CCD监控摄像机知识竞赛真题精选.docx
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CCD监控摄像机知识竞赛真题精选
[填空题]1什么是CCD摄像机？
参考答案：
CCD是ChargeCoupledDevice（电荷耦合器件）的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。
[填空题]2简述分辨率的选择
参考答案：
评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。
常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为330-480，其数值越大成像越清晰。
一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。
而对于医疗、图像处理等特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
[填空题]3简述CCD摄像机的分类
参考答案：
与普通照相机所用卡口镜头不同，所有摄像机的镜头均是螺纹口的，CCD摄像机的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和Cs安装座。
两者之螺纹部分相同，都是1英寸32牙螺纹座，直径均为
25.4mm。
不同之处在于C安装座从镜头安装基准面到焦点的距离是
17.526mm；Cs安装从镜头安装基准面到焦点的距离则为
12.5mm。
如果要将一个C安装座镜头装到一个CS安装座摄像机上时，则需要使用镜头转换器，即C/CS调节圈。
（2）以镜头视场大小分类标准镜头：
视角300左右，当镜头焦距近似等于摄像靶面对角线长度时，则定为该机的标准镜头。
在2/3英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为16mm，在1/2英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为12mm，在1/3英寸CCD摄像机中，标准镜头焦距定为8mm。
广角镜头：
视角550以上，焦距可小到几毫米，能提供较宽广的视景。
远摄镜头：
视角200以内，焦距可达几十厘米、几十分米，这种镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影像放大，但观察范围将缩小。
变焦镜头：
又称伸缩镜头，有手动变焦和电动变焦两类，可对所监视场景的视场角及目标物进行变焦距摄取图像，适合长距离变化观察和摄取目标。
变焦镜头的特点是：
在成像清晰的情况下，通过镜头焦距的变化来改变图像大小与视场大小。
针孔镜头：
镜头端头直径仅几毫米，可隐蔽安装。
针孔镜头或棱镜镜头适用于有遮盖物或有特殊要求的环境中，此时标准镜头或容易受损、或容易被发现，采用针孔镜头或棱镜镜头可满足类似特殊要求，比如在工业窑炉及精神病院等场所。
（3）以镜头光圈分类镜头有手动光圈和自动光圈之分，手动光圈镜头适合于亮度变化较小场所，自动光圈镜头因光照度发生大幅度变化时，其光圈亦作自动调整，可提供必要的动态范围，使摄像机产生优质的视频信号，故适合于亮度变化较大场所。
自动光圈有两类：
一类是通过视频信号控制镜头光圈，称为视频驱动型，另一类是利用机上直流电压直接控制光圈，称为DC驱动型。
（4）从镜头焦距上分类短焦距镜头：
因入射角较宽，故可提供一个较宽阔的视景。
中焦距镜头：
即标准镜头，焦距的长度视CCD靶面的尺寸而定。
长焦距镜头：
因入射角较窄，故仅能提供一个狭窄的视景，适用于远距离监视。
（5）焦距和视场角焦距是从透镜中心到一个平面的距离，在此平面可产生一个目标物之清晰影像，通常用焦距值f表示。
镜头焦距
f、镜头到目标物的距离
d、视野H×V之间的关系。
由此可知，镜头的焦距与视场角的大小成反比，即焦距越长，视场角越小；焦距越短，视场角越大。
（6）相对孔径和光圈镜头的相对孔径是镜头的入射膛D与焦距f之比，它是决定镜头通光能力的重要指标。
式F=f/D表示，即光圈数。
F值越小，头上均标有其最大的F值，如6mm/F1，距f为6mm，最大孔径为
4.29mm。
对孔径的平方成正比，在镜头的标环上常标有
1.4、2、2.8、4、5.16、22等档。
[填空题]5简述CCD摄像机的选用原则
参考答案：
CCD摄像机与镜头的选用原则是根据使用场合、监视对象、目标距离、安装环境及监视目的来选择所需的摄像机。
一般来讲，在保证摄像系统可靠性及基本质量的前提下尽可能采用中低档次的摄像机和镜头，这一方面可以节省投资，另一方面，通常档次越高的设备由于其造价高产量必然较少，故相对来说可靠性指标比之中低档次产品要低，而维护使用的费用及技术水平却要求较高。
作为电视监控系统不能像电视台那样配备水平较高的专业技术人员，因操作的限制，高档次设备得不到高质量画面的例子屡见不鲜的。
彩色摄像机能辨别出景物或衣着的颜色，适合观察和辨认目标细节，但造价较高，清晰度较低，若进行宏观监视，目标场景色彩又较为丰富，此时最好采用彩色摄像机。
从技术发展来看，彩色摄像机应用比重越来越大。
黑白摄像机清晰度较高，灵敏度也高于彩色摄像机，但没有色彩体现，所以在照度不高，目标没有明显的色彩标志和差异，同时又希望较清晰地反映出目标下，应选用黑白摄像机。
球形摄像机（DomeCamera），是科学技术发展渗透到安全防范领域的代表之一，它是集CCD摄像机、变焦镜头、全方位云台及解码驱动器于一体的新型摄像系统，其在性能方面已实现了云台的高速及无级变速运动、镜头变焦及光圈的精确预置、程序式的多预置设定，甚至运动过程中的焦功能，从而使摄像系统具备自动巡视和部分自动跟踪功能，从单纯的功能型向智能型转变。
球形摄像机近年来被广泛地应用在宾馆、医院、娱乐场所、营业场所及室外等领域，尤其是人群行为与场景需要特别关注之处。
带视频移动检测报警功能的摄像机应用在银行、博物馆、军事重地等领域，具有更有效、更完美的优势。
[填空题]6什么是主动红外技术？
参考答案：
在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术，即采用红外辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射“照明”景物和环境，应用普通低照度黑白摄像机、彩色夜间转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围环境反射回来的红外光实现夜视。
[填空题]7简述CCD（指控加倍装置）
参考答案：
CCD即电荷耦合器件，它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，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。
CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。
当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
[填空题]8在选择镜头时，简述五个因素确定镜头标准
参考答案：
（1）监控现场的大小；
（2）被摄物体的大小；
（3）物距；
（4）焦距；
（5）CCD靶面尺寸。
[填空题]9简述后端设备的作用及设备主要包括哪些？
参考答案：
是对前端已采集到的信号进行处理。
它主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。
设备主要包括：
控制键盘、电视墙、矩阵控制主机、控制台、多画面处理器和录像机等。
所有控制设备及显示记录等后端设备均放在中心控制室内。
控制设备为矩阵控制主机。
显示设备是专业监视器或收监两用机。
记录设备是长时间时滞录像机。
另外在必要的场所如领导办公室和保卫办公室设付控键盘和监视器，各处监看权限可由主机设定，如主控和办公室副控可监看任何监控点，有些付控点仅能监视公共区域和大厦出入口。
[填空题]10传输系统
参考答案：
CCTV视频信号一般以基带频率的形式传输，最常用的传输介质是同轴电缆。
即使其它设备的性能都非常好，如果没有良好的传输系统，最终看到的效果将仍然无法令人满意
[填空题]11简述CCTV系统的组成
参考答案：
CCTV系统主要由前端，后端和传输三大部分构成。
前端设备：
前端设备主要负责信号的采集，主要设备有摄像机、镜头、防护罩、球形一体化机、解码器、支架等。
[填空题]12CCD（指控加倍装置）
参考答案：
CCD即电荷耦合器件，它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，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。
CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。
当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
[填空题]13什么是无红爆红外灯？
参考答案：
红外灯产品分为有红爆和无红爆两类。
有红爆产品使用波长为850nm的红外led发射管，使用中，近距离观察，红外灯会发出暗红色的光。
而无红爆产品使用波长为940nm的红外led发射管，使用中，红外灯表面没有任何光亮，因此更隐蔽。
[填空题]14高速球有什么功能?
参考答案：
高速球有几个最基本的功能，第一是运行速度快、第二是运行平稳、第三是定位精确。
1、高速功能：
要求预置位速度强调快，基本达到250度/秒以上；第二手控速度强调平稳，控制灵敏灵活，不能过快，不能生硬，支持变速。
2、预置位功能：
必须带有64个以上的预置位，同时要求预置位必须准确，断电后也能记忆该预置位。
3、巡航扫描：
必须可以设置高速球能在各个预置位之间巡航扫描功能。
4、轨迹记忆功能：
要求高速球能记忆多条任意的轨迹路线，同时能将轨迹路线通过设置进行调用。
5、菜单显示功能：
能够显示一个完善的操作菜单，通过菜单进行对运行速度、预置位停留时间、运行模式等的修改，通过菜单能进行摄像机参数的修改，以及编程，自动跟踪、隐私遮蔽等功能。
6、自带报警输入输出：
在高速球上加一个报警输入输出模块。
7、网络高速球，光纤高速球：
在高速球里再集成网络视频服务器模块或者光端机模块。
[填空题]15什么叫BNC头？
参考答案：
BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器，全称是BayonetNutConnector（刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这种接头外形），又称为BritishNavalConnector（英国海军连接器，可能是英国海军最早使用这种接头）或BayonetNeillConselman（NeillConselman刺刀，这种接头是一个名叫NeillConselman的人发明的）。
[填空题]16为什么实际使用距离达不到标称距离？
参考答案：
很多用户在使用红外灯后，反映：
红外灯使用距离，达不到产品标称的距离，如：
100米的灯，只能照射到
70、80米远。
其实这是一种正常现象。
红外灯产品标称距离，根据行业习惯，是在0照度、黑白摄象机环境下测试的值，如果使用彩色摄象机、彩色转黑白摄象机的情况下，照射距离自然会有折扣。
一般情况下，彩色摄象机是不感应红外光的。
同时，不同厂家生产的彩色转黑白摄象机，对红外光的感应效果也是不同的，因此，在实际使用过程中，应根据现场情况、甲方要求来配备摄象机和红外灯。
[填空题]17什么是红外光？
参考答案：
光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。
人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380nm～780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。
[填空题]18感光度
参考答案：
感光度即摄像机在特定光照强度下的取景能力。
通常用勒克斯（照明单位）表示。
从广义上讲，CCD摄像机的感光度可以作为其在低光照条件下工作的参考标准。
[填空题]19ICR（红外滤光）
参考答案：
当摄像机拍摄彩色图像时红外滤光功能打开，在夜晚照度较低需要增加感光时，红外滤光功能关闭，此时图像转为黑白模式。
[填空题]20简述AGC（自动增益控制）
参考答案：
自动增益控制电路，可以使摄像机在较大的光照度范围内工作，在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，增强图像信号输出，从而获得清晰的图像。
自动白平衡：
自动白平衡技术对于调节室内外色温度非常有用。
传统摄像机拍摄到的颜色一般是蓝色或红色，一般情况下室内色温度在红色2500K到4000K之间变化。
室外色温度变化范围则为蓝色7000K到10000K。
用自动白平衡技术可以拍出真实的照片，而不会发红发蓝。
有了这种强大的自动白平衡技术，用户可以根据情况选择合适的白平衡。
[填空题]21简述镜头的分类
参考答案：
根据民用建筑的应用场合镜头的种类大致可分为：
（1）广角镜头：
视角在90度以上，一般用于电梯轿箱内、大厅等小视距大视角场所；
（2）标准镜头：
视角在30度左右，一般用于走道及小区周界等场所；
（3）长焦镜头：
视角在20度以内，焦距的范围从几十毫米到上百毫米，用于远距离监视
（4）变焦镜头：
镜头的焦距范围可变，可从广角变到长焦，用于景深大，视角范围广的区域；
（5）针孔镜头：
用于隐蔽监控。
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[填空题]22简述采用红外作为辅助光源的优点
参考答案：
1.节约能源：
使用12V-36V直流电，功率低，节约电；
2.符合环保要求，减少光污染；
3.隐蔽性强：
按照监控方案要求，具有极强的隐蔽性。
[填空题]
23简述CCD摄像机与镜头的配合原则
参考答案：
在选择CCD摄像机与镜头的配合时，首先要明确机械接口是否一
致，尽量选用同一种工业标准的接口，以免给安装带来麻烦，其次要求镜头成
像规格与摄像机CCD靶面规格一致，即镜头标明的为1/3英寸，则选用摄像机
的规格也应为1/3英寸。
否则不能相互配合。
例如：
使用1/3英寸摄像机，还
勉强可以装备1/2英寸镜头，此时摄像系统显现的视场角要比镜头标明的视角
小很多；但反过来把1/2英寸镜头用于2/3英寸摄像机时，则图像就不能充满
屏幕，图像边缘不是发黑就是发虚。
当确定了摄像点位置后，就可根据监视目
标选择合适的镜头了。
选择的依据是监视的视野和亮度变化的范围，同时兼顾
所选摄像机CCD靶面尺寸。
视野决定使用定焦镜头还是变焦镜头，变焦选择倍
数范围。
亮度变化范围决定是否使用自动光圈镜头。
无论选用定焦镜头还是
变焦镜头都要确定焦距，为了获得最佳的监视效果，一般都应根据工程条件进
行计算，根据计算结果选用标准焦距的镜头，当标准焦距镜头的焦距与计算结
果相差较大时，应调查摄像机的安装位置，再核算直至满意为止。
摄像机与被
监视目标有公式。
f=v×d/V[式中f为计算焦距；V为视场高；v为像场
高（即CCD靶面高）；d为物距。
例如：
某CCD摄像机采用1/3英寸靶面，用以监视商场收银台，有效范围为2m×2m，摄像机安装于距收银台7m处，该
摄像机需配多大焦距镜头
利用式
（1）有：
v=
3.6mmV=2md=7m
因此：
f=
3.6×7/2=
12.6mm
故可采用标称焦距为12mm的定焦镜头。
变焦镜头焦距的计算与定焦镜头一样，只要最大和最小焦距能满足视野要求即可。
一般来说，监视固定目标应该选用
定焦镜头。
对于具有一定空间范围，兼有宏观和微观监视要求，需要经常反复
监视、没有同时监视要求的场合，宜采用变焦镜头并配合云台，否则尽量采用
定焦镜头。
在需要秘密监视或特殊应用场合，针孔（棱形）镜头可轻而易举地
达到监控目的。
焦距调整的步骤
1将镜头正确安装到摄像机上；2将镜头光圈开到最大，并把对焦环旋至无限远处3拍摄一个10m以外的物体；
4将摄像机前端用于固定后焦调节环的内六角螺钉旋松，并旋转后焦调节环（对没有后焦调节环的摄像机则直接旋转镜头而带动其内置的后焦环，直至画面最清晰为止；
5重新旋紧内六角或一字螺钉。
[填空题]24简述CCD的安装和调整
参考答案：
镜头的安装方式：
有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为
17.562毫米，比CS式距离CCD靶面多一个专用接圈的长度，CS式距焦点距离为
12.5毫米。
别小看这一个接圈，如果没有它，镜头与摄像头就不能正常聚焦，图象变得模糊不清。
所以在安装镜头前，先看一看摄像头和镜头是不是同一种接口方式，如果不是，就需要根据具体情况增减接圈。
有的摄像头不用接圈，而采用后像调节环（如松下产品），调节时，用螺丝刀拧松调节环上的螺丝，转动调节环，此时CCD靶面会相对安装基座向后（前）运动，也起到接圈的作用。
另外（如SONY，JVC）采用的方式类似后像调节环，它的固定螺丝一般在摄像机的侧面。
拧松后，调节顶端的一个齿轮，也可以使图象清晰而不用加减接圈。
1、AGCON/OFF（自动增益控制）：
摄像头内有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大即增益，等效于有较高的灵敏度，然而在亮光照的环境下放大器将过载，使视频信号畸变。
当开关在ON时，在低亮度条件下完全打开镜头光圈，自动增加增益以获得清晰的图象。
开关在OFF时，在低亮度下可获得自然而低噪声的图像。
2、ATWON/OFF（自动白平衡）：
开关拨到ON时，通过镜头来检测光源的特性/色温，从而自动连续设定白电平，即使特性/色温改变也能控制红色和蓝色信号的增益。
3、ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）：
当选择ELC时，电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间（一般从1/50到1/10000秒连续调节）。
选择这种方式时，可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头。
需要注意的是：
在室外或明亮的环境下，由于ELC控制范围有限，还是应该选择ALC式镜头；在某些独特的照明条件下，可能出现下列情况：
①在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象。
②图象显著地闪烁和色彩重现性不稳定。
③白平衡有周期性变化，如果发生这些现象，应使用ALC镜头。
以固定光圈镜头采用ELC方式时，图象的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深。
因此，摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时。
景深会比使用ALC式镜头时小，而且图象上远处的物体可能不在焦点上。
当镜头是自动光圈镜头时，需要将开关拨到ALC方式。
4、BLCON/OFF（背光补偿开关）：
当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。
注意：
①当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢；②如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。
5、LL/INT（同步选择开关）：
此开关用以选择摄像头同步方式，INT为内同步2，1隔行同步；LL为电源同步。
有些摄像头还有一个LLPHASE电源同步相位控制器。
当摄像头使用于电源同步状态时，此装置可调整视频输出信号的相位，调整范围大概是一帧。
（调整需要专业人员进行）
6、VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）：
ALC自动光圈镜头的控制信号有两种，当需要将直流控制信号的自动光圈镜头安装在摄像头上时，应该选择DC位置，需要安装视频控制信号的自动光圈镜头时，应该选择VIDEO位置。
当选择ALC自动光圈视频驱动镜头时，还会有一个视频电平控制（VIDEOLEVELL/H）可能需要调整，该控制器调节输出给自动光圈镜头的控制电平，用以控制镜头光圈的开大和缩小（凹进光亮）。
在摄像头的配件中，有一个黑色的小插头，插头有四个针，连接摄像头上的黑色插座。
如果用DC驱动的自动光圈镜头，镜头上已经做好了插头，只要插在插座上，把选择开关拨到DC即可；如果用视频驱动的自动光圈镜头，工作人员在焊接插头时，要根据说明书上的标注用烙铁进行焊接，不能出现焊接错误的情况。
7、SOFT/SHARP（细节电平选择开关）：
该开关用以调节输出图像是清晰（SHARP）还是平滑（SOFT），通常出厂设定在SHARP位置。
8、FLICKERLESS（无闪动方式）：
在电源频率为50Hz的地区，CCD积累时间为1/50秒，如果使用NISC制式摄像机，其垂直同步频率为60Hz，这样将造成视觉影像不同步，在监视器上出现闪动；反之，在电源为60Hz的地区用PAL制式摄像机也会有此现象。
为克服此现象，在电子快门设置了无闪动方式档，对NISC制式摄像机提供1/100秒，对PAL制式摄像机提供1/120秒的固定快门速度，可以防止监视器上图像出现闪烁。
9、手动电子快门：
有些用户使用CCD摄取运动速度比较快的物体，如果以1/50秒速度拍摄，会产生拖尾现象，严重影响图像质量。
有些摄像头给出了手动电子快门，使CCD的电荷耦合速度固定在某一值，例如1/
500、1/
1000、1/2000秒等等，此时CCD的电荷耦合速度提高，这样采集下来的图像相对来说会减少拖尾现象，而且对于观测高速运动或电火花一类物体，必须使用此设置。
所以，某些专用摄像头给出了手动电子快门，提供给特殊用途的用户。
[填空题]25简述光谱响应特性
参考答案：
CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至
1.0um左右。
其响应峰值为绿光（550nm）。
夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。
由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。
彩色摄像机的成像单元上有红、绿、蓝三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。
[填空题]26简述CCD摄像机的工作方式
参考答案：
被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。
视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
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