一、镜头不可小觑 镜头是摄像机的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的镜头。比如在室内的重点监视，要进行清晰且大视场角度的图像捕捉，得配置广角镜头；在室外的停车场，既要看到停车场全貌，又要能看到汽车的细部，这时候需要广角和变焦镜头，在边境线、海防线的监控，需要超远图像拍摄。
1.镜头的主要参数 焦距（f）：焦距是镜头与感光元件之间的距离。通过改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数和拍摄图像的大小。当物体远离镜头时，我们可以用以下公式来表达：镜头的放大倍数≈焦距/物距。增加镜头的焦距，增加放大倍数，可以缩视野，画面范围小，视野细节更清晰；如果减少镜头焦距，减少放大倍数，扩大画面范围，可以看到更大的场景。 镜头的主要参数 视角：在实际工程中，我们常用水平视角来反映画面的拍摄范围。焦距F越大，视角越小，感光元件上形成的图像范围越小；相反，焦距F越小，视角越大，感光元件上形成的图像范围越大。 光圈：光圈安装在镜头后面。光圈越大，通过镜头的光量越大，图像的清晰度越高；光圈越小，通过镜头的光量越小，图像的清晰度越低。通常用F(光通量)表示。F=焦距（f）/通光孔径。在相机的技术指标中，我们经常可以看到6mm/F1.这样的参数表示镜头焦距为6mm，光通量为1.4，这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。当焦距f相同时，F值越小，光圈越大，到达CCD芯片光通量越大，镜头越好。 2.镜头分类 按视角大小分类 按光圈分类 2 二、提高图像清晰度的根本在于提高相机的感光能力
1.感光元件的作用 目前，主流监控摄像的感光元件采用CCD元件实际上是光电转换元件。和以前的CMOS与感光元件相比，CCD的感光度是CMOS因此，3到10倍CCD芯片可以接收更多的光信号，转换为电信号后，通过视频处理电路滤波，放大视频信号输出。接受到的光信号越强，视频信号的幅值就越大。将视频信号连接到监视器或电视的视频输入端，即可看到视频图像。提高图像清晰度的根本原因是提高相机的感光能力。 2、镜头与CCD配置感光元件 我们可以在图1中看到，CCD传感器上形成的图像小于原始图像，CCD芯片成像面尺寸规格不同，形成的图像尺寸也不同。 CCD常用的成像尺寸有1/2英寸和1/3英寸，CCD尺寸决定了相机的规格。 镜头与CCD感光元件的配置 CCD成像尺寸，即摄像图像宽度和高度的比例与电视图像宽度和高度的比例相同，通常为4:3。这确保了显示器上相机视频图像的图像不变形。 镜头的规格也分为1/2英寸、1/3英寸等。1/2英寸镜头可用于1/2英寸和1/3英寸相机；1/3英寸镜头只能用于1/3英寸相机，不能用于1/2英寸相机。这是因为1/3英寸镜头的光通量只有1/2英寸镜头的44%，不能满足1/2英寸相机的光通量要求。 我们仍然用图1来解释镜头焦距的配置。确定正确的焦距是决定图像质量的重要因素。f=vD/Vf=hD/H。其中，f代表焦距，v代表CCD成像尺寸的高度，V代表被观测物体的高度，h代表CCD成像尺寸的宽度，H代表被观测物体的宽度，D代表物体与镜头的距离。假设用1/3”CCD相机观测，被测物体宽500毫米，高400毫米，镜头焦点距物体5000毫米。公式可计算：焦距：f=4.8×5000/500≈48毫米或焦距f=3.6×5000/400≈45毫米。 3 三、如何在光照条件差的环境中拍摄清晰的图像
监控摄像机要求在夜间光照条件差甚至无光的环境中拍摄清晰的图像。在相机的指标中，我们经常可以看到低照度。 照明的概念 照明是用勒克司测量相机感光度的单位（Lux）也就是说，相机可以在多暗的光照条件下拍摄图像。勒克司（Lux）值越低，相机在光照条件较低的情况下可以拍摄清晰的图像。我们知道相机产生的视频信号标称值是1v，标准值为700mv，例如，使用光圈F1.2.当被拍摄景物的照度值为0时.02Lux当摄像机输出的视频信号振幅值为标准振幅值700mv当摄像机的最低照度为0时，33%-50%.02Lux/F1.2。要测试最低照度值，必须注意镜头光圈的大小，F值越小，光圈越大，所需照度越低。最低照度值因光圈而异。 2.实现低照度摄影的方案 我们知道CCD相机可分为彩色和黑白相机，普通相机的最低照度见下表。 普通相机的最低照度 可见光的波长范围为380nm～780nm，可见光波长由长到短分为红色、橙色、黄色、绿色、绿色、蓝色和紫色。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。CCD传感器表面有一层透明紫外线的透明电极，因此CCD紫外线不能接受。普通彩色相机CCD芯片上有红、绿、蓝三色滤光条，所以彩色摄像头感觉不到红外光。而普通CCD黑白相机的光谱范围很广，不仅能感受到可见光，还能感受到红外光。 根据上述原则，在光照条件差的环境中，工程师经常使用以下方案来拍摄清晰的图像。 (1)普通低照度CCD黑白摄像机 红外灯 红外灯辐射照明安装在监控现场，通过普通摄像机可以捕捉到人眼看不见的红外光，产生人眼看不见的红外光CCD夜间拍摄可以实现黑白。 (2)彩色黑白相机 红外灯 所谓的彩色到黑白相机是指白天的彩色相机，当夜间光照条件很差时，利用黑白图像对红外黑白，在红外线的配合下拍摄。配合红外灯时，低照度摄像头必须满足红外灯支撑的最低照度。 (3)红外低照度彩色相机 红外低照度彩色相机的红外感比普通相机高4倍以上，零照度(0Lux）下工作。 红外低照度彩色摄像机 (4)低速快门摄像机 低速快门摄像头，也被称为图片积累摄像头，通过计算机连续存储多帧（最多128帧）由于光线不足和模糊图片，并积累，成为一个清晰的图片，借助SLOWSHUTTER实现0的技术.008LUX/F1.拍摄度下拍摄。该低照度摄像适用于禁止红紫外线破坏的博物馆、夜间生物活动观察、夜间军事海岸线监测等。 (5)超低照度摄像头 采用超低照度摄像机EXVIEWHAD技术大大提高了感光度，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX。配备专用红外设备时，可获得高清黑白图像，实现0Lux下拍摄。 4 四、控制摄像机
为扩大监控范围，需要监控摄像机旋转、变焦、变放大倍数、自动聚焦等。实现这些功能需要数字硬盘录像机通过控制器控制摄像机。 1、旋转控制 工程师用云台安装固定摄像头，分为固定云台和电动云台。固定云台适用于监控范围小的情况。固定云台安装摄像头后，调整摄像头水平和俯仰角度，达到最佳工作状态后锁定调整机构。步进电机安装在电动云台上，电机接收控制器的信号，驱动相机旋转，实现精确定位，适用于大规模监控。 根据其旋转特点，云台可分为水平旋转云台，只能左右旋转，可以上下旋转。一般来说，水平旋转角为0°～350°，垂直旋转角度为 90°。恒速云台的水平旋转速度一般为3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般为0°～32°/s，垂直旋转速度为0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上垂直旋转速度为120°/s以上。 2.实现电变焦、变倍、自动聚焦 (1)所谓综合摄像机，就是使镜头，CCD芯片、视频处理电路、电源、外壳整合成一个整体，可实现电变焦、变倍、自动聚焦功能。评价一体化摄像机质量的关键是能否快速准确地实现自动聚焦。好的产品可以一次准确聚焦，而质量差的产品在聚焦时会来回聚焦，需要多次聚焦。目前一体化摄像机以16、18、20、22、27、32倍为主流，发展趋势是照度越来越低，光学倍数越来越高。请注意，这里的变焦倍数是指光学变倍。 镜头、CCD和DSP处理模块。日本制造商主要掌握高端镜头，如Canon、Camputar、Avenir等。CCD芯片以日本Sony为主，SonyCCD分为SuperHAD和Exview两种类型，其中Exview一般采用1/4寸尺寸的最新技术，性噪比高于SuperHAD；在DSP处理芯片，Sony的DSP芯片可以很好地处理图像颜色，使图像看起来非常明亮。而Canon、Nikon的DSP最好是捕光模式和对焦。 (2)采用电动变焦镜头 普通摄像机 把电动变焦镜头和普通摄像机结合起来，利用普通摄像机视频驱动的原理，实现镜头焦距、光圈、聚焦的自动控制。目前，一些制造商已经开发了60倍电动变焦镜头的超高倍率"D60×12.5"。其750mm(使用变焦扩展镜可达1500mm）焦距可以清识别3公里远处的人物。 5 5.视频图像的网络传输
1.模拟相机 数字硬盘录像机 计算机网络系统 这是目前应用最广泛的网络视频监控系统，通过设置端口、网关和路由，现场数字硬盘视频作为服务器，在远程客户计算机上安装专用监控软件或插件，用户可以通过互联网看到数千英里外的场景，实现单一、多视频远程监控和视频。 2.模拟摄像头 网络视频服务器 计算机网络系统 模拟摄像机输出的信号是模拟信号，计算机处理的信号是数字信号，数字信号在网络中传输，网络视频服务器（VideoServer）将模拟摄像的模拟信号转换为数字信号，然后通过高效压缩芯片压缩编码，输出可在计算机网络中传输的数字信号，在计算机网络中实现数字信号的传输。因此，网络视频服务器也可以称为视频编码器（VideoCoder）。因此，网络视频服务器也可以称为视频编码器（VideoCoder）。当视频服务器的一端连接到模拟摄像头的输出信号时，另一端插入计算机网络电缆，然后在互联网中的任何计算机中设置网关和路由IE浏览器，输入IP电脑上可以看到地址或域名的监控画面。如果模拟摄像头配备了云台，我们也可以通过计算机控制摄像头的变焦、变倍和旋转。实时操作系统必须嵌入在网络视频服务器中Linux版本，也可以Windows在稳定性方面，版本，Linux版本更好。采用网络视频服务器可以选择和配备不同的摄像机，具有更多的灵活性。 3.网络摄像头 计算机网络系统 网络摄像机是将模拟摄像机与网络视频服务器集成在一起。内置模具/数转换和视频服务器功能，与网络视频服务器一样，根据网络协议实现网络通信和数据传输，也可以接收报警信号并向外发送报警信号。这样更方便，只要安装好网络摄像头，插上网线就可以浏览。 4、CDM无线网络视频监控系统
上面介绍的传输是有线传输，但是在移动的交通工具（汽车）、偏远的矿山、山区，采用有线传输显然是很困难的，我们可以利用成熟的无线通讯技术。这里的代表产品有中国联通的移视通。移视通CDMA无线网络视频监控系统是把CDMA数据通讯功能和数字视频编码功能整合成一体的便捷式产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、编解码，链路的控制维护等功能。该系统可以把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。可以通过Internet从系统中控端得到实时图像信息。系统整合了CDMA网络和Internet网络的优势，随时随地的进行远程监控管理。
6 六、常用技术指标解释
1、分辨率
图像分辨率简单说就是指屏幕水平和方向垂直方向所显示的点数。比如1024×728，其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数，“768”表示垂直方向显示的点数。分辨率越高，图像就越清晰。分辨率越高图像的显示越清晰。
2、清晰度
摄像机的清晰度用线表示，分为水平线和垂直线，在实际的工程应用中我们常常以水平线作为摄像机清晰度的评估指标，线数越多，则清晰度越高。常用的黑白摄像机的清晰度一般为450-600，而彩色摄像机的清晰度一般为330-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用450线左右的摄像机就可以满足要求，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。
3、自动增益控制（AGC）
为了使摄像机能在不同的照度条件下输出标准视频信号，在视频处理电路中引入了自动增益控制（AutoGainControl），通过检测视频信号的平均电平值而实现增益反馈控制。具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但同时也放大了干扰信号，使图像看上去有杂波。
4、背光补偿（BLC）
当摄像机处于逆光环境中拍摄时，画面会出现黑色的图像，然而在安防中逆光环境是难以避免的，这个时候就需要进行背光补偿。当引入背光补偿功能时，摄像机如果检测到拍摄图像一个区域中的视频电平比较低，通过上面介绍的AGC电路改善和提升该区域的视频电平，提高输出视频信号的幅值，使图像整体清晰明亮。如果你想看的主题因明亮的背景而显得暗淡，可以把BLC设置到ON状态，从而补偿强烈的背光。
5、电子快门（EE/AI）切换
在摄像机的后部端子我们常常可以看到EE/AI切换开关。EE就是指电子快门方式；AI就是指自动光圈镜头方式。摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，通过电子快门方式，根据入射光的强弱来调节CCD图像传感器的曝光时间，从而得到清晰的图像，电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间。
6、信噪比
指信号电平与杂波电平的比，杂波包括电源杂波、随机杂波、单频杂波等。常常用分贝（dB）表示。信噪比越高表明它产生的杂波越少，图像信号质量越高。信噪比不得低于48dB。
7、白平衡（AWB）
彩色摄像机要还原被摄物体的颜色，必须保持白平衡正常。