作者：雷玉堂
出版社：电子工业出版社
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现代安防视频监控系统设备剖析与解读试读：
前言
随着光电信息技术、微电子、微计算机及数字视频技术的发展，安防技术已由传统的模拟式向高度集成的小型化、数字化、网络化、高清化、智能化的方向发展。目前，安全防范技术已从应用各学科技术的经典模式向以图像分析处理、识别与跟踪为核心的安全防范技术本身特点所需要的现代智能化模式转变。
现代科学技术的发展，使许多学科由它的中心走向边缘，形成了不同学科相互渗透、交叉的边缘科学，并表现出综合性的特点，而这些边缘科学都呈现出了强大的生命力。例如，光电信息技术就是光学信息与电子信息相互发展的边缘科学技术，而现在的安全防范技术已由光电、电子、计算机、网络、通信等其他学科的应用技术，发展成为一专门的独立的学科技术。而这个学科最主要的特点就是处于光电信息技术基础上与其他学科的边缘和多学科交叉。由安防新技术及系统系列精品丛书之四《安防&光电信息——安防监控技术基础》中的论述可知，安防监控技术的学科性质全面而确切的应该是：在光电信息技术基础上的一门多学科交叉的前沿学科的综合性的应用科学技术。
因为光（光学）是人们获取信息的最基本的和最有效的手段之一，以光子或光波作为信息载体的光电信息技术则表现出巨大的发展潜力和明显的优越性。尤其在高技术战争中，光电信息技术扮演着十分重要的角色，如在预警、监视、侦察、观察、瞄准、通信、精确打击、作战效果评估、电子对抗等方面都发挥了极其重要的作用，使作战方式、部队编制和后勤供应都发生了重大变化。因此，光电信息技术不仅全面继承兼容电子技术，而且具有微电子无法比拟的优越性能与更广阔的应用范围，从而成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。
由于现有的安防技术（或工程）等有关专业，没有开设“光电信息技术”这一基础课程，因而在安防界出现了150条安防技术知识概念混淆不清与错误的问题（已在《安防&光电信息——安防监控技术基础》书中论述）。为此，受电子工业出版社的邀约，撰写一套现代安防监控实用技术丛书，也是光电信息学科-安防科学技术与工程专业系列丛书。该专业必学的技术基础课为《安防&光电信息安防监控技术基础》或《光电信息技术》，在此基础上必学的专业系列丛书为《现代安防视频监控系统设备的剖析与解读》、《现代安防视频监控系统设备的使用、维护与维修》、《现代安防系统工程设计施工安装调试与验收》、《现代安防防盗防火探测报警系统设备的剖析与解读》、《现代安防目标识别与出入口控制系统设备的剖析与解读》等。《安防视频监控实用技术》自电子工业出版社2012年元月出版以来，深受安防界广大读者的喜爱而多次重印。为更好地适应读者与学生学习的需要，特将此书一分为三，更详尽地对系统设备进行剖析与解读。这三本书就是现在出版的《现代安防视频监控系统设备的剖析与解读》，以及将要出版的《现代安防视频监控系统设备的使用、维护与维修》与《现代安防系统工程设计施工安装调试与验收》。
本书是在《安防视频监控实用技术》与《安防&光电信息——安防监控技术基础》的基础上编写而成的，首先概述了现代安防视频监控技术，然后分章节全面、完整、系统地剖析与解读了一个实用的现代安防视频监控系统中各个部分设备的理论基础、工作原理、优缺点及其实用技术与方法，最后剖析了现代安防智能视频监控系统的设计与评估等。本书具体内容分为9章：现代安防视频监控技术概论；安防视频监控中使用的光源和光学系统；安防视频监控系统前端摄像机；安防视频监控系统前端的配套设备；安防视频监控系统的传输设备；安防视频监控系统的控制处理设备；安防视频监控系统的终端设备；现代安防智能视频监控系统的设计与评估等。
本书是现代安防监控实用技术丛书之一，也是光电信息学科-安防科学技术与工程专业系列丛书之一。它理论实践并重，内容系统全面、层次分明，可作为公安院校、安防院校及一些理工院校与职业技术学院的安防技术（或安防工程）、安防或安全管理、视频监控、智能建筑、智能交通、信息工程、光电工程、质量工程、网络工程、应用电视、应用电子等专业的本专科、硕士生教材与教学参考，也可供从事上述专业的科研人员、工程技术人员、管理人员与安防传媒人员工作参考。
本书是雷玉堂教授同其学生们及有关公司负责人共同完成的。其中，武汉乐通光电公司总经理罗辉，武汉昱升光器件公司总经理明志文，广州天网安防科技公司总经理邱亮南，公安部第3研究所郑国刚副研究员，海军工程大学教辅处处长白雪飞博士，美国HP新加坡公司高工、武汉乐通光电公司高新技术研究所特邀研究员雷军与黄晓曦博士，乐通光电深圳高新技术研究所的杨中东博士，周宇翔工程师分别参与编写了部分内容（恕不一一列举），本书大部分均为雷教授编写与统稿完成。
本书在编写过程中参考了国内外的相关书籍及技术资料，并根据本书体系的需要，在有的章节内采用了其中的部分内容，这些都将在书末以参考文献形式给出，在此向同行们表示最衷心感谢！但需说明的是，还有的部分内容来源于互联网，由于未能准确查明原创作者及出处，因而未能在参考文献中列出，敬请谅解。欢迎与本人联系，以便更正。
由于光电信息与安防监控技术发展迅速，涉及的学科范围广，加上作者的知识局限，难免出现错误与不足，敬请专家学者、技术工作者、教师与学生们提出批评指正。编著者2017年3月第1章现代安防视频监控技术概述1.1 安全防范技术简介1.1.1 安全防范技术的基本概念1. 安全防范技术的含义
安防技术，即安全防范（Security Protection，SP）技术的简称，因此也可称为SP技术。实际上，安全防范是包括人力防范（Personnal Protection）、物理防范（Physical Protection）、和技术防范（Technical Protection）三种基本手段的综合防范体系。
国标GB 50348—2004（安全防范工程技术规范）定义安全防范系统（Security Protection System，SPS）为“以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、出入口控制系统、视频安全防范监控系统（这里应去掉安全防范四个字为视频监控系统，如不去掉也应为安全防范视频监控系统，因为视频监控系统是安防系统中的一部分）、防爆安全检查系统等；或由这些系统为子系统组合或集成的电子（确切地说应为光电）系统或网络”。它将具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆炸功能的软硬件组合成有机整体，构造成为具有探测、延迟、反应综合功能的信息网络。
安全防范技术系统经历了由简单到复杂、由分散到组合与集成的发展变化，它从早期的单一的电子防盗报警系统，发展到与视频监控联动报警系统，到与视频监控、出入口控制等联网报警的综合防范系统，直到社区管理以至现在的平安城市的集视频监控、入侵探测与防盗防火报警、出入口目标识别与控制、楼宇对讲与访客查询、保安巡更与治安管理、电子警察与智能交通、实体防护与安全检查、汽车场管理、食品与药品的安检管理、空中与地下水下的环保与防入侵管理，以及天空、地面、地下、水下的各种安防系统综合集成的立体化、网络化、高清化直至智能化的监控与管理的安防技术体系。
因此，安全防范系统（Security Protection System，SPS）是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的包括天空、地面、地下、水下的安防系统综合集成的立体化的全方位的监控与管理的安防技术体系。
值得指出的是，安全防范系统只是在国内标准中提出的，而国外则更多称其为损失预防与犯罪预防（Loss Prevention & Crime Prevention）。损失预防是安防行业的任务，而犯罪预防则是警察执法部门的职责。2. 安全防范的3种主要手段
由上述可知，就安全防范手段而言，包括人力防范（简称人防）、物理防范（简称物防）、技术防范（简称技防）3种。（1）人力防范。人力防范是安全防范的基础。国标《安全防范工程技术规范》（GB 50348—2004）定义人力防范为“执行安全防范任务的具有相应素质人员和/或人员群体的一种有组织的防范行为，包括人、组织和管理等”。传统的人力防范手段指利用人体传感器，如眼睛、耳朵等进行探测，发现妨害或破坏安全的目标，做出反应。例如，用声音警告、恐吓，设障，武器还击等手段延迟或阻止危险的发生，以期阻止危险的发生或处理已发生的危险。
传统人防是指安全防范工作中人的自然能力的展现，它通过人体体能的发挥延迟或阻止风险事件的发生；现代人防是指执行防范任务的具有相应素质的安防人员和/或安防人员群体的有组织防范行为，包括高素质安防人员的培养，先进自卫设备的配置，安防人员的组织与管理等。（2）物理防范。GB 50348—2004定义物理防范为“用于安全防范目的、能延迟风险事件发生的各种实体防护手段，包括建筑物、屏障、器具、设备、系统等”。它由能保护目标的物理设施（如防盗门、窗、柜等）构成，其作用是阻止、延迟危险的发生，以便为“反应”提供足够的时间，它的功能强弱是以推迟作案的时间来衡量的。
现代的物理防范已不是单纯的物质屏障的被动防范，而是越来越多地采用高科技手段，它既能减小实体屏障被破坏的可能性，又能增加实体屏障本身的探测和反应功能，甚至美学效果。（3）技术防范。GB 50348—2004定义技术防范为“利用各种电子（应为光电）信息设备组成系统和/或网络以提高探测、延迟、反应能力并增强防护功能的安全防范手段”。它是人力防范、物理防范手段的补充和功能的延伸，由探测、识别、报警、控制、显示等单元组成，其功能是发现罪犯，并将报警信息迅速传输到指定的地点。技术防范融入人防、物防中，使二者在探测、延迟、反应3个基本要素中不断增加科技含量，使防范手段真正起作用，达到预期目的。
技术防范经历了由简单到复杂，由分散到组合，再到综合或集成系统的发展过程。显然，技术防范的内容随着科技进步不断更新，很多高新技术都开始应用或移植到安全防范工作中，实际应用已远超安全防范领域的原有范畴。与此同时，安全技术防范产品的开发、推广和应用也相当迅速，2000年9月1日施行的《安全技术防范产品管理办法》将我国的安全技术防范产品分为10类：入侵探测器、防盗报警控制器、汽车防盗报警系统、报警系统出入口控制设备、防盗保险柜（箱）、机械防盗锁、楼宇对讲（可视）系统、防盗安全门、防弹复合玻璃和报警系统视频监控设备。（4）人防、物防、技防的相互关系。人防、物防、技防的相互关系，如图1-1所示。图1-1 人防、物防、技防的相互关系
由图可知，人防、物防、技防三者是相互依存关系，缺一不可。如临时组成的人墙也是物防，具有良好训练（分析判断）的人员也可说是技防的有机组成部分，良好的物理隔离措施是技术防范的基本前提条件，而良好的技术防范的能力，可以使物防增强为智能化的机动装置，从而可以更有效地防范入侵等事件的发生。
总之，安全防范系统特别强调三者有机结合，如果过分强调某一手段的重要性，贬低或忽视其他手段，会给系统的持续、稳定运行埋下隐患，从而使安全防范系统难以达到预期的防范效果。
由图1-1还可以看出，人防、物防、技防的内涵中隐含了安全防范中的探测、延迟、反应所对应的手段和措施。其中，人防和物防作为传统防范手段，是安全防范的基础；技防是近代科学技术用于安全防范领域，并逐渐成为独立防范手段的过程中产生的一种新颖防范概念。由于现代科技的迅猛发展和广泛应用，技术防范越来越为公众认可和接受，其内容也随着科技的进步而不断更新。在科技迅猛发展的今天，很多高新技术开始移植、应用到安全防范系统。显然，技术防范在安全防范中的地位也越来越高。
目前，安全防范主要指技术防范，其核心是建立纵深防护体系，通过探测、延迟、反应相协调的原则达到安全防范的目的。也就是说，要及时有效地发现入侵、盗窃、抢劫、破坏等异常情况，快速准确地做出判断，全面无误存储现场情况，并准确、及时向安防人员发出警报、处置信息，有效制止非法活动，消除安全隐患，以保证被保护目标的安全。也可以简单地说，安全防范就是以“空间”换“时间”：压缩违法犯罪空间，争取快速反应。3. 安全防范的3个基本要素
由前述可知，安全防范的3个基本要素如下。（1）探测：探测是指感知显性和隐性风险事件的发生并报警，使防范工作赢得时间上的主动。（2）延迟：延迟是指拖延、推迟风险事件发生的进程，推迟违法犯罪的实施时间和治安灾害事故的蔓延，为安防人员赢得宝贵的反应时间，以便及时到达现场。（3）反应：反应是指依靠人力防范的实施，阻止危险的发生或中止犯罪活动。
因此，要实现安全防范的最终目的，需围绕探测、延迟、反应开展工作，采取措施，以预防、阻止风险事件的发生。其过程首先要通过前端各种传感器和安防的多种技术途径（如视频监控、入侵报警、门禁等），探测到环境物理参数的变化或传感器自身工作状态的变化，及时发现是否有人强行或非法侵入的行为；其次通过实体阻挡和物理防范等设施来起到威慑和阻滞的双重作用，以尽量推迟风险的发生时间，其最理想的效果是在此时间段内使入侵不能实际发生或入侵很快被终止；最后在防范系统发出警报后，采取必要的行动来制止风险的发生或者制服入侵者，及时处理突发事件，以控制事态的发展。
由此可知，人防、物防和技防在实施安全防范过程中所起的作用如图1-2所示。图1-2 人防、物防和技防在实施安全防范过程中的作用
由图1-2还可以看出，人防、物防和技防与探测、延迟和反应3个基本要素的关系及相互联系。显然，建立一个安全防范系统，必须要达到如下的要求：
探测要准确无误，延迟时间长短要合适，反应要迅速。
探测时间tdet、反应时间tres及延迟时间tdel应满足tdet+tres≤tdel的要求，它们之间应该相互协调。否则，系统无论选用的设备怎样先进，其设计的功能无论怎样完备，都难以达到预期的防范效果。
有关探测时间tdet、延迟时间tdel和反应时间tres的关系如图1-3所示。图1-3 探测时间、延迟时间和反应时间的关系
值得提出注意的是，由1.1.1节的论述不难看出，容易混淆的安全技术防范与安全防范技术之间的区别，读者完全可自行分析判断，这里就不再重复叙述了。1.1.2 安全防范系统的组成与结构层次1. 安全防范系统的基本组成
如前所述，安全防范技术系统经历了由简单到复杂、由分散到组合与集成的发展变化，它从早期的单一的电子防盗报警系统，发展到与视频监控联动报警系统，到与视频监控、出入口控制等联网报警的综合防范系统，直到社区管理以至现在的平安城市的集视频监控、防盗防火报警、出入口目标识别与控制、楼宇对讲与访客查询、保安巡更与治安管理、电子警察与智能交通、实体防护与安检、汽车场管理，以及系统综合集成的网络化、高清化直至智能化的监控与管理的安防技术体系。
但是，安防技术学科实际上主要由视频监控技术、防盗防火报警技术、出入口目标识别与控制技术三大部分组成。至于综合系统后面的几项，均可分别纳入这三大部分之中。例如，楼宇对讲与访客查询、电子警察与智能交通可纳入视频监控技术；实体防护与治安管理可纳入防盗防火报警技术；门禁与安检、汽车场管理、保安巡更可纳入出入口目标识别与控制技术之中等。因此，安防视频监控系统的基本组成如图1-4所示。这里加进“监控”二字，主要是强调主动监视、控制之重要，说明安全防范系统不是被动消极的，而是在主动积极的监视、控制之下的。整个系统没实现智能化前，靠人眼去监视、控制，而实现智能化以后，则靠“机器”去代替人眼。图1-4 安防监控系统的基本组成
由图1-4可知，安防监控系统的3大部分的输出，均需经过融合集成统一操作控制处理平台，将有异常的需报警的图像信号，经有线与无线网络传送到公安派出所与区公安分局及市局，并显示、记录、存储或打印出来。2. 安全防范系统的结构层次
根据系统各部分功能的不同，安全防范系统还可划分为采集层、传输层、处理层、控制层、应用执行层5个层次，如图1-5所示。图1-5 安全防范系统的5个层次结构
当然，由于设备集成化越来越高，某些设备可同时以多层身份存在于系统中。各层次分别表现为以下几个方面。（1）采集层。这是安全防范监控系统品质好坏的关键因素，该层主要包括安全防范系统前端的各类监控摄像机、防盗防火探测器、出入口人车等身份采集器（如RFID/生物识别）、声纳、雷达气象等。（2）传输层。将采集层送来的音视频信号通过有线光、电缆（线），无线微波、红外波等传输，或将信息调制传输，物联网智能传输，现多以互联网为主。（3）处理层。将传输层送来的音视频信号进行分配、放大、分割、切换等处理，以及其他各类传感器采集的信号云计算大数据处理，尤其对视频图像信号进行移动侦测，以及背景差、帧间差、光流法等处理与识别等。（4）控制层。有模拟控制和数字控制两种方式，前者控制台多由控制器或模拟控制矩阵构成，成本低、适用于小型安全防范系统；后者以计算机为系统控制核心，从而能充分运用计算机的强大功能，是目前的主流。控制层主要将处理层送来的处理识别的信息转变成能驱动的控制信号，以控制镜头的变焦变倍与云台的转动，控制喷水器与灭火器及出入口门禁的开闭等。（5）应用执行层。这是能最直观感受到的，可展现安防监控系统的品质，该层控制指令的命令对象，通常认为受控对象即执行层设备，如镜头的变焦变倍与云台的转动预置位及目标的定位跟踪、视频记录与电视墙解码显示、出入口门禁的开闭、防盗防火（对起火的地方喷水）及异常信号的声光报警与自动驳接特定号码等，并且通过网络能进行全方位立体化信息共享，以确保人民生命与财产安全。1.1.3 安全防范技术的特点与发展方向1. 安全防范系统的特点
安全防范系统经过多年的发展，形成了较为完善的系统体系，其特点主要表现为以下9个方面。（1）综合性：安全防范系统是多种技术的综合集成，是技术系统与管理体系的结合。从专业技术出发，很多技术并非安全防范专用的技术，而是若干专业、若干领域的技术综合，对一个城市或地区来说，应该是全方位立体化（除地面外还应包含空中、地下、水下等）综合防范体系。（2）整体性：安全防范系统由若干相互依赖的子系统组成，各子系统之间存在有机的联系，构成了一个综合的整体，以实现系统的防范功能。因此，要充分注意各组成部分或各层次的连接和协调，增强系统的有序性和整体运行效果。如何实现多种技术的全方位、立体化、高效集成和有机组合是安全防范系统的重要方面。（3）相关性：作为一个综合性系统，安全防范涉及多种技术，特别是人防、物防、技防的合理配置，以及技术与管理的有机结合。系统中相互关联的各部分相互制约、相互影响的特性决定了系统的性质与形态。在安全防范系统中，只有快速、准确的探测和有效的延迟才能保证反应的及时，达到安全防范的目的。（4）目的性：安全防范系统目的是使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出事故的安全状态，因此，其建设必须根据目的来设定相应功能，这是安全防范系统建设的研究重点。（5）依存性：一个系统和周围环境间通常有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化可能会引起系统特性的改变，相应地也会引起系统内各部分相互关系和功能的变化。鉴于对周围环境的依存性，安全防范系统建设，特别是技术防范体系建设必须以环境为基础，并与人防、物防相适应。环境条件不同，系统设计各异。（6）预测性：安全防范系统是针对人的恶意行为而建设的，犯罪发生前，难以知道犯罪分子确切的犯罪行为、犯罪方法和犯罪目的。但人类具有逻辑思维能力和判断能力，可以根据防范区域的地理和结构特征，结合犯罪信息进行分析，推断出犯罪分子可能入侵点和入侵路径，有针对性地建设安全防范系统，达到最佳防范效果。同时，通过对犯罪路径的预测，制定详细的指挥调度预案，为犯罪发生时的及时反应提供保障。（7）开环性：安全防范系统是社会化安全防范的一种技术实现，不同于一般的自动化系统，它所探测的目标不是单纯的物理量，防范空间的状态也不能用物理参数进行线性描述，只能通过某些物理量值的设定将其转化为开关状态。安全防范系统的控制目标不是这些开关的状态，而是所探测的目标系统控制的对象。故安全防范系统是非闭环的，只有加入人防系统才能构成完整、有效的安全防范系统。（8）安全性：加固措施。安全防范系统探测的对象是人的行为。而人的行为不确定、不可控，可能改变安全防范系统自身的工作状态，需采用适当加固措施提高系统的安全性。特别是在安全防范行业技术透明度越来越高的今天，显得尤为重要。（9）效益非显性：安全防范系统以追求社会效益为主要目的，效益和功能在运行过程中表现，难以量化和度量，有必要建立科学、合理的评价方法。一定要明确：安全是管理出来的，不是建设出来的。2. 安全防范技术的发展方向
参考文献[9]《安防&光电信息——安防监控技术基础》第1.5节，已详尽地论述了安全防范技术的发展方向是物联网智能云安防技术，在这里就不再重复了。本节只强调在推动安全防范技术发展方向上应注意加强的几个实际问题，以尽快实现我们的发展目标。（1）加强安全防范标准化。标准是全球通用的技术语言，包括产品、服务、相关体系、生产过程、相关材料的技术规范和质量要求，是认证工作（如对产品的检验、检测、合格评定等在内的各种技术与管理活动）的技术依据。标准化是为了在一定范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动。显然，标准化是国民经济运行的基石，是产品质量的保障。
安全防范标准化是是安全防范行业发展的重要基础，是产品生产、销售、检验，以及安全防范系统的设计与验收的技术依据。因此，加强安全防范标准化工作，对安全防范行业的发展，促进技术进步，保证产品质量，提高管理水平，加强国际贸易与合作，提高社会和经济效益等，具有极其重要的意义。
依据《中华人民共和国标准化法》，标准级别分国家标准（GB）、行业标准、地方标准（DB）和企业标准（QB）4个层次。各层次间有一定的依从关系和内在联系，形成覆盖全国且层次分明的标准体系。
由于安全防范产品和系统用于保护人民的生命和财产的安全，因而其质量的问题会直接导致产品和系统功能的失效，危及被保护的人、财、物的安全。如果有了一定的标准，则安全防范系统的设计、施工、验收才有依据，对进一步的开发、研究及产品的更新换代也才有参照。因此，标准化是安全防范行业发展的重要方面，必须要加强。（2）不断加强综合运用高新技术。近几年来，安全防范系统的规模越来越大，技术复杂度日趋提高，对系统互联和信息互通与智能化的要求也越来越强；但随着科技的迅速发展，犯罪分子作案的智能化、复杂化程度越来越高，隐蔽性也越来越强。因此，这些都对安全防范技术提出了更高要求，要求安全防范手段、技术、智能化功能都必须提升。
显然，传统的安防监控等技术手段已无法满足新的业务需求与业务模式，随着光电、电子、计算机、通信与多媒体技术的发展，安防视频监控技术在经历了模拟监控、模数结合与全数字化及网络化监控的发展后，正朝着更大型化、平台化、高清化、集成化、全方位立体化与综合智能化的现代模式方向发展，因而越来越需要各种技术的综合和创新。目前，安防监控技术已注定是各种先进技术的集大成者，其安防监控系统从单一设备到整个系统，从前端信息采集到后端信息处理，都必须要实现功能及性能的全面提升。因此，我们必须要不断学习与加强综合运用高新技术于安防系统中，以尽快实现“智慧安防”。
值得提出注意的是，随着安防监控系统规模日益扩大，系统集成管理已成为安全防范系统的重要方面。实际上，系统集成管理平台的目的是解决各类安防监控过程信息的相关提示，解决各类报警信息的联合判断，解决相应系统的快速响应，解决异构系统信息的快速整合，提供突发事件的预案和预决策信息，为解决更大范围的安全防范系统集成——社会治安监控整合提供必要的技术支撑。为此，信息整合的平台化、层次化、智能化尤为必要。
平台化思想的应用，首先是集成信息交换平台，其次是数据库融合平台，使得系统的可操作性、互操作性、信息传输及时性、信息判断的完整性更强，因而具有良好的应用前景。当然，平台化并不排斥判断决策的层次化，不同层次的决策有着不同的判断水平，同时又为高一级的层次提供判断依琚，这也是分布智能化的必然要求。由上分析可以看出，在平台化和层次化之上的集成管理平台才有可能利用这些信息重新整合，生成一定的智能化结果，以用于进一步的处置等。（3）加强培养有光电信息技术基础的安防科技人才。由参考文献[9]《安防&光电信息——安防监控技术基础》的第1.4节可知，安防监控技术的学科性质是在光电信息技术基础上的一门多学科交叉的前沿学科的综合性应用科学技术。由于没有认识到这一点，一些有安防专业的学生也都没有学习过光电信息技术基础课，因而在安防界出现了安防监控技术基本知识概念混淆不清与错误的150条问题，并严重到使错误延伸到所定的国家规范上（如对分辨力与分辨率的错误）。
光（光学）是人们获取信息的最基本的和最有效的手段之一，以光子或光波作为信息载体的光电信息技术则表现出巨大的发展潜力和明显的优越性。尤其光电信息技术在高技术战争中扮演着十分重要的角色，如在预警、监视、侦察、观察、瞄准、通信、精确打击、作战效果评估、电子对抗等方面都发挥了极其重要的作用，使作战方式、部队编制和后勤供应都发生了重大变化。因此，光电信息技术不仅全面继承兼容电子技术，而且具有微电子无法比拟的优越性能与更广阔的应用范围，从而成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。由参考文献[9]的第1.4节还可知，安防监控技术实质上是光电信息技术的应用科学技术。因此，欲推动安全防范技术发展，必须要加强培养有光电信息技术基础的安防科技人才，这些对口的新型人才不断加强综合运用高新技术，才能尽快地赶超世界先进水平，尽快地实现我国安防的发展目标。（4）“智慧安防”是现代安防技术发展的方向。由参考文献[6]、[7]、[8]、[9]可知，安防监控技术的发展方向是智能化。一般的智能安防监控技术的智能摄像机，就是一个智能传感器；当智能安防监控技术融合集成新兴的物联网技术后，就变为物联网智能安防监控技术，这时的一个智能摄像机，就不是一个智能图像传感器，而是它能实现的智能化功能有多少，就代表它有多少个智能传感器或多少个无线传感器网络节点；而当物联网智能安防监控技术融合集成新兴的云计算技术（显然也就能处理大数据）后，就变为物联网智能云安防监控技术，这时主要是扩大了后端的计算与分析处理能力，从而可增加更多的智能化功能，能使安防监控技术更加智能化，这就真正达到了智能，即现在所说的“智慧”。
大家知道，“智慧”的三要素是更透彻的感知、更全面的互连互通、更深入的智能化服务，因此，安防技术发展到物联网智能云安防监控技术，实际上也就是人们经常说的“智慧安防”技术。这样，就把“智慧安防”具体化了，就不会像以前那样抽象而难理解了。所以，“智慧安防”技术，实际上就是安防技术融合集成了智能技术、物联网技术、云计算技术及大数据技术后的物联网智能云安防技术。因为只有这样，才能更透彻地感知、更全面地互连互通、更深入地真正进行智能化服务。这样，衡量一个地区的安防是否达到了智慧化，就看它是否融合集成了智能技术、物联网技术、云计算与大数据技术，当然也必须具有全方位、立体化的安防体系这些条件了，否则就不能加上“智慧”二字而称之为“智慧安防”。
显然，对于一个城市来说，要想加上“智慧”二字，即“智慧城市”，也应看这个城市是否融合集成了智能技术（即具有自动化、信息化和网络化三个特征）、物联网技术、云计算与大数据技术，以及在安全方面是否达到了“智慧安防”这几个具体条件了。如果这个城市没有达到这几个硬指标，也就不配加上“智慧”二字而称之为“智慧城市”，充其量也就只能算是一座信息化城市。1.2 安防视频监控技术
众所周知，视觉是人类感受外界事物、获取信息的最重要的感官。据统计，人类从外界获取的信息中，80%来自视觉。而视频信息与其他的信息形式相比，具有直观、具体、生动等诸多显著优点。视频所包含的信息量很大，“百闻不如一见”、“一图如千言”等成语都说明了这一点。因此，各种视频技术的研究和应用，一直吸引着国内外广大科技人员的关注。随着多媒体技术及Internet的迅速发展，各种信息采集和生产手段在不断投入使用，如数码相机、摄像机、扫描机、打印机等的使用，使视频信息的来源不断扩大。同时，人们对视频的应用也越来越广泛，视频点播、可视电话、视频会议、视频监控、机器视觉等应用形式不断涌现。显然，视频信息正在对人们的生活方式、安全的保障和社会的发展起着越来越重要的作用。
因此，安防视频监控技术是一个被人们日益重视的新兴技术。就目前发展来看，其科技含量越来越高，应用普及越来越广。显然，安防视频监控技术是安防技术中最重要最核心的部分，因为它是任何安全防范系统中必不可少的，尤其是在世界各国的反恐斗争中，占有举足轻重的地位。
由于视频的用途非常之广，本书之所以称安防视频监控技术，即专门讲安防技术中的视频监控技术，以有别于工业等应用中的视频检测与识别等的视频监控技术。
本节重点介绍安防视频监控系统的基本组成，安防视频监控系统的结构模式，安防视频监控系统的几种特殊组成方式，安防视频监控技术的特点与发展方向。1.2.1 安防视频监控系统的基本组成
由前述可知，安防视频监控系统是安全防范系统中必不可少的最重要最核心的部分。显然，系统可大可小，但不论是小系统或复杂的大系统，如小到只有一台摄像机和一台监视器，大到几百、几千、几万台摄像机和几十、几百、几千台监视器，不论它构成方式复杂程度如何，我们都可用图1-6所示的方框图来概括。图1-6 安防视频监控系统的基本组成
由图1-6看出，任何视频监控系统，都由前端设备、传输信道、处理控制设备和终端设备四大部分构成。显然，这四大部分，缺一不可，并且它们也是互相关联、互相制约的，绝不能偏废哪一部分。1. 前端设备
前端设备是系统信息的总源头。形象地说，前端设备是系统的“视觉”和“听觉”器官。系统的操作者可通过处理控制设备，按自己的愿望去进行设置和布防，以获取必要的影像和声音的信息。因此，前端设备的性能优劣及其布设的合理与否，对系统的质量影响很大。
安防视频监控系统的前端设备的构成如图1-7所示。图1-7 前端设备的构成
由前面的系统基本构成知，视频监控系统的前端设备的作用是获取视频与音频信息，因此前端的关键设备是监控摄像机，它主要是摄取三维光学图像（即监控中的场景），并转换为一维时序的视频电信号，然后通过传输信道送到终端设备供人们观看。所以说，摄像机是整个系统的“眼睛”，它布置在需要监视的各种场所的某一个位置上，并使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量，以及简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上还可加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机能观察得更远、更清楚；同时，有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。
摄像机及镜头，通常要放在防护罩中。在室外或其他特殊环境中，还需要采用室外全天候防护罩或其他高温、防爆、水下等特殊的防护罩。至于支撑它们的支架也有室内、室外、轻型与重型云台支架等。
由于前端设备须监控多个场景，且远离控制设备。为减少连接线缆，在稍复杂的系统中一般不用直接控制的办法，多采用数字编码控制的方式，从而使数字式的终端解码控制器成为前端设备中的又一关键。这种终端解码器所控制的设备包括云台（左/右、上/下运动），镜头（光圈大/小、变焦距远/近、聚焦长/短），防护罩（雨刷除尘开/关、除霜开/关），摄像机电源（开/关），以及报警探测器电源（开/关）和照明灯电源（开/关）等。
监听器就是一个拾音器，实际就是一个微型话筒，根据需要可装在摄像机中或其他隐蔽的地方，其作用是拾取监控场所的声音，并通过传输信道放大送到扬声器（即喇叭）上，供人们听取或录音。
在前端设备中，还有各种各样的防盗探测器，如有主动和被动的红外探测器、双鉴探测器、震动探测器、玻璃破碎探测器以及门窗与保险柜的开关探测等。当这些探测器探测到有非法侵入者时，就发出报警。若视频监控系统兼有消防报警功能，即接有烟雾、火光和燃气探测等传感器时，也可起到消防报警的作用。2. 传输信道
传输信道（或传输设备）可以形象地比喻为视频监控系统的“神经网络”，没有这个“神经网络”就不能保障上下畅通。也就是说，没有这个传输信道，前端的图像与声音信息就无法传送过来，并且按所需要的控制前端的控制信号也无法传递到前端。因此，传输信道的选择和布设的好坏，是能不能保障视频监控系统正确无误地上下畅通，使系统不受或少受干扰的重要环节。
除了一些必要的电气、机械连接件和紧固件等项外，传输信道的分类和构成如图1-8所示。图1-8 传输信道
显然，不同的条件下可选择不同的传输信道的传输方式。由图1-8可知，一般有两种传输方式。（1）有线传输。有线传输即闭路传输信道，如同轴视频电缆、双绞线等，它们都用基带传送方式，即视频信号以摄像机输出的原视频信号进行传输，其信号带宽上限一般在6 MHz。当传送距离1 km以内时，一般都使用同轴电缆；当传送距离大于1 km以上时，为了降低传输成本，常采用双绞线平衡传送的方式。
由于光纤传送的信号频带宽、容量大、损耗小，而且不受外界的电磁干扰，是一种远距离传送高质量电信号的极好媒介。在大型视频监视系统中，通常采用这种传送方式。（2）无线传输。无线传输即不用线缆连接的传输，也称为开路传输。在某些特定情况下，如公安机关对控制对象的监视、火灾现场的观察，以及受地形地物（铁道、河流等）限制等情况，一般采用微波开路传输的方式是最佳的选择。无线传输中还有红外光波传输与公用通信网络的移动传输等。
从表面上看，传输部分好像只是一些简单的线路，不容易引起重视，但往往系统工程的问题多出在这一部分。因此，这部分的好坏，常会影响整个系统的质量，须引起足够的重视。3. 处理控制设备
处理控制设备是系统的中枢，可形象地比喻为系统的“大脑”。人的大脑决定一个人的智力的高低，控制设备的好坏则决定了视频监控系统性能的优劣。一般，控制设备中的许多设备都使用了微处理器，因而它能像计算机一样按既定的程序工作，即协调系统的动作，使其按照操作者的意志，去执行系统所具有的各项功能，从而可大大地减轻操作者的负担。所以，处理与控制设备配备的好坏和合理与否，是系统能否按照人的意志运行的关键。
视频监控系统的处理控制设备的组成，如图1-9所示。图1-9 处理控制设备
处理控制设备由主控制器（有些还设有副控制台）、控制键盘、视音频放大与分配、视音频切换、视频图像信号的校正与补偿、画面分割及多工处理、时日发生与字符叠加、楼层显示、云台镜头防护罩控制及报警控制器等设备组成。由于处理控制设备大都使用了微处理器，因而能按操作者的意志协调系统的动作，执行系统所具有的功能。
在上述的各部分中，对图像质量影响最大的是放大与分配、校正与补偿、图像信号的切换三部分。在图像信号经过传输之后，往往其幅频特性（由于不同频率成分到达总控制台时，衰减不同，因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同，此即幅频特性）、相频特性（不同频率的图像信号通过传输部分后产生的相移不同，此即相频特性）无法绝对保证指标的要求，所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的校正和补偿的处理。经过校正和补偿的图像信号，再经过分配或放大，进入视频切换部分，然后送到监视器上。
主控制器（如矩阵控制器）在控制功能上，控制摄像机的台数上往往都做成积木式的，可以根据要求进行组合。此外，在总控制台上还设有时间及地址的字符发生器，通过这个装置可以把年、月、日、时、分、秒都时时显示出来，并把被监视场所的地址、名称也显示出来。在终端设备的录像机上也同时把它们记录下来，这样就为对以后的备查提供了方便。
总控制台对摄像机及其辅助设备（如镜头、云台、防护罩等）的控制一般采用总线方式，把控制信号送给各摄像机附近的终端解码器，在终端解码器上将总控制台送来的编码控制信号解出，成为控制动作的命令信号，再去控制摄像机及其附属设备的各种动作（如镜头的变倍、云台的转动等）。在某些摄像机距离控制中心很近的情况下，为节省开支，也可采用由控制台直接送出控制动作的命令信号，即“开”、“关”信号。总之，根据系统构成的情况及要求，可以综合考虑，以完成对总控制台的设计要求。
作为整个系统与人的操作界面的是控制键盘，操作指令通过键盘输入，使系统按人的意志运行。操作指令集的完备、汉化程度、便捷易记，标志了整个控制设备性能的先进性。
在采用计算机多媒体技术的系统中，更直接配置了通用的微机系统硬件（监视器、主机、健盘）取代专用的操作健盘。当然还要有必要的多媒体操作软件及视频、音频信号的专用接口板等。
值得指出的是，控制设备的编码方式与接口，特别是控制操作链盘与音、视频切换器、解码中继器、报警控制器等设备之间，必须要事先约定编码指令方能兼容。在国家未实现统一标准之前，各用户在选择和更换设备时，对此必须给以特别注意，即要考虑设备的兼容性。4. 终端设备
终端设备是视频监控系统前端信息的存储记忆、显示与处理的输出设备。也可比喻为人的大脑的记忆与存储以及前端设备观看、监听的再现。人们可根据终端设备所获取的前端信息，去分析、综合、判别真伪、判断是非，及时地打击各类犯罪，以保卫国家和人民生命财产的安全。所以，终端设备配备的好坏和与前端设备搭配的合理与否，是系统是否丢失前端信息和不失真地再现前端信息的重要关键。
终端设备的组成如图1-10所示。图1-10 终端设备
由图1-10可知，它包括供观察图像的监视器，告警的喇叭和警示灯，监听喇叭，记录查证的硬盘录像机，即时可将图像记录、印出的视像机，事件发生即予上报和记录的电话自动拨号机，以及打印机等。随着多媒体技术的发展，经计算机处理后的多媒体输出方式和设备也在不断地发展，将使人们与系统的交换沟通更便捷，系统的输出信息更易于为人所接受。对要求联成网络的报警系统，可用计算机输出数码，由数据通信设备与外界连接起来。
由图1-10还可看出，终端设备最基本的必不可少的是显示部分，其他设备配置的增减，完全取决于用户的要求和经济承受力。
显示部分一般由几台或多台监视器（或带视频输入的普通电视机）组成，其功能是将传送过来的图像一一显示出来。在视频监控系统中，特别是在由大量摄像机组成的视频监控系统中，一般都是几台摄像机的图像信号用一台监视器轮流切换显示。这样做一是可以节省设备，减少空间的占用；二是也没必要一一对应显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生意外情况，所以平时只要隔一定的时间（如几秒、十几秒或几十秒）显示一下即可。当某个被监视的场所发生情况时，可以通过切换器将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控制台对其遥控跟踪与记录。所以，在一般的系统中常用摄像机对监视器的比例数为4:1方式，即四台摄像机对应一台监视器进行轮流显示。当摄像机的台数很多时，再采用6:1、9:1或16:1的设置方案。另外，由于“画面分割器”的应用，有些摄像机台数很多的系统中，用画面分割器把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上，也就是在一台较大屏幕的监视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面，每个画面显示一个摄像机送来的画面。这样可以大大节省监视器，并且操作人员观看起来比较方便。一般以显示四分割或九分割较为合适。
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，特别是应满足与摄像机清晰度搭配和长时间连续工作的要求。放置监视器的位置应适合操作者观看的距离、角度和高度。现在的大型视频监控系统，大多采用电视墙的方式。1.2.2 安防视频监控系统的结构模式
根据对视频图像信号的处理与控制方式的不同，安防视频监控系统的结构可分为以下四种模式。1. 简单对应的结构模式
简单对应的结构模式，就是前端的监控摄像机和终端的图像显示的监视器的简单对应，如图1-11所示。图1-11 简单对应的结构模式
这种结构模式主要应用于监控点数较少的环境，如小型超市的监控，一般只有几个摄像机，以及摄像机控制设备，还有简单的或者与其他设备集成的视频图像记录设备和监视器。
当监控点数增加时，会使系统规模变大，但如果没有其他附加设备和要求，这类视频监控系统仍然属于简单对应的结构模式。如某上下两层总计约10000 m2的较大型超市，货架较多，总计安装了32台定点摄像机。将32台摄像机分成2组，分别接到对应的16画面分割器与合适的监视器，以及24h录像机（图中使用了电视墙和碇盘录像机）上，如图1-12所示。图1-12 超市视频监控系统对应的结构模式
显然，图中仅画了1组16路摄像机，另1组16路摄像机（即第17至第32个摄像机），因与第1至第16个摄像机的结构相同，因而图中略去。一般，在实际工程中，超市还有防盗报警系统与公共广播/背景音乐系统，因这里讲的是视频监控系统的结构，故略去。2. 时序切换的结构模式
这种结构模式适合监控点数较多，但不要求数字视频传输的情形，视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换。时序切换的结构模式的系统构成如图1-13所示。图1-13 时序切换的结构模式3. 矩阵切换的结构模式
这种结构模式适合大规模模拟情况下的系统结构构成，如多前端视频设备输入、多终端显示控制的矩阵切换控制视频图像。此时，摄像机为模拟式的，传输设备是模拟视频传输系统，中心控制主机为矩阵切换控制系统。可以通过任一控制键盘，将任意一路前端视频输入信号切换到任一输出现监视器，并可编制各种时序切换程序。
矩阵切换的结构模式的系统构成，如图1-14所示。图1-14 矩阵切换的结构模式4. 数字视频网络虚拟交换/切换的结构模式
在这种结构模式中，模拟摄像机增加数字编码功能，称为网络摄像机，数字视频前端也可以是别的数字摄像机；传输网络可以是以太网、分布式数据网（DDN）、同步数字序列等；数字编码设备可采用具有存储功能的DVR或视频服务器。智能视频技术和分布存储技术的发展，使得数字视频处理、控制和存储可以在前端、传输和终端显示的任何环节实施。
数字视频网络虚拟交换/切换的结构模式的系统构成，如图1-15所示。图1-15 数字视频网络虚拟交换/切换的结构模式
上述几种结构模式各有优劣及适用场合，因而在设计安防视频监控系统时，应根据实际使用的需要，结合现场分布特点和设备性能，综合选择适合的结构模式，这样才能达到良好的监控效果。其中，视频监控网络化打破了布控区域和设备扩展的地域/数量界限，使整个网络系统硬件、软件资源的共享及任务和负载达到均衡，再描准智能化的目标，是安防视频监控系统发展的主要趋势。1.2.3 安防视频监控系统的几种特殊组成方式
在某些有特殊要求的系统中，安防视频监控系统组成的形式则多种多样。这里介绍以下几种特殊情况下几种常用的组成方式。1. 带声音拾取式
在带有声音拾取的视频监控系统中，可以把被监视场所的图像内容及声音内容一起传送至控制中心，在监视图像的同时，还监听声音。由于监听是中央控制室实现远距离了解现场情况的一种途径，它在安防系统中，主要作为发生报警后对报警真实性进行复合的一种手段，以判别是否需要采取相应对策。但是，它也可作为一般声音监听装置来使用。
监听系统的组成方式主要有下述两类。（1）声音与图像分别传送的方式。以分散布局的拾音器，加上音频选择器组成一路监听声音的简单的监听系统，如图1-16所示，这种方式是采用声音及图像分别传送的方式。图1-16 简单的监听系统（2）声音与图像同时传送的方式。以带音频的摄像机及视、音频切换器，组成音、视频监听、监视系统。这种系统既能对摄像点的声音接收，还能接收该处的视频图像。其工作方式是，将声音信号调频至6.5 MHz上，与图像信号一起传送，到控制中心后，再将声音信号解调出来。
采用目前世界最先进的运放王，加上高保真微音拾音器而结合成的监听装置，能与任何音视频切换器、任何音频功放、任何AV-AUDIO IN连接，直接监听现场的微细声音。若直接连接任何一种带IN AUDIO的录音器材，也可作为现场录音。一般好的监听器在监听场合100 m2内不会失真，并同CCD摄像机一样用DC 12 V供电。所以，可装接至摄像机内，其信号输出引线可长达1 km。2. 与防盗报警联动运行式
与防盗报警基本的联动运行的视频监控系统，是一种防范功能很强的系统。该系统在控制台上，设有防盗报警的联动接口。在有防盗报警信号时，控制台上发出警报，并启动录像机自动开始对有警报的被监视场所进行录像。于此同时，控制中心的控制人员，根据警报来操纵控制台进行跟踪监视，并把情况向有关部门报告与采取有效措施。
在这样的系统中，一般是视频监控作为系统的一部分，防盗报警作为系统的另一部分，并在控制中心通过控制台将两部分合在一起进行联动运行。目前，国内许多厂家生产的控制台都设有防盗报警接口，因而这种系统的构成比较容易。
除上述联动运行外，目前还可与消防系统、出入口控制、巡更系统等融合集成联动运行。3. 带预置云台式
带预置云台方式的视频监控系统的构成框图如图1-17所示。预置云台方式是通过控制主机对装有摄像机的云台进行编程预置，其具体的工作方式是，控制主机接收各有关监控点的报警信号，而产生该报警信号的附近安装有在监视上能相对覆盖部位的摄像机，摄像机装在云台上。在正常的情况下，摄像机此时所正对的监视目标可能不处于要产生报警的位置。但当报警信号一产生，控制主机可马上根据事先的编程预置，控制云台将摄像机转到正对发生报警的位置，并根据事先的编程预置要求，对该警报点进行全方位的自动扫描；与此同时，启动录像、录音设备进行记录。图1-17 预置云台方式构成框图
完成上述工作方式的常用做法是在被监视的场所安装一台带有预置云台的摄像机，并在几个重要部位安装上报警探头。根据报警探头的具体位置及覆盖面的大小，在控制主机上按各报警探头的对应关系装上控制云台动作及动作方位的编程命令。在这个区域内，哪一个位置的报警探头发出报警信号，云台就能马上转向这一报警方向，以便准确、清楚、全方位地显示该报警点的各种情况。当在该区域内再有其他报警探头发出报警信号时，云台带动摄像机再转向这一报警部位。由于预置云台一般均为高速云台，所以跟踪速度高，且跟踪精确。
目前生产的某些控制主机与预置云台相配合，可编程预置上百个点，从而大大提高了防范能力。这种方式对某些重要、要害部位的监视和防范是非常方便和有效的，也为节省摄像设备创造了条件。4. 能自动跟踪和锁定式
在某些防范要求特别严格的场合中，需要对入侵目标进行自动跟踪和锁定。也就是说，某一重要的被监视场所，一旦出现入侵目标，系统本身能进行判定并使摄像机始终对准入侵目标，从而使目标不在屏幕上消失。即使目标已离开该摄像机所能监视的范围，其他摄像机或其他报警装置仍能接续跟踪和锁定。在这个过程中，控制中心将及时发出警报，并按预先设定的程序，启动各种防范措施及防范手段将目标抓获。
这种系统的基本工作原理是，将发现入侵目标的图像及声音信号变为计算机文件，通过软件处理，可将图像信号中的亮度、色度、位移、速度等特征信息提取出来，并将有变化的信息与原来无变化的信息进行比较、判定，将判定结果变为控制信号，再反馈给摄像机及电动云台，以控制摄像机及云台进行跟踪和锁定。同时，还将自动启动与该摄像机附近其他关联的摄像机或报警装置，以便进行接续跟踪和锁定。在此过程中，控制台将发出警报并提示应采取的防范措施和手段，甚至有些防范措施和手段是自动进行的。
目前，还有自动跟踪摄像机，如日本SONY公司的EVI-D31摄像机，它配有可高速自动聚焦的12倍光学变焦镜头和高速全方位云台，并具有6个预置位，可通过其内部的DSP技术，实现对运动目标的探测及自动跟踪。该摄像机还可通过RS-232C串行通信口与外设连接，并采用波特率为9600 bps、8个数据位、1个停止位、无奇偶校验位的通信协议。
天津亚安公司已生产有3D动态预置高速球，它有80个预置位功能和8条自动巡航路线，其转速为0.01～300°/s。当监控者在监视器上发现可疑目标时，只须用手点击屏幕中的可疑目标，即可实现对目标的锁定，并进行自动跟踪、聚焦；若用手指在监视器屏幕上轻划目标，即可实现对目标的变倍放大、自动聚焦等。5. 隐蔽式
一般的安防视频监控系统都安装在容易被公众看到的地方，这往往具有抑制犯罪的功效。而隐蔽式安防视频监控系统不希望被监视者意识到这种系统的存在。但在对付职业犯罪时，往往需要同时使用隐蔽式和非隐蔽式的安防视频监控系统设备。职业罪犯看到非隐蔽式的安防视频监控系统设备，肯定会首先对它进行破坏，但隐蔽式的摄像机就能够避过这种劫难，摄下罪犯的整个犯罪过程。此外，用户也可能为了避免破坏建筑物或其周边的美学特性而选用隐蔽式安防视频监控系统设备。
隐蔽式摄像机通常安装在普通物体内，或者安装在某个不透明物体（如墙壁或天花板）上的小孔的后面。灯泡、灯具、桌子、挂钟、收音机或书本中都可能藏有摄像机。在这方面，喷淋头式摄像系统可能是最有创意，也是最有效的。这种系统的镜头和摄像机都隐藏在天花板上的喷淋头里面。但用于观察场景的前镜头的直径必须很小才便于隐藏，所以镜头一般都设计为快速型，以使得它能够采集尽可能多的场景光线，并将其投射到传感器上面。根据这些要求设计成的镜头就是“针孔”镜头（将在下一章介绍）。
这种镜头和摄像机组合的隐蔽式摄像设备必须先从被照亮的场景处接收反射光，再将这些光线会聚成图像，投射到传感器上面，最后摄像机将其生成的视频信号传给监视器。大部分针孔镜头都是为1/3、1/2英寸的传感器设计的。屏障上所开的小孔的直径通常等于或小于针孔镜头前端透镜的直径。如果安装空间比较充裕，则可以选用直型镜头。如果屏障后面的深度有限，就只能使用拐角镜头。为了不
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