电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况；可以把被监视场所的图像、声音内容同时传送到监控中心，使被监控场所的情况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大。特别是近几年来，多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展，使电视监控系统在实现视频报警、自动跟踪、实时处理等方面更有了长足发展，从而使电视监控系统在整个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。电视监控系统的另一特点是它可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。最近几年“画面分割器”及“长延时录像机”的出现，更为用一盘或几盘普通记录长度（如一小时）的录像带、实现对多个被监视画面长达几天时间的连续记录，从而为日后对曾出现过的一些情况进行分析，提供依据等都有极大方便。硬盘录像装置和可读/写光盘的出现，也为图像信号的记录与重放提供了更新型的设备。总之，电视监控系统已成为安全技术防范体系中不可或缺的重要部分。
01 电视监控系统如何组成？
电视监控系统由摄像机部分、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中，又含有更加具体的设备和部件，如图1所示。
图1 电视监控系统的组成
02 摄像机部分的功能是什么？
摄像部分是电视监控系统的前端部分。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视角能覆盖整个被监视面的各个部分。具体的部件有摄像机、云台、镜头等。从整个系统来讲，摄像部分是系统的原始信号源，因此，摄像部分的好坏及它产生的图像信号的质量将影响整个系统的质量。
摄像部分除了有好的图像信号外还应考虑防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩等防护措施。
03 传输部分的功能是什么？传输方式有哪些？
传输部分是系统的图像信号通路，它不仅要完成图像信号到控制中心的传输，同时还要传输由控制中心发出的对摄像机、镜头、云台、防护罩等的控制信号。
传输方式有多种，包括电缆传输、光纤传输、网络传输、有线或无线传输等，其传输方式各有优缺点。
04 控制部分的功能是什么？
控制部分是实现整个系统功能的指挥中心。它由矩阵、录像设备、监视器、画面处理器等设备组成。
控制部分能对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行遥控，以完成对被监视场所全面、详细的监视或跟踪监视。录像设备可以随时把发生的情况记录下来，以便事后备查或作为重要依据。
控制部分一般采用总线方式控制前端设备，把控制信号送给摄像机附近的解码器，通过解码器来完成对其摄像机、云台、镜头等设备的控制。
05 显示部分的功能是什么？
显示部分一般由几台或多台监视器组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来，为了使操作人员观看起来比较方便，一般会在监视器上同时分割显示多个画面。监视器的选择，应满足系统总的功能和总的技术指标的要求，特别是应满足长时间连续工作的要求。
06 摄像机的功能是什么？
摄像机是电视监控系统的眼睛，直接安装在监视场所一合适位置上，其作用是把监控现场的画面通过镜头成像在CCD（光电靶）上，通过CCD电子扫描（即电荷转移），把成像的光图像转换成电信号，经放大处理后变成视频信号输出。CCD摄像机可分为黑白和彩色两大类，在黑白CCD摄像机中具有更高的灵敏度及彩色摄像机不具备的红外感光特性，但是随着彩色转黑白技术的不断成熟，纯黑白CCD摄像机已被具有彩色转黑白功能的日夜两用型摄像机所代替。
07 彩色CCD摄像机如何组成？
要输出彩色电视信号，摄像机电路中就要处理红、绿、蓝(简称R、G、B)三种基色信号。最初的彩色CCD摄像机都是由三片CCD图像传感器配合极色分光棱镜及彩色编码器等部分组成的。
随着技术的不断进步，通过在CCD靶面前覆盖特定彩色滤光材料，用两片甚至单片CCD图像传感器也可以输出红、绿、蓝三种基色信号，从而构成两片式或单片式彩色CCD，如图2所示。
图2 彩色CCD摄像机的组成
08 CCD图像传感器的功能是什么？
图像传感器是摄像机的核心部件，而作用是将监视现场的景物在图像传感器的靶面上成像，并从传感器输出反映监视现场图像内容的实时电信号，这个电信号经摄像机内部其他部分电路的处理后，才能形成可在监视器上显示或被录像机记录的视频信号。
CCD是电荷耦合器件(Charge Couple Device)的简称，如图3所示。
图3 CCD图像传感器外形
它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转换功能，因此是理想的摄像元件。CCD摄像机就是以其构成的一种微型图像传感器。特点是体积小、重量轻、灵敏度高、寿命长、抗振动及不受电磁干扰等。这也正是CCD摄像机比以前的摄像管式摄像机具有的最大优点。
09 什么是CCD摄像机的分辨率？
分辨率是CCD图像传感器的最重要的特性之一，一般用器件的调制转移函数MTF表示，而MTF与成像在CCD图像传感器上的光像的空间频率(线对/mm)有关。这里，线对是指两个相邻的光强度最大值之间的间隔，它与CCD摄像机的分辨率定义是不一样的。
10 什么是CCD摄像机的灵敏度?
指摄像机在多大的照度下，可以输出正常图像信号。有“正常照度”和“最低照度”两个值。正常照度是指摄像机在这个照度下，能拍出良好图像信号。最低照度指当照度小于这个值时，摄像机已无法拍摄出现场图像信号。选择摄像机时，必须参考现场可能出现的最低照度值。如无法改善，就应考虑采用有红外成像功能的摄像机或加不易损坏的照明灯具。灵敏度用“勒克斯”(lx)表示。摄像机上一般都标出其最低照度值，灵敏度越高越好。
11什么是CCD摄像机的暗电流？
暗电流是在没有入射光时光电二极管所释放的电流量，理想的影像感应器其暗电流应该是零，但是，实际状况是每个像素中的光电二极管同时又充当了电容，当电容器慢慢地释放电荷时，就算没有入射光，暗电流的电压也会与低亮度入射光的输出电压相当。因此，在这些时候我们还是能从显示器上看到部分“影像”，大部分情况下这都是因为从暗电流中所累积的电荷释放造成的。所以，暗电流是影响画质的噪声之一，CCD与CMOS感应器的暗电流范围为0.075~2.0nA/cm2。实际上因为CCD与CMOS在图像采集方面的本质区别，在暗电流的形成上差别还是比较大的。但是由于双方在后台处理上的不同，暗电流的影响已经消除了大半，因此在最终得到的实际影像上的差别还不是非常明显的。暗电流的大小与温度的关系极为密切，温度每降低10°C，暗电流约减小一半。
12 CCD的常用尺寸有哪些？
有多种规格，常用的有1/3in（1in=0.0254m）、1/2in、2/3in、1in。CCD尺寸大的摄像机像素也多，拍出图像的清晰度也高，但价格也高。视频输出信号幅度一般是1~1.2V并且为负极性输出（同步头朝下）。此外，摄像机供电有直流12V、交流220V两种。交流供电的摄像机其内部装有电源适配器，即将220V交流电变为直流电，供摄像机使用。CCD摄像机耗电不大，但对直流供电的电源要求较高，电压的稳定度要高，纹波系数要小，电压波动不许超过5%。
13 什么是摄像机镜头的清晰度？
清晰度一般多指水平清晰度，又称为水平分解力。其含义是：在水平宽度为图像屏幕的范围内，可以分辨出垂直黑白线条的数目。例如：水平分解力为850线，其含义就是，在水平方向，在图像的中心区域，可以分辨的最高能力是相邻距离为屏幕高度的1/850的垂直黑白线条。水平分解力其数值越大，清晰度越高，性能就越好。
电视监控系统使用的摄像机用“线”表示，水平清晰度要求彩色摄像机在300线以上，黑白摄像机在350线以上。
14 什么是摄像机镜头的最低照度？
最低照度（也称灵敏度）是衡量摄像机在什么光照度的情况下，可以输出正常图像信号的一个指标，照度一般用“勒克斯”（lx）表示。
如某一摄像机的最低照度为0.1lx，其灵敏度即为0.1lx。一般0.1lx以上的摄像机为普通型；0.1lx以下的摄像机为星、月光级高灵敏度型，也称作电子增感摄像机或夜视型摄像机。一般分类：1~3lx为普通型、0.1lx左右为月光型、0.01lx以下为星光型。
在摄像机的技术指标中，往往还提供最低照度的数据。在选择时，这个数据更为直观，所以具有一定的价值。最低照度与灵敏度有密切的关系，它同时与信噪比有关。
15 什么是摄像机镜头的信噪比？
信噪比表示在图像信号中包含噪声成分的指标，是摄像机的图像信号与它的噪声信号之比，信噪比用S/N分贝(dB)表示，S表示摄像机在假设无噪声时的图像信号值，N表示摄像机本身产生的噪声值(比如热噪声)，二者之比即为信噪比，信噪比越高越好。在显示的图像中，表现为不规则的闪烁细点。
噪声颗粒越小越好。噪声比达到65dB时，用肉眼观察，已经不会感觉到噪声颗粒存在的影响了。典型值为46dB、50dB则图像有少量噪声。
摄像机的噪声与增益的选择有关。一般摄像机的增益选择开关应该设置在0dB位置。在增益提升位置，则噪声自然增大。反过来，为了明显地看出噪声的效果，可以在增益提升的状态下进行观察。在同样的状态下，对不同的摄像机进行比较，以判别优劣。
噪声还和轮廓校正有关。轮廓校正在增强图像细节轮廓的同时，使噪声的轮廓也增强了，噪声的颗粒也增大了。在进行噪声测试时，通常应该关掉轮廓校正开关。
轮廓校正，用于增强图像中的细节成分，使图像显得更清晰、更加透明。但是轮廓校正也只能达到适当的程度，如果轮廓校正量太大，则图像将显得生硬。此外，轮廓校正的结果使得人物的脸部斑痕变得更加突出。因此，新型的数字摄像机设置了在肤色区域减少轮廓校正的功能，这是智能型的轮廓校正。这样，在改善图像整体轮廓的同时，又使人物的脸部显得比较光滑。但是具有轮廓校正功能的摄像机在电视监控领域很少使用，一般只出现在广播电视领域。
伽玛校正就是对图像的伽玛曲线进行编辑，以对图像进行非线性色调编辑的方法，检出图像信号中的深色部分和浅色部分，并使两者比例增大，从而提高图像对比度效果。计算机绘图领域惯以此屏幕输出电压与对应亮度的转换关系曲线，称为伽玛曲线(Gamma Curve)。以传统CRT(Cathode Ray Tube)屏幕的特性而言，该曲线通常是一个乘幂函数，Y=(X+e)γ，其中，Y为亮度；X为输出电压；e为补偿系数；乘幂值(γ)为伽玛值，改变乘幂值(γ)的大小，就能改变CRT的伽玛曲线。典型的Gamma值是0.45，它会使CRT的影像亮度呈现线性。使用CRT的电视机等显示器屏幕，由于对于输入信号的发光灰度不是线性函数，而是指数函数，因此必须校定。
16 什么是摄像机镜头的逆光补偿？
在某些应用场所，视场中可能包含一个很亮的背景区域，如逆光环境下的门窗等，而被观察的主体则处于亮场的包围之中，画面一片昏暗，无层次。此时，逆光补偿自动进行调整，将画面中过亮的场景降低亮度，并同时提升暗的场景，整个视场的可视性可得到改善。
17什么是摄像机镜头的线锁定同步(LL)？
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。是一种利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的一种同步方式。当有交流电源造成的网波干扰时，将此开关拨到LL的位置即可。
18 什么是摄像机镜头的自动增益控制(AGC)？
通过监测视频信号的平均电平自动调节增益的电路。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。
在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。
19 摄像机镜头的自动电子快门有何功能？
当摄像机工作在一个很宽的动态光线范围时，如果没有自动光圈，所采用自动电子快门挡以固定光圈或手动光圈来实现，此时快门速度从1/60s(NTSC)、1/50s(PAL)至1/10000s连续可调，从而可不管进来光线的强度变化而保持视频输出不变，提供正确的曝光。
20 摄像机镜头的自动白平衡的功能是什么？
其用途是使摄像机图像能精确地复制景物颜色，一般处理方式是采取画面2/3的颜色值进行平衡运算，求出基准值（近似白色）来平衡整个画面。
21 摄像机镜头的视频输出有何特性？
一般用输出信号电压的峰-峰值表示，多为1~1.2Vp-p，即1~1.2倍峰-峰值，且为75Ω复合视频信号，采用BNC接头。
22 CCD靶面尺寸有哪些？
常见的CCD摄像机靶面大小分为：
1in 靶面尺寸为宽12.8mm*高9.6mm，对角线16mm。
2/3in 靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm，对角线11mm。
1/2in 靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm。
1/3in 靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm。
1/4in 靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm。
CCD摄像机靶面小，将能降低成本，因此1/3in及以下的摄像机将占据越来越大的市场份额。
23 摄像机的其他指标还包括哪些？
除了上述几种技术指标外，摄像机的供电电源分为直流和交流两种供电形式，常见的交流供电电压有220V、110V和24V，直流供电电压为24V、12V和9V。摄像机与镜头接口形式有C/CS型之分。扫描制式基本有两种：PAL-B和NTSC。
另一个值得重视的指标是同步方式。现代的CCD摄像机，大多采用相位可调线路锁定的同步方式，即以交流电源频率（50Hz）作为用于垂直同步的参考值而代替了摄像机的内同步发生器。在切换摄像机输出时，图像无滚动，不会造成画面失真。此外还有一个外部调整的相位控制（+90°），所以可获得非常精确的同步。
