安全防范系统中电视监控系统前端设备主要包括：摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器、照明射灯等。这些设备的生产厂家比较多，其品牌、型号、功能各异。因此，合理选择应用这些设备，对提高视频监控系统的图像质量及工作稳定性颇为重要。作为工程技术与施工人员了解这些相关设施的原理、特征、特点、如何选择也是十分必要的.在这里综合做一点介绍供有兴趣的业内人士参考。

    
  一.监控摄像机的原理与选择

    在闭路电视监控系统中，摄像机又称为摄像头或CCD设备。通常说摄像机是指摄像头(机体)和镜头的总称，实际上，多数摄像头与镜头在经销商那里是分开销售的，原因是用户要根据用途即目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算确定镜头的焦距来选择镜头,同时还要考虑镜头是否变焦 需要依据工程环境实际情况而定，因此非一体化的摄像机不易配镜头出售。

    1. CCD摄像机的原理与挑选

    摄像头的视频图像传感部件是CCD，该器件具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，从它诞生起就受到了广泛欢迎与应用.CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称，它能够将光线转变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存的电荷取出使电压发生变化，数十万个这样的点(像素)做在一个小小平面上构成了理想的摄像元件。目前是代替摄像管传感器的新型器件。

    采用CCD器件的摄像机工作原理是：被摄物体反射的光线，进入镜头其光图像聚焦到镜片后的CCD集成芯片上，CCD每一点像素根据光的强弱积聚相应的电荷，经电子电路的周期扫描性放电，则产生了表示一帧帧画面的电信号，经过电子电路滤波、调制放大处理，通过摄像头的输出端子送出标准的复合视频信号。这种视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的，因此也可以接入录像机或直接接到电视机上观看图像。该类型摄像头统称为模拟摄像机.

    CCD芯片就像人的视网膜，是摄像头的技术核心。其质量好坏影响图像的画面质量.市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，质量可能要稍逊。 由于CCD芯片生产时会产生不同质量等级的产品，各摄像头厂家获得途径不同等原因，造成CCD图像采集效果也大不相同。在选择时如无专业检测设备可以采取如下方法测试：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花越小越少为好. 之后可以打开光圈，观查一个静物体，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。由于某些生产车间存在灰尘，个别CCD靶面上会有杂质，通常情况下，杂质不会过大影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也可会造成不良的图像后果. 也可以对准一张视力表观查其识别符号的清晰度.

    2. CCD摄像机类型的划分

    (1) 依成像色彩划分: 彩色摄像机--适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。 黑白摄像机--适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区，如只监视景物的位置变动时，可选用黑白摄像机。

    (2) 依分辨率灵敏度等划分: 就目前来说影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素(点阵512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。 影像像素在38万以上的为高分辨率型。

    (3) 按CCD靶面大小划分:

    CCD芯片已经开发出多种尺寸, 目前采用的芯片大多数为1/3英吋和1/4英吋两种。在选取摄像头时，当对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD器件靶面的大小、CCD与镜头的配合状况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm。 2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。 1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。 1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。 1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。

    (4) 按扫描制式划分 PAL制、NTSC制。

    中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行、50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行、60场(黑白为EIA)。

    (5) 依供电电源划分

    110VAC(NTSC制式多属此类)， 220VAC， 24VAC。12VDC或9VDC(微型摄像机多属此类)。

    (6) 按同步方式划分

    内同步：采用摄像机内部的同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。 外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。 功率同步(线性锁定，line lock)：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。 外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。 多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。

    (7) 按照度划分，CCD又分为：

    普通型 正常工作所需照度1~3LUX

    月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右

    星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下

    红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像

    (8) 按外观分：有枪机型、针孔型、半球型等。

    3. CCD彩色摄像机的主要技术指标

    (1)CCD尺寸亦即摄像机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。

    (2)CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。前面所述CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为清晰度划界.

    (3)水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。 分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的，彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率不仅与CCD器件和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。

    (4)最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX)，数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，2~3lux属一般照度，现在也有低于1lux的普通摄像机问世。

    (5)扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。

    (6)信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪波，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。

    (7)视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。

    (8)镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。

    4. CCD彩色摄像机的可调整功能

    (1)同步方式的选择

    A、对单台摄像机而言，主要的同步方式有下列三种：

    内同步----利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。 外同步---利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。

    电源同步--也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源零线同步。

    B、对于多摄像机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄像机输出时，不会造成画面失真，但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有： 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄像机的"相位调节"电位器，因摄像机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄像机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围0~360度。

    (2)自动增益控制---- 所有摄像机都有