安防监控技术基本知识(150条概念混淆不清与错误的问题)

由于光电信息技术是安防技术的基础与核心,因而安防技术实际主要是光电信息技术在安全技术防范系统中的一门应用科学技术。但是,从事安防技术的大多是一些电子技术与计算机技术等专业的工作人员,他们不了解光电信息技术的基本理论知识,因而在安防传媒杂志与网站上发表的文章、甚至产品说明书与出版的安防书籍等中,都出现过这样那样的基本知识概念混淆与错误。接触发现的150条安防技术知识概念混淆与错误的问题,整理成8个专题公示在这里。
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1.光的波长相关15条

(1)可见光的波长是300nm~700nm。
(2)通常人眼识别光线的波长范围在0〜720ns之间,超过720ns的光线人眼就无法见到,比如红外光等。
(3)通过IR-CUT白天只允许0〜720ns波长的光线进入,避免了白天的彩色失真。晚上只允许720ns以上波长的光线进入,全部用红外光,避免720ns波长的光对红外光的干扰。
(4)红外光是大于700nm的光。
(5)红外光是大于0.7um的光。
(6)红外光波长的单位是um,可见光波长的单位是nm。
(7)波长超过700nm的光线叫作红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高。
(8)715nm的红外灯能使大多数黑白摄像机或昼夜转换摄像机对该波长范围的红外光都比较敏感,从而达到对摄像机选择要求不高的效果,并且较于830nm的红外灯具有更远的投射距离,但同时此波长的红外灯也特别容易在灯窗口处产生红暴点,从而使任何人都能够远距离看到红外灯的工作状态。
(9)红外灯有不同的功率及715nM、830nM两种波长,波长的不同决定了红外灯照明距离和效果:715nM的红外灯由于其照明距离远,效果好,但是会产生红暴情况(现在家用数码相机的补光用的就是这种红外灯);使用830nM的红外灯基本没有红暴现象或是红暴很少,但在实际应用中应选用低照度摄像机。
(10)红外感光火灾探测器是利用红外光敏元件的光电导或光伏效应来敏感地探测低温产生的红外辐射的,红外辐射光波波长一般小于0.76gnio
(11)对于较为苛刻的环境,例如配合激光灯,对远距离目标监控,就要保证非可见光波长在900um时依然能够达到60%以上的透射率。
(12)红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.78〜2.50m;中红外线,波长为2.50〜25m:远红外线,波长为25〜1000m。
(13)一般的摄像机镜头,透过光谱的中心波长在500-600MM之间,……透雾摄像机镜头透过光谱的中心波长必须在780-900MM之间。因此,很多透雾镜头釆用了多层镀膜技术,让500-900MM波段的透过率达到80%以上…
(14)可见光部分波长范围是:390-760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850,1300,1550三种。
(15)红外线车辆检测器,由红色发光二极管发射的波长为660nm,这种辐射是人眼所不能看见的。

2.摄像机鏡头方面相关7条

(1)感光的摄像镜头。
(2)阵列红外夜视一体机LED-ArrayIRNightVisionCamera分体式结构设计,筒形阵列红外光源;1/3"SONYHADCCD,520线高解;可选多种感红外中、长广角镜头。
(3)镜头是传感的、轮巡的、监控的。
(4)只要选三可变或二可变预置位镜头就可对凤景区监控实现预置位。
(5)对云台、变焦的行控制,预置位和镜头的轮巡。
(6)没有可见光,普通视频监控镜头就失去了监控功能。
(7)选好凤景区监控镜头,可使红外夜视距离增达1km以上。

3.成像器件与摄像机相关18条

(1)CCD是光耦器件。
(2)一般采用CCD或CMOS两种光电耦合器。
(3)CCD是使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。
(4)一般,CCD能感应的感光范围波长为300mn〜1200nm之间。
(5)CCD在数据传送时不会失真,因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个像素的数据。
(6)以提升CMOS低照度性能而言,业界提出了微透镜(MicroLens)阵列技术,让更多的光源能导入到CMOS传感器的表面(光电二极体)上。
(7)对于降低CMOS图像中的噪声信号,一种是对原有半导体制程进行改进,在CMOS电路的硅表面上掺入杂质,以此形成一个针扎层(PinningLayer),此结构可将光源吸收到硅晶片的内部,进而降低(光电二极体)表面的噪声。
(8)摄像机就是CCD。
(9)CCD摄像机由鏡头与CCD构成。
(10)其实摄像机是由信号采集部分(一般釆用CCD与CMOS两种光电耦合器)、信号处理部分(整流、滤波、放大器和DSP芯片等)、信号输出部分、电源等组成。
(11)网络摄像机由感光摄像镜头、传感器、系统指示灯、网络指示灯、网线插口、电源接口以及报警触发等核心装置组成。
(12)宽动态摄像机市场会面临DSP和DPS两种传感技术的竞争。
(13)在摄像机发展的岁月里,从最初的真空管摄像机,发展到现在的CCD、CMOS、DPS摄像机。
(14)DPS摄像机是不同于CCD与CMOS摄像机的新型摄像机。
(15)摄像机按图像尺寸不同可分为:
  • A类:标清摄像机。
  • B类:准高清摄像机。
  • C类:高清摄像机(国标:安全防范视频监控摄像机通用技术要求征求意见稿)。
(16)安全防范系统中,图像的生成当前主要是来自CCD摄像机,CCD是电荷耦合器件(ChargeCoupledDeice)的简称,它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移,也可将存储之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像机元件,以其构成的CCD摄像机具有体积小、重量轻、部受磁场影响、具有抗震东和撞击之特性而被广泛应用。
(17)CCD尺寸每增大一点,成本就呈几何数增长,因此如果监控要走高清化,CCD显然发展前景有限。而CMOS最大特点在于其成本低、功耗低。在获得相同像素数的情况下,价格更低,具有很高性价比,可以不断朝更高像素、更高分辨率发展,而高清监控对成本是非常敏感的,也因此市面上大部分高清摄像机都采用CMOS。
(18)图像传感器是将光信号转换为电信号的装置,在数字电视、可视通信市场中有着广泛的应用。

4.彩色摄像机日夜转换相关9条

(1)CCD摄像机可感应白光与红外光。
(2)CCD能接收红外光。
(3)日夜型彩色摄像机就是用红外滤光片进行切换的。
(4)摄像机捕捉红外光达到成像目的。
(5)彩色摄像机晚上全部用红外光。 
(6)摄像机为了获取精确的彩色图像(白平衡),红外滤光功能平时处于打开的状态。当环境照度较低时,通过ICR(红外滤光)关闭红外滤光器以便在黑白模式下获得更高的光灵敏度。
(7)IR-CUT技术的应用彻底解决了杂光干扰问题,从原理上简单的说就是通过IR-CUT白天只允许0〜720ns波长的光线进入,避免了白天的彩色失真。晚上只允许720ns以上波长的光线进入,全部用红外光,避免720ns波长的光对红外光的干扰,于是在白天与夜晚都能取得最佳视觉效果。
(8)当摄像机具有ICR(红外滤片移除)功能时,图像转为黑白的同时伴随有滤光片移除的机械运动声,此时,开启红外光源时,显示的图像应变得明亮和清晰。(国标:安全防范视频监控摄像机通用技术要求征求意见稿)。
(9)摄像机在黑白模式下……为黑白图像;具有ICR(红外滤片移除)功能时应可感应红外光源。(国标:安全防范视频监控摄像机通用技术要求征求意见稿)。

5.分辨率与分辨力中相关28条

(1)分辨率(分辨力)。
(2)500(H)x582(V)的黑白低解摄像机,,清晰度为420线
(3)500(H)x582(V)的彩色低解摄像机,清晰度为420线。
(4)752(H)x582(V)的黑白高解摄像机,清晰度是600线
(5)752(H)x582(V)的彩色高解摄像机,清晰度是480线
(6)分辨力(清晰度)。
(7)清晰度是由多层次的综合因素决定的,而分辨率是一个客观的东西
8)采用分辨率高、CCD高的摄像机。
(9)分辨率就是人眼能分辨清楚扫描线间的最小距离。
(10)在测试摄像机“辨析被摄景物细节”能力时,一般会使用到分辨力这一术语。分辨力的单位是“电视行(TVLine)”,也称为线。有时我们也会使用分辨率这个术语。其实分辨率和分辨力是完全等价的,它们只相差一个系数而已。
(11)水平分辨力被定义为在和垂直方向上相同的尺寸下,水平方向上能分辨出的最高余弦光栅线数。水平分辨率指的是整幅画面在水平方向上(全尺寸)能分辨出的最高余弦光栅线数。在PAL制式下,由于宽高比被定义为4:3,因此只需要把水平分辨率乘以0.75即可得到水平分辨力。在垂直方向上,两者是相等的。
(12)通过有效像素计算分辨力。
(13)当然在实验室对摄像机进行检验测试,需要具备一定和测试条件,首先一台具备以下条件的彩色监视器(图像分辨率:不小于1920x1200;图像分辨力:不小于1000TVL……)。
(14)某摄像机有效像素为720/576P,由于孔阑效应(CCD器件的感光单元具有一定的截面积,当它们感光到图像细节或边缘部分时,会使细节变得模糊,或使轮廓边缘的电平跳变趋于平缓。这一现象也称为孔阑效应)和扫描线有效性导致图像分辨率下降25%,所以摄像机的实际分辨率为:540x432。如果用分辨力来表示就成为了405x432。
(15)在理想情况下,垂直分辨力就等于每帧画面的有效垂直扫描行数。
(16)一系列在安防行业得到广泛认可的国家标准中对分辨力的定义是这样的:对一帧等宽黑白相间的线条之图像,分辨其黑白线条最小宽度的能力,以常用测试图上鉴别出的每帧高度中的最大线数来表示(参见国标GB12338—90、GB20815—2006),分辨力的单位是“线(TVL)”。
(17)分辨率是某个器件或设备(如CCD、CMOS)的理论值,而分辨力则某个视频设备(如摄像机)经过实验室测试后主观评价的结果。所以说分辨率是选择摄像机时的参考值,而分辨力则是表示摄像机真正的辨识能力,有价值的。
(18)仅以摄像机所釆用感光芯片的分辨率来评价该摄像机主要性能显然不是很科学严谨的。因此在实验室环境下对摄像机进行测试后,所得出的分辨力指标的实际测量值往往显得更为客观真实,更有说服力。
感光芯片的分辨率
(19)水平分辨力(TVLine)=2*亮度信号带宽/行频*行正程时间/行周期;注意到:行频*行周期=1,所以我们可以得到:水平分辨率(TVLine)=2*亮度信号带宽*行正程时间。
(20)用目视法观察监示器或显示器上图像中心楔上能分辨的最大线数,所得结论即为该款摄像机的分辨力指标(单位为TVL)。
(21)分辨率的单位是“像素点数Pixels",而不是“电视线TVLine”。
(22)分辨力定义:在测试摄像机“辨析被摄景物细节”的能力时,一般会使用到分辨力这一术语。一系列在安防行业得到广泛认可的国家标准中对分辨力的定义是这样的:对一帧等宽黑白相间的线条之图像,分辨其黑白线条最小宽度的能力,以常用测试图上鉴别出的每帧高度中的最大线数来表示(参见国标GB12338—90.GB20815—2006),分辨力的单位是“线(TVL)”。而分辨力在水平和垂直两个方向上又分为水平分辨力和垂直分辨力。(摘自:安防知识网2010-12-27什么是安防摄像机分辨力?)、
(23)分辨率的定义:分辨率的概念是:有效区域内水平和垂直方向上的像素数(参见国标GB18910.1)o分辨力、分辨率二者既相互关联又各有所指,分辨率是某个器件或设备(如CCD、CMOS)的理论值,而分辨力则某个视频设备(如摄像机)经过实验室测试后主观评价的结果。所以说分辨率是选择摄像机时的参考值,而分辨力则是表示摄像机真正的辨识能力,有价值的。(摘自:安防知识网2010-12-27什么是安防摄像机分辨率?)
(24)图像分辨率:不小于1920x1200:图像分辨力:不小于1000TVL。(摘自国标:通用型应用高清电视摄像机测量方法征求意见稿)
(25)水平分辨力:在图像高度相等的水平尺寸内可分辨的垂直黑白条数(TV线)。
垂直分辨力:图像高度范围内可分辨的水平黑白条数。(摘自国标:安全防范视频监控摄像机通用技术要求征求意见稿)
(26)按图像尺寸类别,摄像机的中心分辨力应满足:
  • A类:水平分辨力,400线,垂直分辨力N380线。
  • B类:水平分辨力N600线,垂直分辨力N600线。
  • C类:水平分辨力N800线,垂直分辨力N800线。
(摘自国标:安全防范视频监控摄像机通用技术要求征求意见稿)
(27)有效图元(像素):对CCD和CMOS摄像机来说,有效图元和清晰度是有直接关系的,一般而言它们之间是线性关系。以黑白摄像机为例,像素为752*582(CCIR),水平清晰度达570TVL;像素若为795x596,水平清晰度一般可达580TVL。而摄像机的电路有一定提升和降低作用。
(28)由于衍射像有一定的大小,我们把两个衍射像间所能分辨的最小间隔称为理想光学系统的分辨率。根据实验证明,两个像点间能够分辨的最短距离约等于中央亮斑的半径R,该式即为理想光学系统的衍射分辨率公式。
R公司

6.主/被动红外探测器中相关16条

(1)主动式红外探测器性能上要求发射机的红外辐射光谱应在可见光光谱之外。
(2)主动式红外探测器是发射机与接收机之间的红外辐射光束,部分被遮断而产生报警状态的探测装置。
(3)主动式与被动式红外探测器都要有抑制白光的能力。
(4)被动式红外探测器要有抑制白光能力。
(5)LED阵列也属主动式,红外激光也是主动式。
(6)LED与LD的电源只要稳压就行。
(7)LED对电压非常敏感,电压稍高LED管芯就会烧掉;而电压略低则发光量又会大大降低。最好匹配高质量的开关电源,交流输入电压最好从170伏到270伏电压都能做到较好的稳压,以适合恶劣的供电环境。
(8)被动式红外探测器正对玻璃门窗会有两个问题:
  • 一是白光干扰,虽然被动式红外探测器(P1R)对白光具有很强的抑制功能,但毕竟不是100%的抑制,不要正对玻璃门窗,可以避免强光的干扰;
  • 二是避免门窗外复杂的环境干扰,比如太阳直射、人群、流动车辆等。
(9)入侵者在实施入侵时,破坏原有温度场发出红外光。
(10)热释电红外传感器它能将波长为8~12jim之间的红外信号变化转变为电信号。
(11)菲涅尔透镜将目标区域纵横划分多个感区与非敏感区。物体在连续运动时,会断续透过透镜聚焦在CCD上,CCD产生脉冲感应电流。
(12)被动红外探测器用来感光的是CCD。
(13)微波、红外、微处理器三鉴入侵探测器。
探测器
(14)由于移动探测器通常基于探测入侵者辐射热量的被动红外线技术,往往只要遮盖住探测器就能轻易骗过。
(15)热开释红外火焰检测器,直接检测火焰中波长为4.35±0.15叩!的红外光谱,检测目标比较明确,它由热开释探头和放大器组成,不足之处是:这种类型的传感用具有压电性,对声音电磁波以及震惊都十分敏感,所以使用的地方受到一定的限制,它的检测间隔小于80mo
(16)被动式红外探测器是通过红外热释传感器对相应区域的红外能量变化来判断该区域内是否有人。由于人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,探测器感应到红外能量的变化,就会向系统提供反馈信号,配合智能家居的联动功能,可以实现人来灯亮、人走灯灭的功能。

7.基本概念提法顺序相关25条

(1)视频监控要向智能化、数字化、网络化发展。
(2)网络化、数字化、智能化是我们的方向。
(3)数字化是监控系统的未来之路(2011年9月15日演讲)。
(4)目前(2012年11月文),监控的网络化已经成为安防行业发展的趋势。
(5)现在,视频监控系统必须向数字化、网络化、智能化、高清化发展。
(6)说到底,我们的安防监控要实现数字化、网络化、智能化、集成化、高清化。
(7)由于第三代数字化监控系统存在诸多不可比拟的优点,符合信息化、智能化、网络化的发展方向。
(8)随着技术的进步,应用场景的不断深化,平安城市应用将会向智能化、高清化方向发展。
(9)随着消费链末端的大众安全消费水平提高,也带动各专业领域对安全方面的需求;数字化、网络化、智能化、集成化、民用化技术的提高,更促进了安防产品的升级换代。
(10)安全防范技术也是在随着科学技术的发展不断的向前发展,就像通信自动化技术的发展一样,数字化、网络化、智能化、集成化、规范化将是安全防范技术的发展方向。
(11)高清已经成为当今视频监控的发展主流,随之而来的是监控系统从模拟向网络化的转变。
(12)视频监控系统的智能化、网络化、集成化是必然的趋势。
(13)顺应视频监控行业的发展趋势,高清高速球也朝着高清化、智能化、网络化的方向发展。
(14)物联网概念的发展将使得视频监控朝着智能化、数字化、信息化的方向迈进。
(15)安防产品数字化、智能化、高清化和网络化是一个不可逆转的潮流。
(16)智能视频监控高清化、智能化、网络化、数字化(文章的标题)。
(17)智能化技术随着安防行业的发展飞速猛进,目前,在前端设备已经实现智能化、高清化、数字化的基础上,后端存储的智能化需求也进一步提高。
(18)在核心技术的应用上,云存储加速安防高清化、智能化、网络化发展趋势。
(19)监控信息的识别、提取、检测。
(20)车牌自动识别技术是指能够检测到受监控路面的车辆并自动提取、识别车辆车牌信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色)进行处理的技术。它以计算机技术、图象处理技术、模糊识别为基础。
(21)物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、探测、监控和管理的一种网络。
(22)对视频帧与基准背景图像进行比较,相同位置的像素(区域)变化则认为是变化了的区域,对这些区域进一步处理、跟踪、识别,得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息。
(23)高清监控将会面临包括传输、压缩、存储、网络、性价比、照度要求、可靠性、应用环境条件、与标清的可融合性等多方面的压力与挑战。
(24)视频图像识别分析软件简析(某安防书内小标题)。
(25)视频目标识别和检测(某安防书内小标题)。

8.高清及尺寸表示相关32条

(1)某摄像机产品的尺寸为100*50*19mm。
(2)1080P高清网络摄像机。它釆用高性能多媒体处理器,支持1920*1080。
(3)同样,高清摄像机的水平分辨率=2*行正程时间*视频通道带宽。
(4)通常,1W大功率LED的典型工作电流为350mA,如果选择RFB等于1欧姆,则
RFB的功耗为:PRFB=I2*R=0.352*l=0.12Wo
(5)宽高比为16:9的网络摄像机,对应分辨率为1920X1080,宽高比为4:3的网络摄像机,对应分辨率为1600X1200o
(6)百万像素以上就是高清。
(7)有百万像素以上的高清网络摄像机就是高清。
(8)能不在外界触发情况下连续输出通用视频图像的装置为高清摄像机。
(9)在前端模拟摄像机接入DVR的条件下,D1就是高清。
(10)高清网络摄像机的分辨率最低是720p,它是CIF分辨率的9倍,另外1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍,在同样的显示条件下,高清会清晰得多。
(11)智能视频监控系统(IntelligentVideoSurveillance,IVS)是个宽泛的称呼,其实,所有与芯片技术、软件技术、存储检索、计算机技术相关的视频监控技术都可以称为智能视频监控技术。
(12)亮度可达到700cd/m2以上。
(13)这种纳米管的延迟时间小于Ips,传输调制比率高达10-4。
(14)10-9m是纳米,10-12m=lpm。
(15)YMedia公司开发的C3D(CMOSColorCaptiveDevice)是新一代半导体成像技术,它不仅提高了像素设计技术,也改进了生产工艺。
(16)I2C(Inter-IntegratedCircuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。
(17)I2S(Inter-ICSound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。
(18)应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6,100-500KM可达10-7,1000KM可达10-9。
(19)户外LED显示屏的亮度大于8000mcd/m2,是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端;户内LED显示屏的亮度大于2000md/m2»
(20)感知层由以RFID,WSN、GPS、红外感应器、激光扫描器、光热敏器件等关键技术为代表的物联网信息传感设备组成。
(21)物联网时代的安防行业具有从“智慧安防"到“集约安防"转变之特征。
(22)智慧城市的概念非常简单,即一种高于数字化城市、智能化城市,让市民依托信息化基础建设的完善,充分享受城市信息化带来的智慧化城市生活。这是广义的智慧城市定义。
(23)视频编码器,简称DVS。
(24)WLAN传输必须以视矩方式,无非视矩能力。
(25)视频安防监控系统。
(26)目前,安防产业得到初步应用的技术,包括视频、智能、GPS、传感等,都是物联网产业的核心技术。
(27)wimax技术的物理层和媒质访问控制层(mac)技术基于ieee802.16标准,可以在5.86hz、3.56hz和2.56hz这三个频段上运行。wimax利用无线发射塔或天线,能提供面向互联网的高速连接。其接入速率最高达75mb/s,胜过有线dsl技术。
(28)Wahlberg认为4g移动技术的全球数据传输速度会达到100m,而在局部地区的速度可以达到lg»在一个较短的距离内达到100m每秒的速度并不是一件难事。
(29)从悉尼到斯德哥尔摩,手机可以以100m的带宽进行通讯,这就是4g技术。
(30)什么是云计算呢?我们讲他是SAS,PSA和1AS,技术设施是服务到平台就是服务,到软件就是服务,最终还是由云消费者。(某公司付总在中国信息产业经济年会上的报告)
(31)安全防范系统是以维护社会公共安全为目的,运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等,或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络系统。
(32)视频编码器(DigtialVideoServer,DVS)是网络视频监控时代的标志性产品之一,DVS的出现,标志着视频监控系统进入了网络时代。编码器的主要功能是编码压缩和网络传输。

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