電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備通常由攝像機(jī)、手動(dòng)或電動(dòng)鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、、報(bào)警探測(cè)器和多功能解碼器等部件組成，它們各司其職，并通過(guò)有線、無(wú)線或光纖傳輸媒介與中心控制系統(tǒng)的各種設(shè)備建立相應(yīng)的聯(lián)系（傳輸視/音頻信號(hào)及控制、報(bào)警信號(hào)）。在實(shí)際的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，這些前端設(shè)備不一定同時(shí)使用，但實(shí)現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖像采集的攝像機(jī)和鏡頭是必不可少的。 一、攝像機(jī)是獲取監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)圖像的前端設(shè)備，它以面陣CCD圖像傳感器為核心部件，外加同步信號(hào)產(chǎn)生電路、視頻信號(hào)處理電路及電源等。近年來(lái)，新型的低成本MOS圖像傳感器有了較快速的發(fā)展，基于MOS圖像傳感器的攝像機(jī)已開(kāi)始被應(yīng)用于對(duì)圖像質(zhì)量要求不高的可視電話(huà)或會(huì)議電視系統(tǒng)中。由于MOS圖像傳感器的分辨率和低照度等到主要指標(biāo)暫時(shí)還比不上CCD圖像傳感器，因此，在電視監(jiān)控系統(tǒng)中使用攝像機(jī)仍為CCD攝像機(jī)。攝像機(jī)具有黑白和彩色之分，由于黑白攝像機(jī)具有高分辨率、低照度等優(yōu)點(diǎn)，特別是它可以在紅外光照下成像，因此在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，黑白CCD攝像機(jī)仍具有較高的市場(chǎng)占有率。順便指出，在各商家列出的閉路電視監(jiān)控器材清單中的攝像機(jī)通常都是不帶鏡頭的（一體化攝像機(jī)除外），因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境及用戶(hù)要求，為攝像機(jī)配合適的鏡頭。 1.1黑白CCD攝像機(jī)的主要參數(shù)在電視監(jiān)控系統(tǒng)中選擇攝像機(jī)，一般要看幾個(gè)主要的參數(shù)，即分辨率、最低照度和信噪比等，另外還要考慮攝像機(jī)的附帶功能及價(jià)格和今后服務(wù)等因素。以下對(duì)攝像機(jī)的幾個(gè)主要參數(shù)作一介紹。 A、CCD尺寸及像素?cái)?shù)CCD尺寸指的是CCD圖像傳感器感光面的對(duì)角線尺寸，早期的CCD尺寸比較大，為lin、2/3in和1/2in等幾種，因而近年來(lái)用于電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)的CCD尺寸以1/3in為主流。像素?cái)?shù)指的是攝像機(jī)CCD傳感器的最大像素?cái)?shù)，有些給出了水平及垂直方向的像素?cái)?shù)，如500H*582V，有些則組出了前兩者的乘積值，如30萬(wàn)像素。對(duì)于一定尺寸的CCD芯片，像素?cái)?shù)越多則意味著每一像素單元的面積越小，因而由該芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。例如，在電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)中使用的CCD傳感器的像素有的已達(dá)到48萬(wàn)像素。 B、分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，它指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔排列的黑白相間條紋時(shí)，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù)。當(dāng)超過(guò)這一線數(shù)時(shí)，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相間的線條。工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在380~460線之間，廣播級(jí)攝像機(jī)的分辨率則可達(dá)到700線左右。 C、低照度指的是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值。測(cè)定此參數(shù)時(shí)，還應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對(duì)孔徑。例如，使用F1.2的鏡頭，當(dāng)被景物的光亮度值低到0.04lux時(shí)，攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)幅值為最大幅值的50%，即達(dá)到350mV（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)最大幅起來(lái)700mV），則稱(chēng)此攝像機(jī)的最低照度為0.04lux/F1.2。被攝景物的光亮度值再低，攝像要輸出的視頻信號(hào)的幅值就達(dá)不到350mV了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。 D、信噪比及伽瑪校正系數(shù)信噪比也是攝像機(jī)的一個(gè)主要參數(shù)。其基本定義是信號(hào)對(duì)于噪聲的比值乘以20log，一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC（自動(dòng)增益控制）關(guān)閉時(shí)的值，因?yàn)楫?dāng)AGC接通時(shí)，會(huì)對(duì)小信號(hào)進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。CCD攝像機(jī)的信噪比的典型值一般為45~55dB。測(cè)量信噪比參數(shù)時(shí)，應(yīng)使用視頻雜波測(cè)量?jī)x直接連接于攝像機(jī)的視頻輸出端子上。伽瑪校正系數(shù)前面提到的γ值，其典型值為γ=0.45?，F(xiàn)行攝像機(jī)大都采用了固定的γ值。 1.2黑白CCD攝像機(jī)的附帶功能除了上述介紹的基本參數(shù)外，各品牌的攝像機(jī)大都還有一些附帶的功能，如自動(dòng)光圈接口、電子快門(mén)、自動(dòng)增益控制、逆光補(bǔ)償、線鎖定同步及外同步等，下面簡(jiǎn)要介紹一下。 A、電動(dòng)光圈接口目前在市場(chǎng)上見(jiàn)到的標(biāo)準(zhǔn)CCD攝像機(jī)大都帶有驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭的接口，其中有些只提供一種驅(qū)動(dòng)方式（通常為視頻驅(qū)動(dòng)方式），也就是說(shuō)，它只能配接VD型的自動(dòng)光圈鏡頭，有些則可同時(shí)提供兩種驅(qū)動(dòng)方式（視頻驅(qū)動(dòng)和直流驅(qū)動(dòng)）供用戶(hù)選擇，因此，它可以配接任何自動(dòng)光圈鏡頭。這里，視頻驅(qū)動(dòng)（VideoDriver，簡(jiǎn)稱(chēng)VD）方式是指攝像機(jī)將視頻信號(hào)電平輸出到自動(dòng)光圈鏡頭的內(nèi)部，再由其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路輸出控制電壓，使鏡頭光圈調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；直流驅(qū)動(dòng)（DCDriver，簡(jiǎn)稱(chēng)DD）方式則是指攝像機(jī)內(nèi)部增加了鏡頭光圈電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，可以直接輸出直流控制電壓到鏡頭內(nèi)的光圈電動(dòng)機(jī)并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，具有直流驅(qū)動(dòng)接口的攝像機(jī)的成本就稍許高一些（因?yàn)樵黾恿艘徊糠蛛娐罚?，但所選配的自動(dòng)光圈鏡頭則因其內(nèi)部不含有驅(qū)動(dòng)電路而體積稍小一些，價(jià)格也就低一些。不同品牌及型號(hào)的攝像機(jī)所帶自動(dòng)光圈接口的位置及形式是不完全一樣。一般攝像機(jī)的自動(dòng)光圈接口設(shè)置在機(jī)身的后面板上，但也有一些則設(shè)在機(jī)身的側(cè)面。有幾種不同形式的自動(dòng)光圈的接口，包括（1）陰式方四孔型（2）陰式圓四孔型（3）接線端子型；其中陰式方四孔接口最為常見(jiàn)，但不同攝像機(jī)對(duì)其各針腳的定義又不完全相同。一般視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用3個(gè)針，即電源、視頻、接地；而直流驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈接口使用4個(gè)針，即阻尼正、阻尼負(fù)、驅(qū)動(dòng)正、驅(qū)動(dòng)負(fù)。若同時(shí)具有兩種光圈驅(qū)動(dòng)方式，則具體將該接口定義為VD還是DD驅(qū)動(dòng)方式，須由另外的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)選擇（如JETCOM公司的JC系列攝像機(jī)），也有的由攝像機(jī)蓋板內(nèi)視頻處理板上不同的插座位置來(lái)選擇，并在出廠前設(shè)定一種方式（如NATURE的NV-434CA攝像機(jī)），還有的干脆在攝像機(jī)機(jī)身側(cè)面及后面板上直接設(shè)定兩個(gè)不同的自動(dòng)光圈接口（如JVC的TX-S240E攝像機(jī)）。 B、電子快門(mén)電子快門(mén)（ElectronicShutter）是比照照相機(jī)的機(jī)械快門(mén)功能提出一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它相當(dāng)于控制CCD圖像傳感器的感光時(shí)間。由于CCD感光的實(shí)質(zhì)是信號(hào)電荷的積累，則感光時(shí)間越長(zhǎng)，信號(hào)電荷的積累時(shí)間就越長(zhǎng)，輸出信號(hào)電流的幅值也就越大。通過(guò)調(diào)整光生信號(hào)電荷的積累時(shí)間（即調(diào)整時(shí)鐘脈沖的寬度），即可實(shí)現(xiàn)控制CCD感光時(shí)間的功能。 C、自動(dòng)增益控制攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，即。為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平而自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱(chēng)為自動(dòng)增益控制電路，簡(jiǎn)稱(chēng)AGC電路。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會(huì)有所提高，但此時(shí)的噪點(diǎn)也會(huì)比較明顯。這是由于信號(hào)和噪聲被同時(shí)放大的緣故。 D、背光補(bǔ)償背光補(bǔ)償（Back?lightCompensation）也稱(chēng)作逆光補(bǔ)償或逆光補(bǔ)正，它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫(huà)面主體黑暗的缺陷。 當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場(chǎng)的一個(gè)子區(qū)域（如從第80行~200行的中心區(qū)域）進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)求此區(qū)域的平均信號(hào)電平來(lái)確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會(huì)有較高的增益，使輸出視頻信號(hào)的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫(huà)面明朗。此時(shí)的背景畫(huà)面會(huì)更加明亮，但其與主體畫(huà)面的主觀亮度差會(huì)大大降低，整個(gè)視場(chǎng)的可視性得到改善。 E、線鎖定同步線鎖定同步（LINELOCK）是一種利用交流電源來(lái)鎖定攝像機(jī)場(chǎng)同步脈沖的一種同步方式。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時(shí)，將此開(kāi)關(guān)撥到線鎖定同步（LL）的位置，就可消除交流電源的干擾。 1.3攝像機(jī)的使用 攝像機(jī)的使用很簡(jiǎn)單，通常只要正確安裝鏡頭、連通信號(hào)電纜，接通電源即可工作。但在實(shí)際使用中，如果不能正確地安裝鏡頭并調(diào)整攝像機(jī)及鏡頭的狀態(tài)，則可能達(dá)不到預(yù)期使用效果。以下簡(jiǎn)要介紹攝像機(jī)的正確使用方法。 A、安裝鏡頭攝像機(jī)必須配接鏡頭才可使用，一般應(yīng)根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)選配合適的鏡頭，如定焦鏡頭或變焦鏡頭、手動(dòng)光圈鏡頭或自動(dòng)光圈鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或廣角鏡頭或長(zhǎng)焦鏡頭等。另外還應(yīng)注意鏡頭與攝像機(jī)的接口，是C型接口還是CS型接口（這一點(diǎn)要切記，否則用C型鏡頭直接往CS接口攝像機(jī)上旋入時(shí)極有可能損壞攝像機(jī)的CCD芯片）。 安裝鏡頭時(shí)，首先去掉攝像機(jī)及鏡頭的保護(hù)蓋，然后將鏡頭輕輕旋入攝像機(jī)的鏡頭接口并使之到位。對(duì)于自動(dòng)光圈鏡頭，還應(yīng)將鏡頭的控制線連接到攝像機(jī)的自動(dòng)光圈接口上，對(duì)于電動(dòng)兩可變鏡頭或三可變鏡頭，只要旋轉(zhuǎn)鏡頭到位，則暫時(shí)不需校正其平衡狀態(tài)（只有在后焦聚調(diào)整完畢后才需要最后校正其平衡狀態(tài)）。 B、調(diào)整鏡頭光圈與對(duì)焦關(guān)閉攝像機(jī)上電子快門(mén)及逆光補(bǔ)償?shù)乳_(kāi)關(guān)，將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)欲監(jiān)視的場(chǎng)景，調(diào)整鏡頭的光圈與對(duì)焦環(huán)，使監(jiān)視器上的圖像最佳。如果是在光照度變化比較大的場(chǎng)合使用攝像機(jī)，最好配接自動(dòng)光圈鏡頭并作攝像機(jī)的電子快門(mén)開(kāi)關(guān)置于OFF。如果選用了手動(dòng)光圈則應(yīng)將攝像機(jī)的電子快門(mén)開(kāi)關(guān)置于ON，并在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)最為明亮（環(huán)境光照度最大）時(shí)，將鏡頭光圈盡可能開(kāi)大并仍使圖像為最佳（不能使圖像過(guò)于發(fā)白而過(guò)載），鏡頭即調(diào)整完畢。裝好防護(hù)罩并上好支架即可。由于光圈較大，景深范圍相對(duì)較小，對(duì)焦距時(shí)應(yīng)盡可能照顧到整個(gè)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的清晰度。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)照度降低時(shí)，電子快門(mén)將自動(dòng)調(diào)整為慢速，配合較大的光圈，仍可使圖像滿(mǎn)意。 在以上調(diào)整過(guò)程中，若不注意在光線明亮?xí)r將鏡頭的光圈盡可能開(kāi)大，而是關(guān)得比較小，則攝像機(jī)的電子快門(mén)會(huì)自動(dòng)調(diào)在低速上，因此仍可以在監(jiān)視器上形成較好的圖像；但當(dāng)光線變暗時(shí)，由于鏡頭的光圈比較小，而電子快門(mén)也已經(jīng)處于最慢（1/50s）了，此時(shí)的成像就可能是昏暗一片了。 C、后焦距的調(diào)整后焦距也稱(chēng)背焦距，指的是當(dāng)安裝上標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（標(biāo)準(zhǔn)C/CS接口鏡頭）時(shí)，能使被攝景物的成像恰好成在CCD圖像傳感器的靶面上，一般攝像機(jī)在出廠時(shí)，對(duì)后焦距都做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因此，在配接定焦鏡頭的應(yīng)用場(chǎng)合，一般都不需要調(diào)整攝像機(jī)的后焦。 在有些應(yīng)用場(chǎng)合，可能出現(xiàn)當(dāng)鏡頭對(duì)焦環(huán)調(diào)整到極限位置時(shí)仍不能使圖像清晰，此時(shí)首先必須確認(rèn)鏡頭的接口是否正確。如果確認(rèn)無(wú)誤，就需要對(duì)攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在絕大多數(shù)攝像機(jī)配接電動(dòng)變焦鏡頭的應(yīng)用場(chǎng)合，往往都需要對(duì)攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。 后焦距調(diào)整的步驟如下： a、將鏡頭正確安裝到攝像機(jī)上。 b、將鏡頭光圈盡可能開(kāi)到最大（目的是縮小景深范圍，以準(zhǔn)確找到成像焦點(diǎn)）。 c、通過(guò)變焦距調(diào)整（ZoomIn）將鏡頭推至望遠(yuǎn)（Tele）狀態(tài)，拍攝10m以外的一個(gè)物體的特寫(xiě)，再通過(guò)調(diào)整聚焦（Focus）將特寫(xiě)圖像調(diào)清晰。 d、進(jìn)行與上一步相反的變焦距調(diào)整（ZoomOut）將鏡頭拉回至廣角（Wide）狀態(tài)，此時(shí)畫(huà)面變?yōu)榘鲜鎏貙?xiě)物體的全景圖像，但此時(shí)不能再作聚焦調(diào)整（注意：如果此時(shí)的圖像變模糊也不能調(diào)整聚焦），而是準(zhǔn)備下一步的后焦調(diào)整。 e、將攝像機(jī)前端用于固定后焦調(diào)節(jié)環(huán)的內(nèi)六角螺釘旋松，并旋轉(zhuǎn)后焦調(diào)節(jié)環(huán)（對(duì)沒(méi)有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機(jī)則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動(dòng)其內(nèi)置的后焦環(huán)），直至畫(huà)面最清晰為止，然后暫時(shí)旋緊內(nèi)六角螺釘。 f、重新推鏡頭到望遠(yuǎn)狀態(tài)，看看剛才拍攝的特寫(xiě)物體是否仍然清晰，如不清晰再重復(fù)上述第a、b、c步驟。 g、通常只需一兩個(gè)回合就可完成后焦距調(diào)整了。 h、旋緊內(nèi)六角螺釘，將光圈調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢谩?2.鏡頭 鏡頭是電視監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的部件，鏡頭與CCD攝像機(jī)配合，可以將遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像在攝像機(jī)的CCD靶面上。 鏡頭的種類(lèi)繁多，從焦距上分類(lèi)，可分為短焦距、中焦距、和焦距和變焦距鏡頭；從視場(chǎng)的大小分類(lèi)，可分為廣角、標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)攝鏡頭；從結(jié)構(gòu)上分類(lèi)，還可分為固定光圈定焦鏡頭、手動(dòng)光圈定焦鏡頭、自動(dòng)光圈定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)三可變鏡頭（指光圈、焦距、聚焦這三者均可變）等類(lèi)型。由于鏡頭選擇得合適與否，直接關(guān)系到攝像質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在實(shí)際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。