安防監(jiān)控知識(shí)大全安防監(jiān)控的功能
安防監(jiān)控知識(shí)大全安防監(jiān)控的功能
由于科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，安防監(jiān)控已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了社會(huì)生活的方方面面。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于安防監(jiān)控知識(shí)大全的內(nèi)容，希望大家喜歡!
安防監(jiān)控知識(shí)大全——寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)
寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)。
當(dāng)在強(qiáng)光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”。
廣義上的“動(dòng)態(tài)范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極點(diǎn)到最高端極點(diǎn)之間的區(qū)域，此區(qū)域的描述一般為最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的差值。這是一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的概念，在談及攝像機(jī)產(chǎn)品的拍攝圖像指標(biāo)時(shí)，一般的“動(dòng)態(tài)范圍”是指攝像機(jī)對(duì)拍攝場(chǎng)景中景物光照反射的適應(yīng)能力，具體指亮度(反差)及色溫(反差)的變化范圍。
寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3:1動(dòng)態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。當(dāng)攝像機(jī)從室內(nèi)看窗戶外面，室內(nèi)照度為100Lux，而外面風(fēng)景的照度可能是10,000Lux,對(duì)比就是10,000/100=100:1。這個(gè)對(duì)比使人眼能很容易地看到，因?yàn)槿搜勰芴幚?000:1的對(duì)比度。然而以傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)處理它會(huì)有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對(duì)比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(nèi)目標(biāo)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(jī)選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室內(nèi)的影像會(huì)被清除(全黑)。這是一個(gè)自從攝像機(jī)被發(fā)明以來就一直長(zhǎng)期存在的缺陷。
現(xiàn)代化的交通需要現(xiàn)代化的交通管理，為解決城市主要路段和路口的交通擁擠和阻塞狀況，減少事故、違章現(xiàn)象，建立現(xiàn)代化的智能交通指揮控制系統(tǒng)是非常必要的。同時(shí)，對(duì)于提高城市形象，促進(jìn)城市的文明和發(fā)展也有著非常重要的意義。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是：利用道路監(jiān)控實(shí)施交通流量和交通運(yùn)行監(jiān)視，對(duì)關(guān)鍵路段實(shí)施交通實(shí)時(shí)控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常并采取應(yīng)急措施，保證道路高速、安全、有效地運(yùn)行，提高現(xiàn)代生活的交通水平。根據(jù)現(xiàn)在交通監(jiān)控的實(shí)際需要，一般都會(huì)在交通路口、車站、商業(yè)區(qū)、高速公路收費(fèi)口等重點(diǎn)部位安裝可控?cái)z像機(jī)或固定攝像機(jī).本文在分析了道路監(jiān)控的特殊需求后，主要針對(duì)道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)的選型設(shè)計(jì)提出了一些建議。
安防監(jiān)控知識(shí)大全——白平衡原理的調(diào)試方法
白平衡的概念來自攝像機(jī)，即使最簡(jiǎn)易的黑白攝像機(jī)也幾乎都具有自動(dòng)白平衡功能。其實(shí)人的眼睛天然具有白平衡功能，當(dāng)我們看書的時(shí)候，在日光燈下也好，在各種不同的燈光下也好，我們的視覺中都是白紙黑字。但熟悉黑白攝像機(jī)的人們都知道色溫這個(gè)概念，同樣一個(gè)膠片，在不同的色溫下拍出物體的色彩是不同的。
簡(jiǎn)單地說白平衡就是無論環(huán)境光線如何，仍然把“白”定義為“白”的一種功能。顏色實(shí)質(zhì)上就是對(duì)光線的解釋，在正常光線下看起來是白顏色的東西在不同色溫的光線下看起來就不是白色。所謂白平衡就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)把不同色溫下的白顏色調(diào)整正確，從理論上說白顏色調(diào)整正確其它色彩就都準(zhǔn)確了。黑白攝像機(jī)的核心部件CCD傳感器在輸出信號(hào)時(shí)進(jìn)行一定的修正，這種修正就叫做白平衡。
目前市場(chǎng)銷售的黑白攝像機(jī)幾乎都具備自動(dòng)白平衡功能，較復(fù)雜的還可預(yù)設(shè)諸如燈光、日光燈、日光等選項(xiàng)和手動(dòng)多種模式控制白平衡。選購(gòu)黑白攝像機(jī)時(shí)，是否具有較好的白平衡功能應(yīng)是考慮的問題之一。當(dāng)然幾乎所有的圖像處理軟件都可以調(diào)整圖像的色彩，但如果你對(duì)圖象軟件不是很熟悉，或者不愿太麻煩去調(diào)整，你最好還是選擇具有較好的白平衡功能的攝像機(jī)。
白平衡，字面上的理解是白色的平衡。那什么是白色?這就涉及到一些色彩學(xué)的知識(shí)，白色是指反射到人眼中的光線由于藍(lán)、綠、紅三種色光比例相同且具有一定的亮度所形成的視覺反應(yīng)。我們都知道白色光是由赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光組成的，而這七種色光又是有紅、綠、藍(lán)三原色按不同比例混合形成，當(dāng)一種光線中的三原色成分比例相同的時(shí)候，習(xí)慣上人們稱之為消色，黑、白、灰、金和銀所反射的光都是消色。通俗的理解白色是不含有色彩成份的亮度。人眼所見到的白色或其他顏色同物體本身的固有色、光源的色溫、物體的反射或透射特性、人眼的視覺感應(yīng)等諸多因素有關(guān)(請(qǐng)參閱《色彩學(xué)原理》)，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)有色光照射到消色物體時(shí)，物體反射光顏色與入射光顏色相同，既紅光照射下白色物體呈紅色，兩種以上有色光同時(shí)照射到消色物體上時(shí)，物體顏色呈加色法效應(yīng)，如紅光和綠光同時(shí)照射白色物體，該物體就呈黃色。當(dāng)有色光照射到有色物體上時(shí)，物體的顏色呈減色法效應(yīng)。如黃色物體在品紅光照射下呈現(xiàn)紅色，在青色光照射下呈現(xiàn)綠色，在藍(lán)色光照射下呈現(xiàn)灰色或黑色。
在了解黑白攝像機(jī)白平衡之前還要搞清另一個(gè)一個(gè)非常重要的概念――色溫。所謂色溫，簡(jiǎn)而言之，就是定量地以開爾文溫度(K)來表示色彩。英國(guó)著名物理學(xué)家開爾文認(rèn)為，假定某一黑體物質(zhì)，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课眨鴽]有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳?ldquo;光”的形式釋放出來的話，它便會(huì)因受到熱力的高低而變成不同的顏色。例如，當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于500—550攝氏度時(shí)，就會(huì)變成暗紅色，達(dá)到1050-1150攝氏度時(shí)，就變成黃色，溫度繼續(xù)升高會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。光源的顏色成分是與該黑體所受的熱力溫度是相對(duì)應(yīng)的，任何光線的色溫是相當(dāng)于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時(shí)所受到的“溫度”，這個(gè)溫度就用來表示某種色光的特性以區(qū)別其它，這就是色溫。打鐵過程中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這便是黑體理論的最好例子。色溫現(xiàn)象在日常生活中非常普遍，相信人們對(duì)它并不陌生。鎢絲燈所發(fā)出的光由于色溫較低表現(xiàn)為黃色調(diào)，不同的路燈也會(huì)發(fā)出不同顏色的光，天然氣的火焰是藍(lán)色的，原因是色溫較高。萬里無云的藍(lán)天的色溫約為10000K，陰天約為7000~9000K，晴天日光直射下的色溫約為6000K，日出或日落時(shí)的色溫約為2000K，燭光的色溫約為1000K。這時(shí)我們不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：色溫越高，光色越偏藍(lán);色溫越低則偏紅。某一種色光比其它色光的色溫高時(shí)，說明該色光比其它色光偏藍(lán)，反之則偏紅;同樣，當(dāng)一種色光比其它色光偏藍(lán)時(shí)說明該色光的色溫偏高，反之偏低。
由于人眼具有獨(dú)特的適應(yīng)性，使我們有的時(shí)候不能發(fā)現(xiàn)色溫的變化。比如在鎢絲燈下呆久了，并不會(huì)覺得鎢絲燈下的白紙偏紅，如果突然把日光燈改為鎢絲燈照明，就會(huì)覺查到白紙的顏色偏紅了，但這種感覺也只能夠持續(xù)一會(huì)兒。攝像機(jī)的CCD并不能像人眼那樣具有適應(yīng)性，所以如果黑白攝像機(jī)的色彩調(diào)整同景物照明的色溫不一致就會(huì)發(fā)生偏色。那么什么是白平衡呢?白平衡就是針對(duì)不同色溫條件下，通過調(diào)整攝像機(jī)內(nèi)部的色彩電路使拍攝出來的影像抵消偏色，更接近人眼的視覺習(xí)慣。白平衡可以簡(jiǎn)單地理解為在任意色溫條件下，彩色攝像機(jī)鏡頭所拍攝的標(biāo)準(zhǔn)白色經(jīng)過電路的調(diào)整，使之成像后仍然為白色。這是一種經(jīng)常出現(xiàn)的情況，但不是全部，白平衡其實(shí)是通過黑白攝像機(jī)內(nèi)部的電路調(diào)整(改變藍(lán)、綠、紅三個(gè)CCD 電平的平衡關(guān)系)使反射到鏡頭里的光線都呈現(xiàn)為消色。如果以偏紅的色光來調(diào)整白平衡，那么該色光的影像就為消色，而其他色彩的景物就會(huì)偏藍(lán)(補(bǔ)色關(guān)系)。
安防監(jiān)控的主要功能
一個(gè)大型的、與防盜報(bào)警聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的電視監(jiān)控系統(tǒng)，量高、構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)。各種故障現(xiàn)象雖然都有可能出現(xiàn)，但只要把好所選用的設(shè)備和器材的質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，一般是不會(huì)出現(xiàn)大問題的。即使出現(xiàn)了，只要冷靜分析和思考，不盲目地大拆大卸，是會(huì)較快解決問題的。
安防監(jiān)控系統(tǒng)是一門被人們?nèi)找嬷匾暤男屡d專業(yè)，就發(fā)展看，應(yīng)用普及越來越廣，科技含量越來越高。幾乎所有高新科技都可促進(jìn)其發(fā)展，尤其是信息時(shí)代的來臨，更為該專業(yè)發(fā)展提供契機(jī)。但就監(jiān)控業(yè)界而言，系統(tǒng)組成一直沒得到明確的劃分，這使工程商和用戶之間談到安防監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)溝通很不方便。
對(duì)于安防監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的不同，我們將整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)劃分為七層——表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層。當(dāng)然，由于設(shè)備集成化越來越高，對(duì)于部分系統(tǒng)而言，某些設(shè)備可能會(huì)同時(shí)以多個(gè)層的身份存在于系統(tǒng)中。
表現(xiàn)層
表現(xiàn)層是我們最直觀感受到的，它展現(xiàn)了整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的品質(zhì)。如監(jiān)控電視墻、監(jiān)視器、高音報(bào)警喇叭、報(bào)警自動(dòng)駁接電話等等都屬于這一層。
控制層
控制層是整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它是系統(tǒng)科技水平的最明確體現(xiàn)。通常我們的控制方式有兩種——模擬控制和數(shù)字控制。模擬控制是早期的控制方式，其控制臺(tái)通常由控制器或者模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局部安防監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故障率較小。但對(duì)于中大型安防監(jiān)控系統(tǒng)而言，這種方式就顯得操作復(fù)雜且無任何價(jià)格優(yōu)勢(shì)了，這時(shí)我們更為明智的選擇應(yīng)該是數(shù)字控制。數(shù)字控制是將工控計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心，它將復(fù)雜的模擬控制操作變?yōu)楹?jiǎn)單的鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作，將巨大的模擬控制器堆疊縮小為一個(gè)工控計(jì)算機(jī)，將復(fù)雜而數(shù)量龐大的控制電纜變?yōu)橐桓须娫捑€。它將中遠(yuǎn)程監(jiān)控變?yōu)槭聦?shí)、為Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控提供可能。但數(shù)字控制也不是那么十全十美，控制主機(jī)的價(jià)格十分昂貴、模塊浪費(fèi)的情況、系統(tǒng)可能出現(xiàn)全線崩潰的危機(jī)、控制較為滯后等等問題仍然存在。
處理層
處理層或許該稱為音視頻處理層，它將有傳輸層送過來的音視頻信號(hào)加以分配、放大、分割等等處理，有機(jī)的將表現(xiàn)層與控制層加以連接。音視頻分配器、音視頻放大器、視頻分割器、音視頻切換器等等設(shè)備都屬于這一層。
傳輸層
傳輸層相當(dāng)于安防監(jiān)控系統(tǒng)的血脈。在小型安防監(jiān)控系統(tǒng)中，我們最常見的傳輸層設(shè)備是視頻線、音頻線，對(duì)于中遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而言，我們常使用的是射頻線、微波，對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控而言，我們通常使用Internet這一廉價(jià)載體。值得一提的是，新出現(xiàn)的傳輸層介質(zhì)——網(wǎng)線/光纖。大多數(shù)人在數(shù)字安防監(jiān)控上存在一個(gè)誤區(qū)，他們認(rèn)為控制層使用的數(shù)字控制的安防監(jiān)控系統(tǒng)就是數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)了，其實(shí)不然。純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)一定是網(wǎng)線或光纖。信號(hào)從采集層出來時(shí)，就已經(jīng)調(diào)制成數(shù)字信號(hào)了，數(shù)字信號(hào)在已趨成熟的網(wǎng)絡(luò)上跑，理論上是無衰減的，這就保證遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像的無損失顯示，這是模擬傳輸無法比擬的。當(dāng)然，高性能的回報(bào)也需要高成本的投入，這是純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)無法普及最重要的原因之一。
執(zhí)行層
執(zhí)行層是我們控制指令的命令對(duì)象，在某些時(shí)候，它和我們后面所說的支撐層、采集層不太好截然分開，我們認(rèn)為受控對(duì)象即為執(zhí)行層設(shè)備。比如：云臺(tái)、鏡頭、解碼器、球等等。
支撐層
顧名思義，支撐層是用于后端設(shè)備的支撐，保護(hù)和支撐采集層、執(zhí)行層設(shè)備。它包括支架、防護(hù)罩等等輔助設(shè)備。
采集層
采集層是整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)品質(zhì)好壞的關(guān)鍵因素，也是系統(tǒng)成本開銷最大的地方。它包括鏡頭、攝像機(jī)、報(bào)警傳感器等等。
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