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【正文】 水平視場角圖23為不同焦距鏡頭所對應的視場角示意圖（設所用鏡頭均配接1/2in靶面CCD攝像機）。1/2in CCD靶面焦距f=視場角=94. 6176。鏡頭f=25視場角=14. 2176。f=8視場角=42. 6176。圖23 不同焦距鏡頭所對應的視場角在實際應用中，經常聽到有用戶提出諸如某攝像機能夠“看多遠”之類的問題，比如100m、500m甚至1km遠外的物體還能否在監視器上清晰地顯示出來。有了前面關于鏡頭的成像尺寸、焦距及視場角等概念后，這個問題就不難解釋了，即“看多遠”問題與許多因素有關。比如說，用某定焦鏡頭可以看清100m遠處的鈔票的面值。一般來說，鏡頭焦距越長，“看”得就越遠，但同時視場角卻變小，結果觀看的范圍變窄了。舉個簡單的例子，若用標準鏡頭剛好看清遠處某人的基本特征（是男或是女），則換用長焦距鏡頭則可能看清其面部特征（是否有痣或疤），但卻無法看見該人穿的是什么褲子和鞋（這部分已經“漲”出了畫面），而換用廣角鏡頭則只可能看到畫面中有人（連男女都分辨不出），但卻可看清該人在整個監視場景中的所處的位置，周圍還有什么別的人物或參照物。因此，關于“看多遠”的較為科學的說法應該是“在屏幕上成的像大小可對應于實際觀測距離處多高或多寬的景物”。例如，用8mm鏡頭觀測10m遠處的景物，如果該處有10個人站成一排則剛好可橫向充滿整個監視器屏幕。E、接口12. 5鏡頭的安裝方式有C型安裝和CS型安裝兩種。圖24畫出了這兩種鏡頭的接口部位示意圖。其中上半部為CS型鏡頭，下半部為C型鏡頭。在電視監控系統中常用的鏡頭是C型安裝鏡頭（in32牙螺紋座），這是一種國際公認的標準。這種鏡頭安裝部位的口徑是25. 4mm（in），從鏡頭安裝基準面到焦點的距離是17. 526 mm。大多數攝像機的鏡頭接口則做成CS型，因此將C型鏡頭安裝到CS接口的攝像機時需增配一個5 mm厚的接圈，而將CS鏡頭安裝到CS接口的攝像機時就不需接圈。5mm接圈焦點17. 526C安裝鏡頭CS安裝鏡頭圖24 C型安裝和CS型安裝鏡頭在實際應用中，如果誤對CS型鏡頭加裝接圈后安裝到CS接口攝像機上，會因為鏡頭的成像面不能落到攝像機的CCD靶面上而不能得到清晰的圖像，而如果對C型鏡頭不加接圈就直接接到CS接口攝像機上，則可能使鏡頭的后鏡面碰到CCD的靶面的保護玻璃，造成CCD攝像機的損壞，這一點在實用中需特別注意。2. 2. 2鏡頭的種類鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點。根據功能與結構的不同，這些鏡頭的價格相差非常大，如電動變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。A、固定光圈定焦鏡頭固定光圈定焦鏡頭是相對較為簡單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個可手動調整的對焦調整環（環上標有若干距離參考值），左右旋轉該環可使成在 CCD靶面上的像最為清晰，此時在監視器屏幕上得到圖像也最為清晰。由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調整環，也就是說該鏡頭的光圈是不可調整的，因而進入鏡頭的光通量是不能通過簡單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過改變被攝現場的光照度來調整，如增減被攝現場的照明燈光等。這種鏡頭一般應用于光照度比較均勻的場合，如室內全天以燈光照明為主的場合，在其他場合則需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用（當然，目前市面上絕大多數的CCD攝像機均帶有自動電子快門功能），通過電子快門的調整來模擬光通量的改變。B、手動光圈定焦鏡頭手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調整環，其光圈調整范圍一般可從F1. 2或F1. 4到全關閉，能很方便地適應被攝現場的光照度，然而由于光圈的調整是通過手動人為地進行的，一旦攝像機安裝完畢，位置固定下來，再頻繁地調整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應用于光照度比較均勻的場合，而在其他場合則也需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場合，通過電子快門的調整來模擬光通量的改變。C、自動光圈定焦鏡頭自動光圈定焦鏡頭在結構上有了比較大的改變，它相當于在手動光圈定焦鏡頭的光圈調整環上增加一個由齒輪嚙合傳動的微型電動機，并從其驅動電路上引出3芯或4芯線傳送給自動光圈鏡頭，至使鏡頭內的微型電動機相應做正向或反向轉動，從而高速光圈的大小。自動光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅動型）與不含放大器（直流驅動型）兩種規格。D、手動變焦鏡頭顧名思義，手動變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個焦距調整環，可以在一定范圍內調整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3. 6~8 mm。在實際工程應用中，通過手動調節鏡頭的變焦環，可以方便地選擇監視現場的視場角，如：可選擇對整個房間的監視或是選擇對房間內某個局部區域的監視。當對于監視現場的環境情況不十分了解時，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。對于大多數電視監控系統工程來說，當攝像機安裝位置固定下來后，再頻繁地手動變焦是很不方便的，因此，工程完工后，手動變焦鏡頭的焦距一般很少再去調整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動變焦鏡頭一般用在要求較為嚴格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因為在施工調試過程中使用這種鏡頭，通過在一定范圍的焦距調節，一般總可以找到一個可使用戶滿意的觀測范圍（不用反復更換不同焦距的鏡頭），這一點在外地施工中尤為顯得方便。E、自動光圈電動變焦鏡頭此種鏡頭與前述的自動光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個微型電動機，其中一個電動機與鏡頭的變焦環嚙合，當其受控而轉動時可改變鏡頭的焦距（Zoom）；另一個電動機與鏡頭的對焦環嚙合，當其受控而轉動時可完成鏡頭的對焦（Focus）。由于該鏡頭增加了兩個可遙控調整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動兩可變鏡頭。自動光圈電動變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，其原理和接法與前述的自動光圈定焦鏡頭的控制線完全相同；另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。當操作遠程控制室內云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或對焦按鈕時，將會在此變焦或對焦的控制線上施加一個或正或負的直流電壓，該電壓加在相應的微型電動機上，使鏡頭完成變焦及對焦調整功能。圖25為該鏡頭控制線的接線圖。M關（Close）開（Open）光圈自動光圈電路紅（RED）Vcc（+）黑（BLACK）Vcc（－）白（WHITE）視頻信號綠（GREEN）未用屏蔽（SHIELD）地NearFar綠（GREEN）+－黑（BLACK）－+聚焦M遠（Far）近（Near）DC8VTeleWide黃（YELLOW）+－紅（RED）－+變焦M廣角（Wide）望遠（Tele）DC8V 圖25自動光圈電動變焦鏡頭控制線的接線圖F、電動三可變鏡頭此種鏡頭與前述電動兩可變鏡頭結構相差不多，只是將對光圈調整電動機的控制由自動控制方式改為由控制器來手動控制，因此它也包含了3個微型電動機，引出一組6芯控制線與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。常見的有6倍、10倍和12倍等幾種規格。圖26為該鏡頭控制線的接線圖。CloseOpen白（WHITE）+－棕（BROWN）－+M關（Close）開（Open）光圈DC8V需要說明的是，變焦鏡頭的“倍率”與焦距是兩個不同的概念，有些人往往混淆兩者的含義，認為倍率越高則看得越遠。其實，倍率是變焦鏡頭的最長焦距與最短焦距之比，是一個相對值。例如，同樣是6倍鏡頭，市面上常見的就有6~36mm、7~42 mm、8~48 mm和8. 5~51 mm等多種不同廠家的不同品種，其中8. 5~51 mm鏡頭的遠視特性顯然比6~36mm鏡頭的遠視特性要好，但它的近視（廣角）特性卻不如6~36mm鏡頭好。聚焦M遠（Far）近（Near）DC8VNearFar綠（GREEN）+－黑（BLACK）－+TeleWide黃（YELLOW）+－紅（RED）－+變焦M廣角（Wide）望遠（Tele）DC8V圖26電動三可變鏡頭控制線的接線圖2. 3 云臺與防護罩云臺是承載攝像機進行水平和垂直兩個方向轉動的裝置。云臺內裝兩個電動機。這兩個電動機一個負責水平方向的轉動，另一個負責垂直方向的轉動。水平轉動的角度一般為350?，垂直轉動則有177。45?、177。35?、177。75?等等。水平及垂直轉動的角度大小可通過限位開關進行調整。云臺的分類大致如下：2. 3. 1 室內用云臺及室外用云臺室內用云臺承重小，沒有防雨裝置。室外用云臺承重大，有防雨裝置。有些高檔的室外云臺除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。2. 3. 2 承重為適應安裝不同的攝像機及防護罩，云臺的承重應是不同的。應根據選用的攝像機及防護罩的總重量來選用合適承重的云臺。室內云臺的承重量較小，云臺的體積和自重也較小。室外用云臺因為肯定要在它的上面安裝帶有防護罩（往往還是全天候防護罩）的攝像機，所以承重量都較大。它的體積和自重也較大。目前出廠的室內云臺承重量大約1. 5kg~7kg左右，室外用云臺承重量大約為7kg~50kg左右。還有些云臺是微型云臺，比如與攝像機一起安裝在半球型防護罩內或全天候防護罩內的云臺。2. 3. 3 控制方式一般的云臺均屬于有線控制的電動云臺。控制線的輸入端有五個，其中一個為電源的公共端，另外四個分為上、下、左、右控制端。如果將電源的一端接在公共端上，電源的另一端接在“上”時，則云臺帶動攝像機頭向上轉，其余類推。還有的云臺內裝繼電器等控制電路，這樣的云臺往往有六個控制輸入端。一個是電源的公共端，另四個是上、下、左、右端，還有一個則是自動轉動端。當電源的一端接在公共端，電源另一端接在“自動”端，云臺將帶攝像機頭按一定的轉動速度進行上、下、左、右的自動轉動。在電源供電電壓方面，目前常見的有交流24V和220V兩種。云臺的耗電功率，一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。目前，還有直流6V供電的室內用小型云臺，可在其內部安裝電池，并用紅外遙控器進行遙控。目前大多數云臺仍采用有線搖控方式。云臺的安裝位置距控制中心較近，且數量不多時，一般從控制臺直接輸出控制信號進行控制。而當云臺的安裝位置距離控制中心較遠且數量較多時，往往采用總線方式傳送編碼的控制信號并通過終端解碼器解出控制信號再去控制云臺的轉動。在選用云臺時，最好選用在云臺固定不動的位置上安裝有控制輸入端及視頻輸入輸出端接口的云臺，并且在固定部位與轉動部位之間（即與攝像機之間）有用軟螺旋線形成的攝像機及鏡頭的控制輸入線和視頻輸出線的連線。這樣的云臺安裝使用后不會因長期使用導致轉動部分的連線損壞。特別是室外用的云臺更應如此。防護罩是使攝像機在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護裝置。防護罩一般分為兩類。一類是室內用防護罩，這種防護罩結構簡單，價格便宜。其主要功能是防止攝像機落塵并有一定的安全防護作用，如防盜、防破壞等。室外防護罩一般為全天候防護罩，即無論刮風、下雨、下雪、高溫、低溫等惡劣情況，都能使安裝在防護罩內的攝像機正常工作。因而這種防護罩具有降溫、加溫、防雨、防雪等功能。同是，為了在雨雪天氣仍能使攝像機正常攝取圖像，一般在全天候防護罩的玻璃窗前安裝有可控制的雨刷。目前較好的全天候防護罩是采用半導體器件加溫和降溫的防護罩。這種防護罩內裝有半導體元件，即可自動加溫，也可自動降溫，并且功耗較小。2. 4 解碼器在具體的閉路電視監控系統工程中，解碼器是屬于前端設備的，它一般安裝在配有云臺及電動鏡頭的攝像機附近，有多芯控制電纜直接與云臺及電動鏡頭相聯，另有通信線（通常為兩芯護套線或兩芯屏蔽線）與監控室內的系統主機相聯。SP8060系列解碼器不能單獨使用，而必須與SP8000、SP8200、SP8300矩陣控制系統和SP8050配合使用。同一系統中有很多解碼器，所以每個解碼器上都有一個撥碼開關，它決定了該解碼器在該系統中的編號（即ID號），在使用解碼器時首先必須對撥碼開關進行設置。在設置時，必須跟系統中的攝像機編號一致。如不一致，會出現操作混亂，例如：當攝像機的信號連接到SP8000系列主機第一視頻輸入口，即CAM1，而相對應的解碼器的編號應設為1。否則，操作解碼器時，很可能在監視器上看不見云臺的轉動和鏡頭的動作，甚至可能認為此解碼器有故障。SP8060、SP8060O解碼器具有自檢功能，即不需遠端主機的控制，直接在解碼器上操作撥碼開關，此測試云臺及電動鏡頭的工作是否正常來判斷連線是否正確，同時鏡頭電壓可在6V、8V、10V、12V之間進行選擇，以適應不同的鏡頭電源。RS485收發器報警探頭接口云臺控制繼電器組數據譯碼CPU電源繼電器組繼電器組鏡頭控制輔助控制報警探頭控制量輸出通訊指示燈去主機SP8060系列解碼器的通訊指示燈，當通訊正確時，指示燈閃亮，這樣，就很容易判斷此解碼器與系統主機連線是否正確。圖27示出了解碼器的原理框圖。圖28示出了解碼器的接線示意圖。圖27 解碼器的原理框圖當云臺、鏡頭與解碼器連接使用時，必須根據云臺、鏡頭的工作電源來選擇解碼器的端子，滿足要求。否則很容易造成云臺、鏡頭的損壞。圖28 解碼器的接線示意圖SP8060、SP8060O解碼器還具有回傳數據信號的功能，因而在實際應用中可以將各類報警探頭等前端設備直接接于監控現場的解碼器上。報警探頭發出的報警信號可在前端解碼器內編碼后經由RS485通信總線回傳到中心控制端的系統主機，這樣在實際工程施工中即可省去從前端監控現場到中心控制端的報警連線，從而大大減小施工難度及復雜程度，也減少了工程