球形云台的传动与普通云台一样，它也是由水平和垂直两个电机驱动的，因而也可在水平和垂直方向任意转动。球形云台与普通云台最大的不同是在外观结构上，因为球形云台都配有一体化的球形或半球形防护罩，为了将云台及摄像机和电动镜头一起放置在封闭的球罩里，球形云台一般都设计成中空的托架形，这种托架部分正好用于安置摄像机和电动镜头。当云台在水平和垂直两个方向任意转动时，镜头前端扫过的轨迹恰好构成了一个球面，也就是说，当云台在三维空间任意转动时，摄像机及镜头与云台本身构成一个完整的球体。
球形云台按其使用性能可分为普通球形云台与智能高速球形云台两类。
一、普通球形云台
普通球形云台是在球形防护罩内完成一般云台性能的云台。为能将摄像机、镜头及云台主体全部安置在球罩里，球形云台的体积一般都比较大，在球形云台的参数表中，通常以球形防护罩的直径（指内径或口径）来表示球形云台的大小，常见的有0.23m（9in）、0.3m（12in）等几种。
球形云台以其外形美观、隐蔽、个性化、安装方便等特点在逐步取代传统云台防护罩。因此，深入了解球形云台自身的特点，以便在工程中注意选择、合理配置、科学使用。球形云台的内部结构如图1所示。
图1 球形云台的结构
影响球形云台性能及质量的因素，主要来自透光球罩及球机的结构（户外型球机、电机及内部结构）。
（1）透光球罩（球面）。透光球罩质量好坏可出现下述问题。
①球面材质、球面表面光洁度、球面制造工艺不好，会造成图像清晰度下降，因此要选用透光率好的光学亚加力料，并使球面光洁度高，不能有任何缺陷（如不平整、凹凸、划伤、气泡等），使球面制造工艺精良，并严格控制出模时间、温度等。此外，作业现场干净、整洁、无尘也是一个重要的控制因素。
②球面误差δ过大，球面各部分厚薄不均匀，选用镜头倍数与球罩尺寸不匹配等会造成图像重影，如图2所示。
图2 图像重影原因示意图
—般，9in比14in重影机会多，因此尽量选用δ小的δ尽量相近的球面，球面厚薄尽可能一致且均匀，并根据镜头倍数，合理购置球机尺寸，如用大倍数镜头就尽量选用大尺寸球机。
③使用球机的优点是隐蔽性，但隐蔽性越强就要求球罩颜色越深，而球罩颜色越深，其透光率越下降。因此要根据欲监控的现场光照度，合理选择球面颜色，如选用浅烟、浅蓝等颜色，可折中解决此矛盾，并尽量选用低照度摄像机。
④球机内部有反光物，摄像机与球面距离过远：旋转角度与外部光源形成了光的多角度反射，因而造成反光，所以球机内尽量减少反光物，并在安装中尽量将摄像机与球面接近；尽量避免球机与外部光源构成不合理的反射位置。
（2）户外型球机的结构。耐高温、防雨、加热除霜是户外型球机的三大重要难点，因而要必须重视户外型球机的结构设计。户外高温主要是阳光直射，球机在室外阳光直射下，内部可达55℃~60℃。由于球机没有对流渠道，不能用内部风冷方式降温，因此球机最佳降温手段是遮阳。先进球机均采用双层结构，用双层遮阳罩的球机可降低内部温度3℃~5℃。
就单层顶罩来说，铝材顶罩保温效果最差，工程ABS次之，而DMC、玻璃钢等材料保温效果要明显优于上述材料。优秀球机对防雨和密封要求很高，防雨不仅要考虑雨量，而且要考虑雨水方向，因此对球机密封要求很高。一般，漏雨进水主要由于球机本身设计装配不良；球面与顶罩接触部分不密封或密封不好；通过球机支架进水；安装过程没有按照说明书指导在关键部分做防水处理（如支架与球机联结部、支架与墙体联结部等）；安装中球机出线处理不好，水顺导线进入球机等。
球机内的加热设计要十分合理，因为球机中摄像机和镜头均在球机的下部，所以加热器要安装在球机上部，并配有同步小型风扇，将热量吹向球机下部及球面，以起到加热与除霜的作用。加热器多安装在球机的内侧壁，并配同步风扇，其优点如图3所示。
图3 侧壁加热及风扇热流循环设计
由图可见，它使加热风在球机内循环，不会形成热风阻流及产生死气流区，最大限度使其加热均匀，起到加热、除霜、除水气的目的。
（3）电机及内部结构。电机是云台和球机的关键部件，它在一定温度、湿度条件下连续运行的小时数是硬指标。此外，电机乱向、卡死、停机、发热、噪声、干扰等也都是云台电机的重要指标，所以选用优良电机可大大提高球机的寿命和可靠性。球机内部结构设计的科学性、实用性也非常重要。如摄像机托板可上下调节，可最大限度地使摄像机接近球罩；内部走线合理；安装接线方便；云台回差小；连续转动抖动小；转速设计合理等。
目前球形云台主要发展趋势是：
•球机外观与安装现场环境的和谐、美观；
•为适应摄像机、镜头小型化及一体化趋势，球机也向小型化发展；
•从根本上解决隐蔽与透光率低的矛盾；
•向高速、变速预置球发展等。
总之，目前球机正处在取代传统云台防护罩的时候，而部分条件下也正处在被高速预置球机取代的地位，但普通球机仍以其价格低、适用性强（无须通信协议等）、安装调试方便而被大多数用户所青睐。
二、智能高速球形云台
由于这种云台是将摄像机、电动变焦镜头、解码器、万能字符发生器、CPU处理芯片、存储芯片等集成于一体，置于密封的球形防护罩内，因而这种一体化的球型云台也称为球形摄像机。由于它的外形美观，无压迫感，且不易被察觉，因此它尤其适合于百货公司、服饰店、珠宝店、大饭店等公共场所使用。
这种球形云台将摄像机、解码器、字符发生器、存储芯片等置于云台之上，最大限度地减少了系统部件的连接，因而提高了系统的可靠性，同时也便于系统安装及维护。由于上述各部件，以及云台的所有转动部件都是在密封的球形防护罩内，这就最大限度地减少了灰尘及各种外来干扰，使云台及摄像机的寿命大大延长，使系统的可靠性进一步得到提高。
一般，智能高速球形云台的球形防护罩采用内侧单面镀膜工艺，它可选配不同装饰效果的镀金、镀铬等多种防护罩，以便很好地与周围环境融为一体，而成为高雅的装饰品，并利于隐蔽监视。在防护罩的表面，还进行了防静电处理，以防止灰尘吸附，使日常维护简单。
这种防护罩，还降低了云台的转动噪声。例如，美国DIAMOND的智能快速球形云台具有水平360°连续旋转的功能，其转速可从0.5-125rad/s连续调整，且垂直方向转速可达60rad/s。它可以编制100个预置摄像点，用来快速搜寻指定的监视点，其定位精度达0.5°。各预置的摄像点可以任意组合，以形成一组巡视路径，而每个摄像点可有不同的驻留时间和扫描速度。为满足不同用户的实际需求，每个云台可编制10个巡视路径，且每条巡视路径可有最多64个预置摄像点。通过屏幕菜单提示，可方便地设置预置摄像点的巡视时间及驻留时间。
为远距离传输，系统可在一根视频同轴电缆上同时传输视频信号和控制信号；还可与消防和防盗等报警系统联动，实现全自动控制。当智能摄像机探测识别人与物的异常时，即可进行预/报警情，并且系统可自动将画面切到主监视器，以最快的速度自动调整云台的方位，监视发生警情的现场情况，同时启动录像设备及时记录下事故的全过程。
