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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。
画面分割器
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在有多个摄像机组成的电视监控系统中，通常采用视频切换器使多路图像在一台监视器上轮流显示。但有时为了让监控人员能同时看到所有监控点的情况，往往采用多画面分割器使得多路图像同时显示在一台监视器上。当采用几台多画面分割器时，就有可能用与多画面分割器相同数量的监视器将所有摄像机传送来的多个画面同时显示。这样，既减少了监视器的数量，又能使监控人员一目了然地监视各个部位的情况。常用的画面分割器为四画面、九画面和十六画面。 画面分割器的基本工作原理
采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。有的还带有内置顺序切换器的功能，此功能可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和间隔时间轮流输出显示在监视器上(如同切换主机轮流切换画面那样)，并可用录像机按上述的顺序和时间间隔记录下来。其间隔时间一般是可调的。 主要性能：
1.全压缩图像，数字化处理的彩色/黑白画面分割器；
2.四路(或九、十六路)视频输入并带有四路(或九、十六路)的环接输出；
3.内置可调校时间的顺序切换器和独立的切换输出。根据摄像机的编号对全屏画面按顺序切换显示，敏路画面的显示时间可由用户自己进行优化编程调整；
4.高解像度以及实时更新率。画面指标为512×512象素，更新率为25-30场/秒； 5.录像带重放时可实现1/4(或1/9、1/16)画面到全屏画面变焦(还原为实时全屏画面)； 6.与标准的SUPER-VHS录像机兼容(有的还具有S-VHS接口)；
7.有报警输入/输出接口，可与报警系统联动。报警时可调用全屏画面并产生报警输出信号启动录像机或其它相关设备。也就是说，当报警信号产生时，与该警报相关区域的场景将以全屏画面显示出来，并可自动录像。用户可自行设定警报的持续时间和录像的持续时间。报警输入接口数目与画面输入数目相同；
8.八个字符的摄像机名称。用户可自已编程设定给每个摄像机最多达八个字符的名称； 9.报警画面叠加、视频信号丢失指标。该功能可方便用户快速检查出现丢失的原因； 10.设置屏幕菜单编程/调用。编程简单、操作容易，人-机界面友好；
11.电子保险锁。用户可自行设定密码，被允许的操作者才能进行系统的操作。
云台其实云台就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。监控系统所说的云台是通过控制系统在远程可
以控制其转动以及移动的方向的。
云台有多种类型：
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·按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。 ·按安装方式分为侧装和吊装，就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
·按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰 图像外，还隐蔽、美观、快速。
在挑选云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否美观等因素。
是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。
固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。
电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上
中鼎安防网络之中心控制设备（一） 第四章 中心控制部分
中心控制部分是整个监控系统的核心，系统的各项功能均由控制部分的各种设备实现。中心控制设备接收传输设备传送的视频、音频、数据、报警等各种信号，对接收的信号进行各种方式的控制、操作、处理、整合以实现系统所需要的功能并使的信号的格式符合重现设备的要求。
第一节、四画面分割器
四画面分割器是一种专业的视频处理设备。它可以将四个画面压缩组合后显示在同一个画面上。其优点是节省多个其它的视频设备，直观性强。
考察画面分割器的质量和档次的标准是： ㈠显示图像是否为实时图像，包括录像的重放。 ㈡每幅小画面的图像信息量的多少。 ㈢时基较正性能是否良好。 ㈣亮度、色度、灰度级别。 ㈤录像回放功能。 ㈥字符设定、调整功能。
㈦其它诸如报警、操作、时间日期发生等功能。
㈧尺寸、外观等物理特性。
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㈨工作电压、功耗等电器特性。
画面分割原理是这样的：外来的图像信号经模拟/数字转换器（A/D）转换为数字信号后，分别在水平和垂直方向上按照2：1的比率压缩、取样、存储。存储器内的各路样点信号在同一时钟的驱动下顺序输出，再经数字/模拟转换器（D/A）转换成一路的模拟信号进行显示。 画面分割器除具有分割图像显示外，还可通过操作设定视频图像的顺序切换、单画面显示、分割显示等。较高档次的画面分割器可使录像机录制的分割图像进行单画面的放大回放。
第二节、多画面处理器
这里所讲的多画面处理器是另外一种高级的视频图像处理设备。在港台称之为画框处理器（Frame Processor），欧美地区称之为数字多工处理器（Digital Multiplexer）。由于采用的是场切换或帧切换技术，因此也可以称之为帧场切换处理器。 一帧图像是由两场扫描组成，因此帧切换的时间间隔为40ms，场切换的时间间隔为20ms。
在实际应用中，帧场切换器必须与录像机配合使用，它可以将各监控点传来的多路视频信号以帧/场间隔进行切换并用一台录像机进行记录。回放时通过帧场切换器进行多画面或单画面的回放。录制的单帧图像是与实际监视相同的未压缩画面，对细节分析十分有利。但是由于是切换式录像，存在丢帧/场现象，因此同一监视点记录的图像在回放时会产生卡通效应。
在帧场切换器中经常会提到单工与双工类型。所谓双工处理从电路结构上看，其一部分电路要处理送往录像机的视频信号，另一路要处理送往监视器的视频信号。但是对于双工的定义，各个厂家定义不同，我们习惯于美国公司的定义方式，即能够在记录或重放录像带的同时可以监看多路图像分割显示。这样的双工处理器可实现两台录像机同时放像和录像而互不影响，同时在录像的同时不影响观看分割图像。 可以讲，帧场切换器的性能和档次要高于四画面分割器，但是其录像的丢帧现象却给安防记录带来不便。因此欧美国家的一些厂家采用了一种基于视频图像移动监测技术的“动态时间分配”输出方式，通过对画面的活动情况进行连续分析，并根据画面的活动状况确定优先处理的摄像机，使该路图像获得更多的录像时间。这样就能有效降低活动画面的丢帧数量，使录制的图像接近于实时。 帧切换器一般有4路、8路、9路、16路等，场切换器一般有4路和8路。
帧场切换器除为我们带来强大的录像功能外，还具有多项画面处理和其它操作功能，如画中画显示、单画面显示、多画面任意组合分割显示、图像数码变焦放大、视频信号丢失检测、时间发生、图像通道名称标题编辑以及报警处理功能等。
第三节、视频／音频切换器
视频和音频切换器电路基本一样，由于视频处理比音频处理要复杂得多，因此以视频切换器为例讲述其工作原理。
我们知道，原始的监控系统是没有切换器的，是一台摄像机接驳一台录像机或监视器。即使现在，在需要的场合如柜员制系统中仍有使用。但当通道数量增多，如成百上千并且无需逐一不间断监视时，一对一实现势必造成监视器、录像机增多，从造价、监控室布局等方面形成浪费、臃肿的状态。同时现代多功能监控系统需要的多种联动功能也无法实现。所以视频/音频切换器应运而生。 经过多年的探索和努力，切换器从简单的琴键开关式、继电器切换式发展到大规模模拟开关集成电路切换式。
从输入输出的切换方式分类有矩阵式切换器、顺序切换器、分组切换器。顺序切换器功能简单，已经成为监控系统中的一种附属设备，而不再作为系统主控制器使用。分组切换器的多项功能已经在矩阵切换器中得到应用，所以使用的场合较少。现在最为常见的是矩阵式切换器。
矩阵是一个数学名词，下面给出了一个n列、m行的矩阵。其中元素用a来代表。 1 2 . . . . . . n 1 a11 a12 . . . . . . a1n 2 a21 a22 . . . . . . a2n 3 a31 a32 . . . . . . a3n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m am1 am2 . . . . . . amn
从这个矩阵可以看出，矩阵中的每一种元素均代表一种状态。我们把行作为矩阵式切换器的输入，那么矩阵中行的数量m就代表摄像机的数量或系统输入通道数量；把列作为矩阵式切换器的输出，那么矩阵中列的数量n 就是监视器的数量。因此矩阵中每一种状态代表系统的输入、输出状态。如a32代表第三路摄像机图像在第二个监视器上显示，依次类推。因此所有通道的图像都可以在任何一个监视器上
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显示；同理所有监视器都能显示任何一个通道的图像，而相互不影响。这就是矩阵式切换器的巨大优势，有时也可以讲具有这样的高级图象切换功能的才是矩阵切换器。基于此功能，矩阵切换器对于图象的切换就不仅仅是原始的手动定点切换，而增加了更多的如序列切换、分组切换、群组切换、图象巡游等功能，有的矩阵厂家干脆称为“万能切换”。同时输出口的增多，又可以增加分控显示的数量，满足了现代监控系统的需要。
视频/音频切换器的电路大同小异，只是矩阵电路规模不同。一般分为输入、切换、输出电路。在输入电路中主要解决视频图像信号的阻抗匹配和放大。输出电路同样解决的是阻抗匹配和放大问题。在矩阵电路中，除必须的模拟开关集成电路或专用视频矩阵切换集成电路外，多用微处理器通过软件程序进行控制，数据信息的交换在数据总线上进行，各对应选择地址将在地址总线上进行通讯。在当前的矩阵切换器中绝大多数都采用了模块化设计，除了必须的CPU控制卡外，分别有视频输入卡、视频切换输出卡、云台镜头控制的通讯卡、报警接口卡、与计算机通讯的通讯卡等。模块化的设计对于系统的扩容、维护都极为方便。
现阶段的控制器对前端的操作都使用标准计算机通讯编码，另外报警等功能的联动使得控制器中还应有编码电路和报警信息接收电路。这部分电路根据报警处理方式的不同和编码的特殊性而具体分析。总的来说，切换器接收到报警信息（包括报警通道的号码和报警类型等）后，将其置入数据总线，CPU按软件程序的设定进行响应，在地址总线上输出对应通道的地址码，使矩阵电路将对应通道的图像显示于主监视器上，完成报警后图像自动切换功能。
键盘动作一般来说是这样实现的：键盘的每一个键都有自己的键值，CPU按软件程序中的约定随时对键盘进行扫描或者在按键动作时向CPU发出响应请求由CPU进行瞬时响应。当按下某键后，CPU得到该键的键值，并进行相应的标准编码，编码过程可以在切换器中进行，也可在键盘中直接完成。动作命令经编码后从线缆传至前端解码器，得到了动作的遥控实现。若属对视频或报警的操作，则切换器将该编码通过数据总线送入CPU处理，得到对应动作的地址码或通讯数据，来使其它电路及矩阵电路响应。有的控制器键盘并不是随时对键盘进行扫描，而是当键盘发出控制命令时，CPU卡接收分析加以响应的。
中鼎安防网络之中心控制设备（二） 第四节、报警处理器
报警处理器是将所有前端报警信号收集，将发生报警通道的信号进行处理并输出多个开关量控制灯光、录像机等设备的自动启动，同时输出报警通道编码并传送至主控器（切换器）。 报警处理器按处理方式的不同分为总线式和多线式。
总线式是指所有前端探头的信号均由一根双绞线传输，各探头有自己的地址，处理器将传来的信号进行分析，得到报警探头的地址码，再按多线方式进行响应。总线式报警处理设备多、结构较复杂，尤其是前端需有解码器对探头信号进行变换，同时对地址码进行设置。处理器中也要有相应的信号变换和识别电路。总线制的优点是可大大节省电缆，降低费用，并给施工带来方便。十分适用于前端探头较多并且较为集中的情况。
多线式处理方式就是各个探头互不干扰地将信号线和电源线汇集至控制室，并分别将探头信号线与报警处理器的对应通道输入端相连。多线式方式仍为现今报警处理的主导方式。
报警处理器电路可分为信号输入、信号识别、响应输出等部分。信号输入部分的作用是将各种报警信号变成微处理器或逻辑电路能够处理的电平信号；信号识别电路将信号进行分析，确定报警与否，同时将该报警信息按设定的方式提取对应的地址；响应输出部分电路的作用是将得到的地址信息转换成与切换器对应的编码信息并送入切换器，同时对报警信息进行响应触发报警输出电路，如警报声音、继电器输出等。
报警处理器可以作为单一的控制设备使用，也可以与切换器等其它设备共同组成综合性监控系统。
第五节、多媒体控制设备
多媒体监控系统是集中了多媒体计算机技术，尤其是数字图像处理及图像传输的最新技术的新一代监控系统。它融音视频处理、系统信息管理、系统控制及网络通信于一体，代表了监控系统的发展潮流，且被越来越多的闭路电视监控系统所选用。
对于简单的多媒体系统来说，仅仅是在原来的监控系统中添加多媒体计算机和相应的控制软件以及图像采集卡，仍然保留原系统中的控制器。计算机与系统控制器之间通过RS-232串行通信口实现控制。系统控制软件的界面类似于系统控制键盘（模拟键盘），或根据矩阵控制器的协议将控制命令编辑在多媒体显示/操作界面中，当用鼠标点击模拟键盘或控制界面的相应按键时，系统控制软件即可根据控制协议将控制指令通过RS-232通信口送入系统主控制器完成控制操作。系统的前端解码器仍然靠RS485通信口与主控制器连接。这种多媒体实
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监控《从入门到精通技术学习资料》-中鼎安防网络
