(wèn)：漏光排斥比的物理含義是什么？

　　答：漏光是由ccd傳感器設計的缺陷造成的，每個(gè)攝像機有一個(gè)ccd傳感器，由于ccd傳感器的缺陷，進(jìn)入ccd傳感器的強光 將會(huì )穿透抵抗層產(chǎn)生過(guò)度的影像，這些不需要的影像稱(chēng)做拖光，ccd攝像機抵抗強光的能力稱(chēng)為漏光排斥比。

　　問(wèn)：f2.0、f3.4毫米代表什么意思？我如何通過(guò)這些數字來(lái)選擇鏡頭？

　　答：f表示鏡頭的孔徑，f停止2:1和f3.4毫米表示鏡頭的焦距是3.4毫米。鏡頭f2.0和f3.4~4采用非常經(jīng)濟的形式，應此價(jià)格較低，廣泛應用于單板攝像機，f2.0的鏡頭的孔徑能收集人眼一半的光線(xiàn)，f3.4毫米的鏡頭在1/4英寸ccd上有60度的視角，在1/3英寸ccd上有90度視角，非常接近于人眼的視角。人眼的兩只眼睛能包含更大的視角，就像是上帝巧妙的設計，從人到人一般有150到180的角度，但是請記住，f停止和f焦距只是一個(gè)鏡頭的基本參數，并不代表質(zhì)量。一個(gè)具有同樣f停止和焦距的優(yōu)質(zhì)鏡頭能比具有同樣參數的劣質(zhì)鏡頭貴100倍，請參閱下一個(gè)問(wèn)答詳細了解。

　　問(wèn)：什么是最低照度？什么是感光度？0.0001lux代表什么？

　　答：最低照度是測量攝像機感光度的一種方法，換句話(huà)說(shuō)，攝像機能在多黑的條件下看到可用的影像。但是因為沒(méi)有管理的國際標準，因此每個(gè)大型ccd制造商都有自己測量ccd感光度的方法。然而一個(gè)標注為(1lux，f10)的攝像機能和標注為(0.01lux，f10)的攝像機完全一樣!!!奇怪嗎？為什么呢？

　　問(wèn)：什么是無(wú)色滾動(dòng)？

　　答：數字訊號處理器視頻攝像機使用在熒光燈下時(shí)，只能產(chǎn)生嚴重色滾動(dòng)的影像。影像會(huì )從白色轉變成藍色、粉紅色再回到白色，如此循環(huán)。這是因為交流電源運行在50/60赫茲所引起的問(wèn)題。白熱燈泡能提供穩定的光線(xiàn)，而日光燈的光線(xiàn)由于交流電的強度和色彩以8.3ms的速度在變換而波動(dòng)。傳統攝像機計算出白平衡需要 100~150ms(0.1~0.15) ，比交流電慢了8.5ms，因此永遠不能趕上。對當前影像通過(guò)8次循環(huán)周期才能清楚地產(chǎn)生色滾動(dòng)。

　　問(wèn)：什么是背光補償？

　　背光補償能提供在非常強的背景光線(xiàn)前面目標的理想的曝光，無(wú)論主要的目標移到中間、上下左右或者熒幕的任一位置。

　　一個(gè)不具有超強動(dòng)態(tài)特色的普通攝像機只有如1/60秒的快門(mén)速度和f2.0的光圈的選擇，然而一個(gè)主要目標后面的非常亮的背景或一個(gè)點(diǎn)光源是不可避免的，攝像機將取得所有近來(lái)光線(xiàn)的平均值并決定曝光的等級，這并不是一個(gè)好的方法，因為當快門(mén)速度增加的時(shí)候，光圈會(huì )被關(guān)閉導致主要目標變得太黑而不被看見(jiàn)。為了克服這個(gè)問(wèn)題，一種稱(chēng)為背光補償的方法通過(guò)加權的區域理論被廣泛使用在多數攝像機上。影像首先被分割成7塊或6個(gè)區域(兩個(gè)區域是重復的)，每個(gè)區域都可以獨立加權計算曝光等級，例如中間部分就可以加到其余區塊的9倍，因此一個(gè)在畫(huà)面中間位置的目標可以被看得非常清晰，因為曝光主要是參照中間區域的光線(xiàn)等級進(jìn)行計算。然而有一個(gè)非常大的缺陷，如果主要目標從中閑移動(dòng)到畫(huà)面的上下左右位置，目標會(huì )變得非常黑，因為現在它不被區別開(kāi)來(lái)已經(jīng)不被加權。

　　問(wèn)：什么是星光模式？

　　星光模式能讓ccd攝像機在非常弱的光線(xiàn)情況下，比如0.0002lux照度等級，看到清晰的彩色影像。

　　所有的ccd攝像機都是設計工作在1/50,1/60~1/2000秒的快門(mén)速度，因此最低照度等級或者稱(chēng)為感光度在使用 f1.2 和5600k條件下限制在3到6lux。星光模式ccd攝像機專(zhuān)有數字訊號處理器能使得ccd的快門(mén)速度低到 1~10 秒，因為長(cháng)時(shí)間快門(mén)打開(kāi)的物理原理，ccd可以收集到更多的光子，因此比傳統攝像機提高100到600倍的感光度。

　　問(wèn)：什么是垂直同步、彩色視頻復合信號同步、外同步、直流線(xiàn)鎖定和完全同步？

　　答：這是攝像機之間不同的同步方法。

　　全體鎖定是兩部用于精密的應用如廣播攝影棚攝像機之間完全同步最好的方法。它將同步：水平，垂直，偶數/奇數區域，色彩觸發(fā)頻率和階段。

　　垂直同步是最簡(jiǎn)單的方法來(lái)同步兩部攝像機，通過(guò)垂直驅動(dòng)頻率來(lái)保證視頻能夠采用老式的切換期或者四分割機器，在同一個(gè)監視器上顯示幾個(gè)影像源。垂直驅動(dòng)信號通常由重復頻率20/16.7毫秒(50/60赫茲)和脈沖1~3毫秒寬度的脈沖組成。

　　彩色視頻復合信號代表視頻和彩色觸發(fā)信號，意味著(zhù)攝像機能和外部的復合彩色視頻信號同步。然而盡管稱(chēng)作彩色視頻復合信號同步，實(shí)際上只進(jìn)行水平同步和垂直同步，而沒(méi)有色彩觸發(fā)同步。

　　外同步非常類(lèi)似于彩色視頻復合信號同步。一個(gè)攝像機能夠同步于另一個(gè)攝像機的視頻信號，一個(gè)外同步攝像機能使用輸入的彩色視頻復合信號，提取水平和垂直同步信號來(lái)做同步。

　　直流線(xiàn)鎖定是一種古老的技術(shù)，利用直流50/60赫茲電源線(xiàn)電流來(lái)同步攝像機。因為直流24伏電源廣泛使用于多數建筑物防火警報系統，由于非常容易獲得。由于老型號的切換器和分割系統沒(méi)有數字記憶功能，要保持穩定的影像，攝像機之間的同步非常必要，直流線(xiàn)鎖定就是攝像機同步于交流50/60赫茲，彩色信道之間時(shí)間的關(guān)聯(lián)和水平/垂直信號沒(méi)有約束會(huì )導致糟糕的色彩轉換(色彩階段設計)，因此所有使用交流線(xiàn)鎖定的用戶(hù)不可避免地失去很好的色彩轉換。幸運的是，現在的分割器和16通道復合處理器以及硬盤(pán)錄象機都有內部記憶體來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題，不再需要同步信號，因此交流線(xiàn)鎖定可能若干年后會(huì )被淘汰掉。

　　ccd攝像機最小能到什么程度？是11.5x50毫米或者22x23毫米的極限嗎？

　　答：ccd攝像機尺寸主要依賴(lài)于4個(gè)主要的部件，ccd傳感器的尺寸，數字訊號處理器，cds和垂直驅動(dòng)。因為這些芯片必須由不同的半導體技術(shù)制造，所以不可能合并到一個(gè)單ic中，ccd傳感器作為主要的部分，已經(jīng)大幅縮小了，從2/3英寸到1/2英寸到1/3英寸到1/4英寸和1/6英寸及1/7英寸，然而ccd尺寸越小感旋旋光性能就越差，因此1/6英寸ccd就已經(jīng)比1/4英寸差了很多，因此1/4英寸ccd多年來(lái)一直是主流。一個(gè)1/4英寸ccd具有10x10毫米的尺寸成為主要部件，數字訊號處理器如果采用15x15毫米qfpga封裝將大于ccd，進(jìn)一步加大攝像機單板的尺寸。當今多數公司只能縮減ccd攝像機板機尺寸到44x44毫米。

　　問(wèn)：什么是超寬動(dòng)態(tài)？

　　超寬動(dòng)態(tài)是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色。

　　寬動(dòng)態(tài)攝像機比傳統只具有3:1動(dòng)態(tài)范圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線(xiàn)排列成從120,000lux到星光夜里的0.00035lux。當攝像機從室內看窗戶(hù)外面，室內照度為100lux，而外面風(fēng)景的照度可能是10,000lux，對比就是10,000/100=100:1。這個(gè)對比人眼能很容易地看到，因為人眼能處理1000:1的對比度，然而傳統的閉路監控攝像機處理它會(huì )有很大的問(wèn)題，傳統攝像機只有3:1的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門(mén)來(lái)取得室內目標的正確曝光，但是室外的影像會(huì )被清除掉(全白);或者換種方法攝像機選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室內的影像會(huì )被清除(全黑)。這是一個(gè)自從攝像機被發(fā)明以來(lái)就一直長(cháng)期存在的缺陷。

　　問(wèn)：什么是超高解析ccd攝像機？

　　答： 目前市場(chǎng)上的索尼ccd攝像機幾乎都使用了超高解析技術(shù)。超高解析能比傳統舊型號的ccd提高2倍的感光度和6db的漏光排斥比。

　　松下認為他們的最新37個(gè)系列和索尼超高解析一樣的好，而39個(gè)系列和索尼ex-view在可見(jiàn)光范圍有同樣的效果。

　　索尼ex-view ccd相比于超高解析在近紅外光區域(800~900納米)有4倍的感光度，然而這個(gè)優(yōu)點(diǎn)只有需要在夜視時(shí)能取得很好的效果。如果不能正確地使用，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)幾乎沒(méi)有用處，因為紅外線(xiàn)會(huì )導致色彩失真，由于紅外線(xiàn)聚焦較深的物理特性導致影像模糊，特別在使用某些鏡頭的時(shí)候會(huì )導致全息影像。

　　問(wèn)：什么是超高感度攝像機？它的優(yōu)點(diǎn)和缺陷在哪里？

　　答："ex-view"是索尼公司研發(fā)用來(lái)提高其ccd感光度的一個(gè)感光度提高技術(shù)，一是兩個(gè)可見(jiàn)光的因素，二是四倍近紅外波的波長(cháng)。

　　ex-view是索尼專(zhuān)有技術(shù)，每個(gè)ccd基礎光電二極管的p/n接口特殊組裝來(lái)獲得更好的光子到電子的轉換效率。另外，每個(gè)光電二極管(描繪影像上的一個(gè)像素)有一個(gè)覆蓋在上面的微型鏡頭能夠較好的記錄和聚焦光線(xiàn)到有效的半導體接口。它的結果對比于索尼提供的ccd可視范圍提高了可見(jiàn)光的2倍和近紅外光(800~900納米)的4倍感光度。ex-view的lux效率比優(yōu)質(zhì)的"super had"可見(jiàn)光和近紅外光波場(chǎng)高出了2倍。

　　ex-view技術(shù)的缺陷在于，因為ccd芯片制造過(guò)程的難度本質(zhì)和芯片靈敏的本質(zhì)，索尼公司只有有限的傳感器部分供貨。

　　按照索尼的講法，相比于super had傳感器，ex-view芯片的光電二極管還有一些潛在的不完美的地方。這些很少的有缺陷的ccd元素可能會(huì )有故障，因此會(huì )導致"死亡像素"，會(huì )在影像留下一些無(wú)法去除的得白點(diǎn)或黑點(diǎn)。ccd芯片已知不管是在儲存或使用中死點(diǎn)都會(huì )不斷增長(cháng)。

　　舉個(gè)例子，一個(gè)從索尼工廠(chǎng)出來(lái)的ex-view ccd只有3個(gè)死點(diǎn)，但是在運輸的過(guò)程中可能增加到5個(gè)，到了攝像機廠(chǎng)商的倉庫時(shí)可能增長(cháng)到7個(gè)并會(huì )繼續增長(cháng)，比如，當安裝在ccd攝像機上時(shí)增長(cháng)到12個(gè)。到攝像機到達用戶(hù)時(shí)數量可能增長(cháng)到15到30個(gè)。這個(gè)過(guò)程會(huì )一直持續到有缺陷的光電二極管都穩定下來(lái)。索尼認為死點(diǎn)數量增長(cháng)的原因是由于宇宙射線(xiàn)破壞了一些ccd矩陣的缺陷接口。

　　由于制造過(guò)程的感光本質(zhì)，ex-view ccd芯片的產(chǎn)量是比較低的，可以使用的單位也是有限的產(chǎn)量。制造過(guò)程的高成本組合使得ex-view ccd芯片更適合應用于特殊領(lǐng)域(如科研、工業(yè))，這里使用高亮感光度的芯片是非常重要的，但是在普通的監控攝像機應用上使用卻是不劃算的。

　　什么是星光攝像機？

　　星光ccd攝影機，光子在ccd傳感器上比普通ccd攝像機最大曝光時(shí)間(1/60 或 1/50 秒)長(cháng)2到128倍(1~2秒)的聚集。因此，攝像機產(chǎn)生可用影像的最低照度就降低了2到128倍。使用帶有幀累積技術(shù)的星光攝像機，用戶(hù)可以在星光照度情況(0.0035lux)下看到彩色影像，而在多云的星光照度情況(0.0002lux)下看到黑白影像，城市中散布的背景光(比如光污染)足夠產(chǎn)生良好的彩色曝光。

　　什么是峰值感應模式？

　　答：峰值感應模式是用通過(guò)影像亮點(diǎn)代替整個(gè)影像的平均值來(lái)決定曝光指數，使用規則系統的用戶(hù)能應對最苛刻的要求，如在黑夜抓取一個(gè)白點(diǎn)的影像，而且還要看到這個(gè)小亮白點(diǎn)的細節和色彩。

　　問(wèn)：什么事cmos攝像機？和ccd攝像機有何不同？

　　答：cmos傳感器是一種通常比ccd傳感器低10倍感光度的傳感器。

　　因為人眼能看到1lux照度(滿(mǎn)月的夜晚)以下的目標，ccd傳感器通常能看到比人眼略好在0.1~3lux，是cmos傳感器感光度的3到10倍。

　　監控系統故障的解決方法(1)

　　1. 電源的不正確引發(fā)的設備故障。電源不正確大致有如下幾種可能：供電線(xiàn)路或供電電壓不正確、功率不夠(或某一路供電線(xiàn)路的線(xiàn)徑不夠，降壓過(guò)大等)、供電系統的傳輸線(xiàn)路出現短路、斷路、瞬間過(guò)壓等。特別是因供電錯誤或瞬間過(guò)壓導致設備損壞的情況進(jìn)有發(fā)生。因此，在系統調試中，供電之前，一定要認真嚴格地進(jìn)行核對與檢查，絕不應掉以輕心。

　　2. 由于某些設備(如帶三可變鏡頭的攝像機及云臺)的連結有很多條，若處理不好，特別是與設備相接的線(xiàn)路處理不好，就會(huì )出現斷路、短路、線(xiàn)間絕緣不良、誤接線(xiàn)等導致設備的損壞、性能下降的問(wèn)題。在這種情況下，應根據故障現象冷靜地進(jìn)行分析，判斷在若干條線(xiàn)路上是由于哪些線(xiàn)路的連接有問(wèn)題才產(chǎn)生那種故障現象。這樣就會(huì )把出現問(wèn)題的范圍縮小了。特別值得指出的是，帶云臺的攝像機由于全方位的運動(dòng)，時(shí)間長(cháng)了，導致連線(xiàn)的脫落、掙斷是常見(jiàn)的。因此，要特別注意這種情況的設備與各種線(xiàn)路的連接應符合長(cháng)時(shí)間運轉的要求。

　　3. 設備或部件本身的質(zhì)量問(wèn)題。從理論上說(shuō)，各種設備和部件都有可能發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。但從經(jīng)驗上看，純屬產(chǎn)品本身的質(zhì)量問(wèn)題，多發(fā)生在解碼器、電動(dòng)云臺、傳輸部件等設備上。值得指出的是，某些設備從整體上講質(zhì)量上可能沒(méi)有出現不能使用的問(wèn)題，但從某些技術(shù)指標上卻達不到產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上給出的指標。因此必須對所選的產(chǎn)品進(jìn)行必要的抽樣檢測。當確屬產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，最好的辦法是更換該產(chǎn)品，而不應自行拆卸修理。除此之外，最常見(jiàn)的由于對設備調整不當產(chǎn)生的問(wèn)題。比如攝像機后截距的調整是個(gè)要求非常細致和精確的工作，如不認真調整，就會(huì )出現聚焦不好或在三可變鏡頭的各種操作時(shí)發(fā)生散焦等問(wèn)題。另外，攝像機上一些開(kāi)關(guān)和調整旋鈕的位置是否正確、是否符合系統的技術(shù)要求、解碼器編碼開(kāi)關(guān)或其它可調部位設置的正確與否都會(huì )直接影響設備本身的正常使用或影響整個(gè)系統的正常性能。

　　4. 設備(或部件)與設備(或部件)之間的連接不正確產(chǎn)生的問(wèn)題大致會(huì )發(fā)生在以下幾個(gè)方面：

　?、?阻抗不匹配。

　?、?通信接口或通信方式不對應。這種情況多半發(fā)生在控制主機與解碼器或控制鍵盤(pán)等有通信控制關(guān)　　系的設備之間，也就是說(shuō)，選用的控制主機與解碼器或控制鍵盤(pán)等不是一個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品所造成的。所以，對于主機、解碼器、控制鍵盤(pán)等應選用同一廠(chǎng)家的產(chǎn)品。

　?、?驅動(dòng)能力不夠或超出規定的設備連接數量。比如，某些畫(huà)面分割器帶有報警輸入接口在其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上給出了與報警探頭、長(cháng)延時(shí)錄像機等連接的系統主機連成系統，如果再將報警探頭并聯(lián)接至畫(huà)面分割器的報警輸入端，就會(huì )出現探頭的報警信號既要驅動(dòng)報警主機，又要驅動(dòng)畫(huà)面分割器的情況。在這種情況下，往往會(huì )出現驅動(dòng)能力不足的問(wèn)題。表現出的現象是，畫(huà)面分割器雖然能報警，但出于輸入的報警信號弱而工作工穩定，從而導致對應發(fā)生報警信號的那一路攝像機的圖像畫(huà)面在監視器上雖然瞬間轉換為全屏幕畫(huà)面卻又丟掉(保持不住)，而使監視器上的圖像仍為沒(méi)報警之前的多畫(huà)面。

　　監控系統故障的解決方法(2)

　　1. 視頻傳輸中，最常見(jiàn)的故障現象表現在監視器的畫(huà)面上出現一條黑杠或白杠，并且或向上或向下慢慢滾動(dòng)。因此，在分析這類(lèi)故障現象時(shí)，要分清產(chǎn)生故障的兩種不同原因。

　　要分清是電源的問(wèn)題還是地環(huán)路的問(wèn)題，一種簡(jiǎn)易的方法是，在控制主機上，就近只接入一臺電源沒(méi)有問(wèn)題的攝像機輸出信號，如果在監視器上沒(méi)有出現上述的干擾現象，則說(shuō)明控制主機無(wú)問(wèn)題。接下來(lái)可用一臺便攜式監視器就近接在前端攝像機的視頻輸出端，并逐個(gè)檢查每臺攝像機。如有，則進(jìn)行處理。如無(wú)，則干擾是由地環(huán)路等其它原因造成的。