照相機的發展速度非?？臁臄z像管到ccd元件，由攝像機構成的ccd攝像機具有體積小、重量輕、不受磁場影響、抗振動和沖擊等特點。同時，清晰度、照度、可靠性等指標都有了很大的提高，得到了廣泛的應用。電荷耦合器件是電荷耦合器件的縮寫。它是一種半導體成像器件，具有靈敏度高、耐光性強、失真小、體積小、壽命長、抗振動等優點。

受試者的圖像通過鏡頭聚焦在ccd芯片上。ccd根據光強積累相應比例的電荷。在視頻序列的控制下，每個像素累積的電荷逐點移出。經過濾波和放大后，輸出視頻信號。當視頻信號連接到監視器或電視的視頻輸入端時，可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。

一、ccd相機的分類

(1)根據成像顏色

ccd相機根據成像顏色分為彩色相機和黑白相機除了色度處理的不同，其他原理基本相同。它主要由光學系統、光電轉換系統和信號處理系統組成。光電轉換系統是攝像機的核心

自然圖像通過光學透鏡成像在照相機的光目標表面上。在彩色攝像機的光學系統中，使用相干二向色棱鏡或特殊的條形濾色片將光信號分成紅、綠、藍三色光信號。光電轉換系統使用電視掃描方法通過攝像管或ccd元件將光學圖像信號轉換成隨時間變化的視頻電信號，然后對視頻電信號進行放大、處理和編碼以形成完整的電視信號。

(2)根據分辨率

根據分辨率，它被劃分為大約250，000個像素，對應于低級顏色330行/黑白400行；在250，000和380，000像素之間，對應于中間范圍顏色420行/黑白500行；超過380，000像素，對應于460行彩色或570多行黑白

(3)根據攝像機靈敏度劃分

根據靈敏度可分為最低照度1至3勒克斯的普通類型；大約0.1升月光類型；0.01lux以下的星光類型和紅外光源成像的紅外照明類型原則上可以是0lux。

(4)根據ccd目標表面的尺寸

攝像機裝置(ccd)的尺寸分為1英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。其中，1/3英寸和1/2英寸是最常見的。

ccd尺寸水平(mm)垂直(mm)對角線(mm)

1英寸12.79.616

2/3英寸8.86.611

1/2英寸6.44.88

1/3英寸4.83.666

1/4英寸3.62.4

1/5英寸ccd相機正在開發中，并將在中占據一定的市場份額一般來說，大的ccd芯片具有相對大的像素面積和用于接收捕獲光的增加的面積，這將不可避免地增加像素輸出電荷和靈敏度。在弱光條件下具有良好的拍攝能力，易于提高相機的整體質量，圖像細節明顯細膩自然。然而，當光學系統聚焦圖像時，焦平面越小，在成像過程中丟失的細節越多，并且所獲得的圖像放大后細節的轉變可能具有突變，這是非自然的。此外，具有更多像素和更高分辨率的小型ccd也將減少單個像素的感光面積，這可能導致曝光不足。單個像素的面積越小，其光敏性越低，其信噪比越低，其動態范圍越窄。每個像素上的信息往往與其附近像素的信息混合在一起(這一概念在電子學中被稱為色度亮度干擾)

二、ccd傳感器技術的發展趨勢

ccd是攝像機的核心部件，其性能將直接影響攝像機的質量，而ccd的發展是攝像機更換的基礎。

有兩種ccd傳感器。第一種是特殊的ccd傳感器，如紅外ccd芯片(紅外焦平面陣列器件)、高靈敏度背照和電子轟擊ccd、ebccd等。此外，還有2048×2048、4096×4096可見光CCD傳感器、寬光譜范圍焦平面陣列傳感器(紫外光→可見光→近紅外光→3-5μm中紅外光→8-14μm遠紅外光)等大型目標表面。目前，有商業產品，它們廣泛應用于各個領域。第二種是通用或消費類ccd傳感器，它在許多方面取得了很大進展?？偟姆较蚴翘岣遚cd相機的綜合性能。

(1)向集成化和輕量化方向發展ccd傳感器像平面尺寸

由于硅晶片和制造ccd傳感器的加工成本高，非常希望在6.5英寸的硅晶片上光刻更多的ccd傳感器芯片。隨著光刻機的進步，ccd傳感器的尺寸發展到1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸和1/5英寸，同時仍然保持高靈敏度的特點。1993年，1/2英寸ccd傳感器占總產量的5%。1/4英寸ccd傳感器占總輸出的10%;1/3英寸ccd傳感器占總輸出的85%1997年，1/2英寸的電荷耦合器件傳感器仍有很大的發展，占總輸出的15%，盡管總輸出比1993年增加了200%以上(1/2英寸的電荷耦合器件傳感器由于其目標面大，特別是在科學研究領域，仍然需要很多場合)；1/4英寸ccd傳感器占總輸出的60%換句話說，具有1/2英寸的較大目標表面尺寸的ccd傳感器仍然有很大的增長。1/4英寸ccd傳感器的輸出小于1/3英寸ccd傳感器的輸出。

(2)ccd傳感器發展到高質數和多標準

各種ccd傳感器的圖像尺寸在減小，但像素數卻在增加，從早期的512(h)×596(v)發展到795(h)×596(v)，甚至出現了100多萬像素的ccd傳感器。為了提高水平和垂直方向的分辨率，它已經從正常隔行掃描發展到逐行掃描格式。

(3)降低ccd傳感器的工作電壓和功耗

初期開發的ccd相機包括+24v、+22v、+17v和+5v等。，目前常用于+12v為了配合電腦攝像頭和網絡圖像傳輸的應用，主要是逐步使用+12v和+5v兩種工作電壓。

(4)提高ccd相機的制造效率

為了降低ccd相機的制造成本，實現高速自動化生產，制造商追求緊湊的結構，致力于ccd相機的小型化，即改進從片上蘸(dob)到片上芯片(cob)連接ic芯片的工藝到目前為止，已經實現了多層板的多芯片模塊多芯片集成模塊化制造技術

(5)ccd相機數字化

制造ccd相機時，dsp數字處理是從以前的模擬系統逐步實現的。ccd相機，特別是彩色ccd相機的各種參數的定量調整，可以通過電子計算機和專用軟件系統來實現，保證ccd相機性能指標的優化一致性和在特殊使用條件下參數的定量修改。

三、ccd攝像機的技術性能、特點及進展

(1)超高動態范圍ccd相機

ccd相機是用于模擬人眼的光電探測器然而，當人眼觀察目標時，它可以看到目標的最小照度是1lux。當目標照度達到3×105lux時，這是人眼的動態范圍。這種相機被稱為超高清ccd相機

(2)從模擬模擬ccd相機到dsp數字處理ccd相機的發展

利用dsp技術，ccd相機可以在數字檢測和數字運算技術中有效實現智能背光背景補償；白平衡可以自動跟蹤，即可以在任何條件下檢測和跟蹤白色，并且可以利用數字操作處理功能再現原始場景顏色

(3)pc攝像頭和網絡攝像頭)

h/]由于計算機的進步和發展，它們可以通過usb接口通用串行總線、ieee1394高速串行集成數據傳輸接口和計算機主板上的pcmcia進行輸入usb接口的傳輸速率為12mbps，ieee1394接口的傳輸速率為100-400mbps。隨著國際信息高速公路的實施，ccd攝像機作為系統的前端圖像傳感器，正朝著適合網絡用戶的方向發展。Ccd攝像機不僅要有高分辨率的圖像質量，還要有體積小、使用方便、通用性強的特點。人們目前所關心的消費類ccd攝像機將在不久的將來推廣到成千上萬的家庭。

(4)逐行掃描ccd相機

逐行掃描ccd相機是一種逐行掃描ccd相機，是比較常見的隔行掃描ccd相機ccd相機的垂直分辨率一般只能達到350伏。這是因為使用了兩個場，每個場用311行掃描，并以2:1交錯。對于運動目標，由于奇數場和偶數場是一幀，兩個瞬時狀態的信息將被平滑，分辨率不會下降。然而，電腦逐行掃描相機捕獲的運動目標是同時捕獲兩幅圖像到一幀中，以提高垂直分辨率。綜上所述，到21世紀，世界將進入信息時代，數字化、電腦化、通訊和電視一體化的網絡將很快成為現實，讓人們能夠面對、學習和學習。在整個系統中，ccd攝像機是核心部件之一。然而，由于我國ccd相機和ccd傳感器生產線的制造技術正處于發展和不斷完善的階段，我國ccd行業迫切需要發展以適應市場需求。隨著中國經濟的快速增長和信息化進程的加快，ccd相機的市場將會越來越大。應用領域將深入到每一個相關的專業領域，給人們帶來新概念。

四、ccd相機的共同性能和主要性能指標

目前，相機具有多種功能，如自動白平衡調節、自動增益調節、電子快門、背光補償、多種同步模式、y/c分離輸出等。然而，檢查攝像機等級最重要的指標是水平清晰度、最小照度(靈敏度)和信噪比。

(1)定義

定義數是衡量攝像機優缺點的一個重要參數。它指的是當攝像機捕捉以相等間隔排列的黑白條紋時，監視器上可以看到的最大行數(應該高于攝像機的分辨率)。當超過行數時，在屏幕上只能看到一條灰色的線，并且不能再區分黑白線。

工業監控攝像機的分辨率通常在380至460線之間，而廣播攝像機的分辨率可達700線左右。清晰度由相機設備中的像素數決定。顯然，相機設備中的像素越多，獲得的圖像就越清晰，反之亦然。清晰度越高，相機等級越高，反之亦然

(2)最低照度

最低照度是物體亮度低到一定程度，攝像機輸出的視頻信號電平低到一定規定值時場景的亮度值一般來說，彩色攝像機的最小照度為2~3勒克斯，照度的測量基于一定的鏡頭光圈系數。因此，不僅需要查看相機手冊中指示的最小照度，還需要查看相同孔徑系數下相機的照度值。最小照度越低，相機等級越高與彩色攝像機相比，黑白攝像機只對光強(亮度)信號敏感，因為沒有色度處理，所以黑白攝像機的照度低于彩色攝像機，一般在1.4時為0.1lux，對于微光攝像機則更低有關光圈系數的信息，請參考鏡頭部分。

視頻信號的標稱值為1vp-p，標準值為0.7vp-p，最低照度下的視頻信號值為標準值的1/3至1/2因此，相機在最低照度下的圖像永遠不會“像白天一樣”此外，攝像機在最低照度下產生的圖像的清晰度由電視信號測試卡測量，黑白條紋要求黑色反射率接近0%，白色反射率大于89.9%然而，我們在現場觀察時有時不具備這樣的條件，例如，樹葉和草的反射率很低，對比度很小，因此很難獲得清晰的圖像。因此，在實際使用中，攝像機的標稱最小照度不能作為測量現場環境照度的標準。

(3)信噪比

信噪比也是攝像機的重要性能指標當攝像機捕捉到更亮的場景時，監視器顯示的畫面通常更亮，觀察者不容易看到畫面中的干擾噪聲。然而，當攝像機捕捉到黑暗場景時，監視器上顯示的畫面相對較暗，此時觀察者可以容易地看到畫面中雪花狀的干擾噪聲。干擾噪聲的強度(即干擾噪聲對圖像的影響程度)與攝像機的信噪比指數直接相關，即攝像機的信噪比越高，干擾噪聲對圖像的影響越小。

所謂的“信噪比”是指信號電壓與噪聲電壓之比，通常用符號信噪比表示通常，信號電壓比噪聲電壓高得多，并且比率非常大。因此，攝像機信噪比的實際計算通常是以10為基礎取均方信號電壓與均方噪聲電壓之比的對數，然后乘以系數20，單位用db表示

通用攝像機給出的信噪比值都是agc(自動增益控制)關閉時的值，因為當agc打開時，小信號將被提高，因此噪聲水平將相應提高。ccd相機信噪比典型值通常為45db~55db。測量信噪比參數時，視頻雜波測量儀應直接連接到攝像機的視頻輸出端。

(4)自動增益控制(AGC)

自動增益控制——自動增益控制的縮寫所有攝像機都有一個視頻放大器，將來自ccd的信號放大到可用的水平，其放大量是增益，這相當于高靈敏度，可以使其在弱光下敏感。然而，在強光環境下，放大器會過載并扭曲視頻信號。因此，有必要使用攝像機的自動增益控制(agc)電路來檢測視頻信號的電平并及時打開和關閉agc，使得攝像機能夠在大的照明范圍(即動態范圍)內工作，即自動增加攝像機在低照度下的靈敏度，從而提高圖像信號的強度以獲得清晰的圖像。具有自動增益控制功能的攝像機在低照度時靈敏度會提高，但此時噪聲會很明顯。這是因為信號和噪聲同時被放大。

(5)背光補償(BLC)

BLC——背光補償的縮寫，也稱為背光補償或背光補償，可以有效補償相機在背光環境中拍攝時畫面主體的黑暗缺陷。

通常，攝像機的自動增益控制工作點是通過平均整個視場的內容來確定的。然而，如果視場包含非常亮的背景區域和非常暗的前景對象，則此時確定的agc操作點可能不適用于前景對象，并且背景光補償可以改善前景對象的顯示條件。

當引入背光補償功能時，相機僅檢測整個視場的一個子區域(例如，從行80到行200的中心區域)，并通過找到該區域的平均信號電平來確定agc電路的工作點由于子區域的平均電平非常低，agc放大器將具有更高的增益，這將增加輸出視頻信號的幅度，從而使監視器上的主畫面清晰。此時，背景畫面將會更亮，但是背景畫面和主畫面之間的主觀亮度差異將會大大減小，并且整個視場的可見度將會提高。

當背景光補償開啟時，攝像機僅平均整個視場的一個子區域，以確定其agc工作點。此時，如果前景對象位于該子區域中，前景對象的可見性預期會提高

(6)電子快門

電子快門在英語中完全稱為電子快門。這是一個用來比較照相機的機械快門功能的術語，它相當于控制ccd圖像傳感器的感光時間。由于ccd感光的本質是信號電荷的積累，感光時間越長，信號電荷積累時間越長，輸出信號電流的幅度越大通過調節光生信號電荷的積累時間(即調節時鐘脈沖的寬度)，可以實現控制ccd感光時間的功能

(7)白平衡(wb)

白平衡，僅用于彩色攝像機。其目的是實現攝像機圖像能夠準確反映場景條件。手動白平衡和自動白平衡有兩種方式。

自動白平衡(awb)分為連續白平衡和自動白平衡連續白平衡(Continuouswhitebalance)，也稱為自動跟蹤白平衡(atw)，隨著場景色溫的變化而不斷調整，范圍從2800k到6000k。這種方法最適合拍攝過程中場景色溫連續變化的場合，使顏色顯得自然。然而，當場景中很少或沒有白色時，例如當場景主要是諸如藍天、白云或日落之類的高色溫對象時，以及當場景相對較暗時，連續白平衡不能產生最佳的色彩效果。自動白平衡控制(awc)要求攝像機對準白色參考目標，如白色墻壁和白紙，然后通過菜單或開關將設置從手動更改為自動，保持在該位置幾秒鐘或直到圖像顯示為白色。執行白平衡后，自動開關轉回到手動位置，以鎖定白平衡的設置。此時，白平衡設置將保留在相機的存儲器中，直到執行再次改變，范圍從2300k到10000k，在此期間，即使相機關機，設置也不會丟失。通過按鈕設置白平衡是最精確和可靠的，并且適用于大多數應用。

手動白平衡關閉自動白平衡。紅色或藍色調節裝置可以手動調節以改變紅色或藍色狀態。通常，最多有107個可調級別，例如將紅色增加或減少一個級別，將藍色增加或減少一個級別。除此之外，一些相機被命令將白平衡固定在320萬(白熾燈亮度)和550萬(日光亮度)

(8)同步模式

攝像機同步模式一般包括內部同步、電源同步和外部同步

中的內部同步(int)使用相機內部的晶體振蕩器電路產生同步信號來完成操作。

電力同步(ll，線路鎖定)，也稱為線性鎖定或線路鎖定，是利用攝像機的交流電源來完成垂直推送同步，即攝像機與電力中性線同步

外部同步(ext)利用外部同步信號發生器產生的同步信號將同步信號發送到攝像機的外部同步輸入端，實現同步同步信號可以是彩色復合視頻或黑色突發信號(vbs)、黑白復合視頻或復合同步信號(vs)，或者可以是諸如矩陣的外部設備的多路復用垂直驅動信號(vd2)和復合視頻輸出信號。

五、集成攝像機

對于制造商來說，開發集成專用攝像機的初衷是為消費者提供使用方便、安裝簡單、功能齊全的產品因此，制造商將鏡頭內置于相機中，這樣客戶就不必再購買另一個鏡頭并進行組裝。

此外，一般傳統相機不夠靈活，用小巧或特別設計的外觀取代舊型號，甚至用防水、防彈或電腦遙控、自動電源檢測等多種附加功能提高產品價格。，所有這些都是制造商引入集成攝像機的目標。

(1)產品類型

就目前的產品外觀而言，集成相機大致可分為特殊類型和一般類型所謂特殊型(specialtype)強調產品具有特殊的保護功能，設計的出發點是消除保護罩的使用。產品外殼大部分為圓柱形，項目包括防水型、防暴(爆炸)型、防彈型攝像機等。以防水型為例，采用鋁合金等特殊材料來提高外殼的防水等級，強調不需要防護罩。為了提高產品的附加值，進一步開發自動對焦功能，或者提供紅外光源，還可以在夜間提供清晰的圖像。

通用模型源自原始傳統相機模型，也有方形外觀，而鏡頭是內置的，體積很小。與特殊或傳統相機相比，目前通用的集成相機具有各種基本功能，如自動光圈、自動變焦、460電視線以上清晰度、自動白平衡、背光補償等。

(2)鏡頭是發展

集成相機技術的關鍵部分在于鏡頭和相機內部電路的設計。鏡頭決定了它的成像效果、光圈和聚焦功能，也是相機的最大成本。電路設計是影響攝像機各項功能的關鍵

透鏡，就變焦透鏡形式而言，無論是平板透鏡還是普通透鏡，長期以來都是通過手動調節光圈和焦距來開發的，因此它們被廣泛使用。然而，近年來，隨著鏡頭制造商技術的進步，變焦鏡頭因其自動對焦的優勢而受到相機制造商的青睞。由于變焦鏡頭體積小、自動變焦，所以被廣泛應用于快速球型相機和集成相機。

和伸縮鏡頭由于尺寸大，比變焦鏡頭貴得多，所以一體機制造商大多使用變焦鏡頭，其使用率也在逐漸提高。據了解，3.5~8毫米鏡頭是目前使用最廣泛的鏡頭。對于集成相機，由于尺寸小，通常使用平板鏡頭。與普通透鏡相比，機器形狀的透鏡價格更便宜，尺寸更小，但是由于透鏡和照相機之間的間隙更小，安裝和制造更加困難。就鏡頭尺寸而言，過去使用最多的是1/3英寸鏡頭，但1/4英寸鏡頭更小，更適合集成相機。此外，集成電路制造商近年來生產了大量芯片，導致1/4英寸芯片的成本下降，使用量逐漸超過1/3英寸透鏡。然而，1/3”鏡頭拍攝的圖像效果最好，仍被許多集成相機制造商使用，因此仍有相當大的發展空間。

(3)電路設計

電路設計涉及如何根據現有相機結構匹配鏡頭的自動光圈電路，以達到最佳效果。一般來說，自動光圈有兩種驅動模式，一種是視頻驅動，另一種是直流驅動視頻驅動鏡頭是將振膜電機的驅動電路板安裝在鏡頭中，通過攝像頭向驅動電路板輸出圖像信號，然后通過驅動電路板更換振膜電機，使振膜更換成本和結構更加昂貴。直流驅動鏡頭用于與一些相機制造商合作，將最初安裝在鏡頭中的驅動電路板轉移到相機上。因此，鏡頭不需要驅動電路板，相機直接輸出直流電流來改變光圈電機，從而導致光圈改變。由于采用了固定接頭，成本更低，施工更容易。目前，市場上使用兩種集成攝像機。

此外，電路設計還影響相機的附加功能，如快門速度從1/60調整到1/100，000、自動白平衡、自動增益或提供屏幕菜單功能。用戶可以通過osd調整各種功能。

此外，圖像縮放也是制造商的重點之一。簡而言之，有兩種放大方法:數字放大和光放大。數字放大是一種模擬的圖像放大方法，容易失真和模糊(馬賽克)，而光放大沒有這個問題。因此，對于用戶來說，當考慮圖像的放大率時，以光學放大率為準。

(4)發展瓶頸

根據集成相機的當前發展，自動光圈鏡頭的控制、鏡頭與相機的匹配以及隨后的擴展能力仍然是制造商的瓶頸。所謂的后續擴展能力在于產品新功能的開發、如何與其他外圍區域集成以及小系統的建立，這些都是制造商在設計和開發中的重點。

目前，主要的鏡片供應商是日本和韓國，其中日本的制造量和銷量最大。然而，日本鏡頭的高價格將增加集成相機的制造成本。

(5)未來發展

集成相機(Integratedcameras)是為滿足客戶方便安裝的需求而開發的產品，未來將繼續朝著這個目標前進，比如:如何使圖像質量更加真實，開發可以與計算機相結合的用戶界面。許多制造商表示，多路球攝像機不僅內置鏡頭，還能實現360度旋轉監控、鏡頭、光圈、快門調節、定位點功能，這是“集成攝像機”的終極發展。

六、球形攝像機

球形攝像機(Sphericalcamera)是指將攝像機、鏡頭和其他設備組合成球形防護罩的攝像機設備。以球形護罩為特征，有全局型和半球形型。球形攝像機的性能分為定焦鏡頭球形攝像機或定焦鏡頭球形罩攝像機和內置攝像機、變焦鏡頭、云臺、解碼器等設備的集成智能球形機。根據安裝方式可分為懸掛式、吊頂式和嵌入式。應用環境分為室內型和室外型。

球形攝像機外形美觀，安裝隱蔽，使用方便，功能齊全，深受用戶歡迎。特別是集成智能球機已經用單一設備取代了傳統相機、變焦鏡頭、快速云臺、遙控解碼器等設備的組合。它在性能和性價比上有很大優勢，已經成為球類攝像機的主流。因此，我們經常說球機實際上是指這種智能球機。

(1)智能球機的功能

由于智能球機是多個前端設備的組合，因此有必要具備這些設備的必要功能。一般來說，作為高端產品，智能球機應該具備更高的相機清晰度、自動電子快門、自動白平衡、電子數碼變焦、自動光圈和自動對焦、水平連續旋轉、高轉速、預設位置等功能。

智能球機還具有許多輔助功能，以滿足不同的氣候條件，如內置風扇、加熱器等。，這取決于使用環境。

(2)智能球機的優缺點

與傳統攝像機、鏡頭、云臺、防護罩和解碼器的組合相比，本發明具有安裝結構簡單、連接電纜少、幾乎不調試的特點，從而降低了安裝難度和故障率。外觀精美，體積小，便于隱蔽監控，不影響網站的美觀程度。快速旋轉的能力可以更準確、更快速地跟蹤目標。成本相對較低。

智能球機也有一定的不足。由于整機體積小，相機和鏡頭的體積相應減小。大多數相機是1/4英寸的ccd相機，它們的清晰度和光通量小于1/2和1/3英寸的ccd相機。雖然鏡頭的變焦因子很大，通常為18倍或22倍，但初始焦距很小，通常為4毫米，因此最大焦距不超過100毫米，因此在監控大規模遠距離目標時力度不夠。球機的防護罩呈半球形或球形，不能配備擦拭器，長期使用會因污垢而影響圖像質量。球帽對加工材料有很高的要求，如光滑度、平面度、曲率、均勻性等加工技術。劣質球帽會產生雙重圖像，降低透光率、反射率、電弧畸變等現象，影響監控效果。

(3)智能球機的發展

未來產品的主要特點是小型化、智能化(具有自動跟蹤功能)和超低照度。一些制造商進一步指出，快球在工程中的應用已經得到認可。僅考慮利潤，應用場所大多集中在社區監控(如高速公路、街道等)。)，而日夜兩用(彩色黑白自動轉換)的快速球型相機勢必更適合應用場合。此外，隨著網絡的普及，網絡化和數字化是大勢所趨。通過網絡進行控制以及與現有監控系統的兼容性也是制造商未來發展的重點之一。

七、低照度攝像機

顧名思義，微光相機是指在低照度條件下仍能捕捉清晰圖像的相機。目前，央視行業的技術規范對此沒有統一的標準。因此，不可能定義什么是最低照度值可以稱為微光攝像機。此外，最低照度值與光圈大小(F值)、電子靈敏度、紅外開關狀態和鏡頭的其他條件有關，因此有必要在相同的測試條件下檢查相機的最低照度。

市場上微光相機的演變可以分為以下三個步驟:白天彩色/夜晚黑白(彩色/單色)；慢速/快門和exview。

(1)白天顏色/夜間黑白(白天和夜晚攝像機顏色/單色)

這種相機目前在市場上仍有其特定的需求群體。彩色/單色相機使用黑白圖像，對紅外線具有更高的靈敏度。在某些光源條件下，圖像通過線切換從彩色變為黑白，以匹配紅外線。在顏色/黑白線轉換的技術演進過程中，兩個傳感器(1個(一種顏色，一個黑白)用來共享一組早期用于切換的電路，如飛利浦、池上池(池上)和日本jvc。目前，這種攝像機采用單一ccd(彩色)設計，在白天或光源充足的時候是彩色攝像機。當夜晚來臨或光源不足(通常在1勒克斯和3勒克斯之間)時，數字電路被用來消除顏色信號以形成黑白圖像，并且為了匹配紅外線，彩色相機不可缺少的紅外濾光器也被移除。雖然這種方法可以在夜間達到“低照度”的目的，但是它具有圖像模糊和白天顏色不自然的缺點，并且照相機的拍攝距離受到紅外線燈的照射距離的限制。然而，彩色/單聲道相機是否屬于“低照度”相機仍有很大爭議。專家指出，真正的“低照度相機”應該指相機本身(使用的組件和技術)能夠實現的功能。然而，由于ccd靈敏度的限制，白天的彩色/黑白相機不能自行改變。它只能通過切換線路和匹配紅外光來改善其功能，而不能被視為低照度相機。

(2)慢速/快門

這種照相機也被稱為(圖片)積累照相機。它使用計算機存儲技術來積累幾幅由于光線不足而模糊的圖像，以形成清晰的圖像。慢快門技術(slowshuttertechnology)用于將相機照度降低到0.008lux/f1.2(×128)，即使包括進口品牌，可累積的幀數(128幀)也是領先水平。這種類型的微光攝像機適用于禁止被紅色和紫外線損壞的博物館、生物活動的夜間觀察、軍事海岸線的夜間監控等。，并監控更多靜態位置。大多數這種類型的微光相機是進口品牌，價格高，累積幀少(32幀)。

(3)超靈敏照相機(exview/had)

超靈敏照相機(exview/had)，也稱為24小時照相機，是1998年世界上最流行的型號。其色彩照度可達0.05lux，黑白可達0.003-0.001lux(也可配合紅外線達到0lux)。它不僅能清晰地識別圖像，而且是一幅實時連續的圖像。這款相機主要采用索尼元器件廠1997年推出的exview/had/ccd(超靈敏ccd)。它采用專利技術來提高ccd每個像素的孔徑比，從而達到較低照度的要求。由于電荷耦合器件的制造成本仍然很高，根據1999年的統計，世界上每月電荷耦合器件的總數不到4，000個。相關成品制造商開發這種相機的技術門檻也相對較高。專業人士認為，如果exview/had/ccd得到普及，這種攝像機將是最有前途的監控攝像機。

八、網絡攝像機

像微光攝像機一樣，目前在這個行業中沒有統一的網絡攝像機標準定義。有兩個流行的說法:第一，直接連接到網絡的攝像頭是一個網絡攝像頭；其次，使用網絡傳輸圖像的攝像機是網絡攝像頭。

典型的網絡攝像頭包括鏡頭、過濾器、嵌入式圖像傳感器、圖像數字轉換器、圖像壓縮器和具有網絡連接功能的服務器。

(1)網絡攝像機的功能

每個網絡攝像頭都有自己的ip地址、數據處理功能和內置應用軟件，可以充當網絡服務器、ftp服務器、ftp客戶端和郵箱客戶端。許多高級ip網絡攝像機還包括其他特殊功能，如移動檢測、報警信號輸出/輸入設備和郵件支持功能。網絡攝像機不僅支持所有標準的模擬閉路電視攝像機功能，還為用戶提供了更多的系統功能，降低了更多的成本。

網絡攝像機采用最先進的攝像技術和網絡技術，功能強大。內置系統軟件可以實現真正的即插即用，從而為用戶消除復雜的網絡配置。內置大容量存儲器存儲觸發警報前的圖像；內置i/o端口和通信端口便于擴展外部外圍設備，如門禁系統、紅外傳感設備、全方位平移/傾斜等。提供的軟件包方便用戶自己快速開發應用軟件。

(2)網絡攝像機的優勢

網絡攝像頭最明顯的優勢是兩個方面:集中管理和遠程。集中管理意味著使用模擬閉路電視系統很難控制具有多個監控點的系統。集中管理是指像布魯塞爾國際機場這樣有600個點的系統，使用傳統的模擬閉路電視系統很難控制。長距離指范圍超過50公里的系統。采用光纖等傳統模擬閉路電視系統將大大增加成本。

除了通過互聯網在世界任何角落進行遠程監控之外，網絡攝像機還可以通過網絡監控有效降低成本。它的“即插即用”功能不需要安裝模擬攝像機等同軸電纜，只要利用現有網絡就可以使用。這些都是網絡攝像機的優勢。

(3)網絡攝像機的壓縮方法

高質量圖像在局域網或其他介質中的傳輸受到帶寬的限制，因此圖像質量和帶寬之間的平衡是網絡攝像頭選擇圖像壓縮格式的一個難題。由于mjpeg壓縮模式比h.263和mpeg4等壓縮格式占用的帶寬要多得多，mjpeg圖像壓縮格式因其早期易于實現而受到制造商的歡迎，現已被放棄。目前，大多數新的網絡攝像機產品采用h.263和mpeg4等壓縮格式。

如果網絡攝像頭的價格下調，在后端計算機上隨機安裝一套軟件將完全取代當前的dvr。因此，數字錄像機只是數字道路上的一小步。一旦網絡攝像機的有利條件成熟，dvr無疑將被取代。

(4)網絡攝像機的特點

與模擬cctv或dvr等其他監控產品相比，網絡攝像機的主要優勢是:

成本節約:迄今為止，常見的網絡圖像解決方案通常需要復雜的系統，包括電腦、額外的軟件和硬件、工作站，有時還包括視頻電纜系統。然而，網絡攝像機系統通常不需要一些不必要的設備和安裝投資。該系統可通過直接網絡連接實現遠程監控，節省閉路電視，大大降低有線和人工成本，降低成本。

即插即用:網絡攝像頭擁有建立遠程監控系統所需的所有組件。內置網絡服務器功能，只需連接到以太網并分配地址，即可通過網絡直接實現遠程監控，并隨時用瀏覽器觀察遠程傳輸的圖像。

高系統性能:系統屏幕設置靈活，屏幕的大小、分辨率和監控位置可以根據不同的應用和用戶偏好進行設置，從而達到多點網絡控制的目的。例如，支持w74gm網絡攝像機的ncs軟件可以允許多個用戶同時訪問某個網絡攝像機。當報警被觸發時，它可以在報警前后一定時間內自動存儲運動圖像，并具有多種功能。

易于在網絡中使用:基于全球行業標準，網絡攝像機可以與各種類型的以太網設備無縫連接。從某種意義上說，網絡攝像頭是一種標準的網絡設備。然而，在當今的全球單一網絡中，網絡攝像機的特點將是使用方便和價格低廉。

靈活集成:系統可以方便地與其他安全保護設備連接，如濕度、溫度、煙霧、入侵等報警；同時，它還可以連接照明、報警、鎖等動作設備，方便形成一套強大的安全系統。

相信在不久的將來，網絡攝像機將在央視的基礎上占據主導地位。

九.攝像機的日常維護

由于工業ccd攝像機一天24小時工作，攝像機的日常維護將對其使用壽命和效果產生很大影響。攝像機日常維護中應注意以下幾點:

1. 通電前，攝像機應正確設置在各種狀態。

2. 避免在高溫、潮濕和強磁場下工作。

3. 長時間避免陽光直射或強光照射，以免損壞相機目標表面。

4. 注意攝像機工作電源的穩定性。

5. 注意攝像機的日常清潔。

6. 注意光圈調整，減少或避免因景物對比度大而造成的“拖尾”現象。