視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識課件(共28頁).ppt

1、STUDENT FULFILLMENT1第二章第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)根本知識視頻監(jiān)控系統(tǒng)根本知識 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成第二節(jié) 圖像產(chǎn)生根底知識第三節(jié) 攝像機(jī)根底知識第四節(jié) 監(jiān)視器根底知識第五節(jié) 數(shù)字視頻壓縮根底知識STUDENT FULFILLMENT第三節(jié)第三節(jié) 攝像機(jī)根底知識攝像機(jī)根底知識攝像機(jī)主要傳感部件是CCD和CMOS圖像傳感器。它們的作用是對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。CCD和CMOS圖像傳感器的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD和CMOS圖像傳感器芯片上，圖像傳感器根據(jù)光的強弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)

2、過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 一一CCD圖像傳感器圖像傳感器CCD電荷耦合器件Charge Couple Device是一種金屬氧化物半導(dǎo)體MOS集成電路器件。它以電荷作為信號，根本功能是進(jìn)行電荷的存儲和電荷的轉(zhuǎn)移。CCD圖像傳感器：由CCD電荷耦合器件制成，是固態(tài)圖像傳感器的一種，是在MOS集成電路根底上開展起來的，能進(jìn)行圖像信息光電轉(zhuǎn)換、存儲、延時和按順序傳送。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 一一CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷耦

3、合器件電荷耦合器件CCD電荷耦合器件是按一定規(guī)律排列的電荷耦合器件是按一定規(guī)律排列的MOS電容器組成的陣列。電容器組成的陣列。在在P型或型或N型硅襯底上生長一層很薄約型硅襯底上生長一層很薄約1200A的二氧化硅，的二氧化硅，再在二氧化硅薄層上依次沉積金屬或摻雜多晶硅形成電極，稱為柵極。再在二氧化硅薄層上依次沉積金屬或摻雜多晶硅形成電極，稱為柵極。該柵極和該柵極和P型或型或N型硅襯底就形成了規(guī)那么的型硅襯底就形成了規(guī)那么的MOS電容器陣列。電容器陣列。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 一一CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷耦合器件電荷耦合器件每一個每一

4、個MOS電容器實際上就是一個光敏元件。電容器實際上就是一個光敏元件。光照射到光照射到MOS電容器的電容器的P型硅襯底上時，會產(chǎn)生電子空穴對光生電荷型硅襯底上時，會產(chǎn)生電子空穴對光生電荷，電子被柵極吸引存儲在陷阱中。電子被柵極吸引存儲在陷阱中。入射光強，那么光生電荷多，入射光弱，那么光生電荷少。入射光強，那么光生電荷多，入射光弱，那么光生電荷少。無光照的無光照的MOS電容器那么無光生電荷。電容器那么無光生電荷。假設(shè)停止光照，由于陷阱的作用，電荷在一定時間內(nèi)也不會消失，假設(shè)停止光照，由于陷阱的作用，電荷在一定時間內(nèi)也不會消失，可實現(xiàn)對光照的記憶?？蓪崿F(xiàn)對光照的記憶。STUDENT FULFILLM

5、ENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 一一CCD圖像傳感器圖像傳感器1電荷耦合器件電荷耦合器件MOS電容器可以被設(shè)計成線陣或面陣。一維的線陣接收一條光線的照射。二維的面陣接收一個平面的光線的照射。CCD攝像機(jī)、照相機(jī)使用的是二維的面陣。CCD電荷耦合器件的集成度很高，在一塊硅片上制造了緊密排列的許多MOS電容器光敏元件。線陣的光敏元件數(shù)目從256個到4096個或更多。在CCD芯片上同時集成有掃描電路，能在外加時鐘脈沖的控制下，產(chǎn)生三相時序脈沖信號，由左到右，由上到下將存儲在整個面陣的光敏元件下面的電荷逐位、逐行地以串行模擬信號輸出STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳

6、感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 一一CCD圖像傳感器圖像傳感器3CCD圖像傳感器應(yīng)用圖像傳感器應(yīng)用CCD電荷耦合器件單位面積光敏元件位數(shù)很多、一個光敏元件形成一個像素，成像分辨率高、信噪比大、動態(tài)范圍大，可以在微光下工作。彩色圖像傳感器采用三個光敏二極管組成一個像素的方法。被測景物圖像的每一個光點由彩色矩陣濾光片分解為紅、綠、藍(lán)三個光點，分別照射到每一個像素的三個光敏二極管上，各自產(chǎn)生的光生電荷分別代表該像素紅、綠、藍(lán)三個光點的亮度。經(jīng)輸出和傳輸后，可在顯示器上重新組合，顯示出每一個像素的原始彩色。STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 二二CMOS圖像傳感器

7、圖像傳感器1CMOS光電轉(zhuǎn)換器件光電轉(zhuǎn)換器件CMOS圖像傳感器是按一定規(guī)律排列的互補型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管組成的陣列。CMOS型放大器，如圖以E型NMOS場效應(yīng)管V1作為共源放大管，以E型PMOS場效應(yīng)管V2、V3構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載CMOS型放大器是由NMOS場效應(yīng)管和PMOS場效應(yīng)管組合而成的互補放大電路，CMOS就叫互補型金屬氧化物半導(dǎo)體 。 STUDENT FULFILLMENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 二二CMOS圖像傳感器圖像傳感器1CMOS光電轉(zhuǎn)換器件光電轉(zhuǎn)換器件CMOS型光電變換器件原理。型光電變換器件原理。與與CMOS型放大器源極相連的型放大器源極

8、相連的P型半導(dǎo)體襯底充當(dāng)光電變換器的感光局部。型半導(dǎo)體襯底充當(dāng)光電變換器的感光局部。放大器的柵源電壓放大器的柵源電壓uGS=0時，時，CMOS型放大器處于關(guān)閉狀態(tài)，即型放大器處于關(guān)閉狀態(tài)，即iD=0。P型襯底受光信號照射產(chǎn)生并積蓄光生電荷，型襯底受光信號照射產(chǎn)生并積蓄光生電荷，CMOS型光電變換器件同樣有存儲電荷的功能。型光電變換器件同樣有存儲電荷的功能。當(dāng)積蓄過程結(jié)束，柵源之間加上開啟電壓時，當(dāng)積蓄過程結(jié)束，柵源之間加上開啟電壓時，源極通過漏極負(fù)載電阻對外接電容充電形成電流即為光信號轉(zhuǎn)換為電信號源極通過漏極負(fù)載電阻對外接電容充電形成電流即為光信號轉(zhuǎn)換為電信號 STUDENT FULFILLM

9、ENT一、攝像機(jī)圖像傳感器一、攝像機(jī)圖像傳感器 二二CMOS圖像傳感器圖像傳感器2CMOS圖像產(chǎn)生原理圖像產(chǎn)生原理利用利用CMOS型光電變換器件可以做成型光電變換器件可以做成CMOS圖像傳感器。圖像傳感器。CMOS線型圖像傳感器由線型圖像傳感器由光敏二極管和光敏二極管和CMOS型放大器陣列以及掃描電路集成在一塊芯片上制成型放大器陣列以及掃描電路集成在一塊芯片上制成。一個光敏二極管和一個一個光敏二極管和一個CMOS型放大器組成一個像素。型放大器組成一個像素。光敏二極管陣列在受到光照時，便產(chǎn)生相應(yīng)于入射光量的電荷。光敏二極管陣列在受到光照時，便產(chǎn)生相應(yīng)于入射光量的電荷。掃描電路以時時間間隔輪流給掃

10、描電路以時時間間隔輪流給CMOS型放大器陣列的各個柵極加上電壓型放大器陣列的各個柵極加上電壓，CMOS放大器輪流進(jìn)入放大狀態(tài)將光敏二極管陣列的光生電荷放大輸出放大器輪流進(jìn)入放大狀態(tài)將光敏二極管陣列的光生電荷放大輸出。CMOS面型圖像傳感器那么是由光敏二極管和面型圖像傳感器那么是由光敏二極管和CMOS放大器放大器組成二維像素矩陣，分設(shè)水平垂直選址掃描電路組成二維像素矩陣，分設(shè)水平垂直選址掃描電路水平與垂直選址掃描電路發(fā)出的掃描脈沖電壓，由左到右，由上到下，水平與垂直選址掃描電路發(fā)出的掃描脈沖電壓，由左到右，由上到下，分別使各個像素的分別使各個像素的CMOS型放大器處于放大狀態(tài)。型放大器處于放大狀

11、態(tài)。二維像素矩陣面上各個像素的光敏二極管光生和積蓄的電荷依次放大輸出二維像素矩陣面上各個像素的光敏二極管光生和積蓄的電荷依次放大輸出STUDENT FULFILLMENT二、攝像機(jī)的工作原理二、攝像機(jī)的工作原理1黑白黑白CCD攝像機(jī)攝像機(jī)CDS是相關(guān)雙取樣電路是相關(guān)雙取樣電路Correlated Double Sampling，CCD每個像素的輸出波形只在局部時間是圖像信號，其余時間內(nèi)是復(fù)位每個像素的輸出波形只在局部時間是圖像信號，其余時間內(nèi)是復(fù)位電平和干擾。電平和干擾。采用取樣保持電路取出圖像信號，直到取樣下一個像素信號。采用取樣保持電路取出圖像信號，直到取樣下一個像素信號。驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路

12、產(chǎn)生驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生CCD傳感器所需的傳感器所需的垂直垂直CCD移位存放器多相時鐘驅(qū)動信號，移位存放器多相時鐘驅(qū)動信號，水平水平CCD讀出存放器多相時鐘驅(qū)動信號等各種脈沖信號和視頻通道所需讀出存放器多相時鐘驅(qū)動信號等各種脈沖信號和視頻通道所需的箝位和取樣脈沖。的箝位和取樣脈沖。同步信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生行推動、場推動、復(fù)合消隱、復(fù)合同步等各種電視同步信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生行推動、場推動、復(fù)合消隱、復(fù)合同步等各種電視信號脈沖。信號脈沖。信號放大處理電路包括信號放大處理電路包括AGC放大、放大、校正、白電平限幅、黑電平箝位等電校正、白電平限幅、黑電平箝位等電路。路。疊加電路將經(jīng)過處理的視頻信號與復(fù)合同步、

13、復(fù)合消隱信號疊加成全電視疊加電路將經(jīng)過處理的視頻信號與復(fù)合同步、復(fù)合消隱信號疊加成全電視信號。信號。輸出驅(qū)動電路那么將全電視信號進(jìn)行驅(qū)動，適配輸出驅(qū)動電路那么將全電視信號進(jìn)行驅(qū)動，適配75電纜。電纜。黑白攝像機(jī)還會有自動光圈接口、電源同步接口、外同步接口、亮度控制黑白攝像機(jī)還會有自動光圈接口、電源同步接口、外同步接口、亮度控制等附加電路。等附加電路。 CCD傳感器CDS電路信號放大處理電路疊加電路輸出驅(qū)動電路驅(qū)動脈沖產(chǎn)生電路同步信號產(chǎn)生電路STUDENT FULFILLMENT二、攝像機(jī)的工作原理二、攝像機(jī)的工作原理3單片彩色單片彩色CCD攝像機(jī)攝像機(jī)應(yīng)用電視中所用的彩色攝像機(jī)都是單片式彩色應(yīng)

14、用電視中所用的彩色攝像機(jī)都是單片式彩色CCD攝像機(jī)。攝像機(jī)。一片一片CCD傳感器對三種基色光感光，單片式彩色傳感器對三種基色光感光，單片式彩色CCD攝像機(jī)分辨率低，但本錢也攝像機(jī)分辨率低，但本錢也低。低。用一個用一個CCD傳感器產(chǎn)生傳感器產(chǎn)生R、G、B三種顏色的信號，必須用濾色器將光進(jìn)行分色。三種顏色的信號，必須用濾色器將光進(jìn)行分色。單片單片CCD傳感器輸出的信號為紅、綠、藍(lán)混合信號，傳感器輸出的信號為紅、綠、藍(lán)混合信號，通過彩色信號別離電路才能分解出紅、綠、藍(lán)基色信號。通過彩色信號別離電路才能分解出紅、綠、藍(lán)基色信號。CCD傳感器的輸出信號是由時鐘驅(qū)動脈沖控制的，與時鐘脈沖有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系傳

15、感器的輸出信號是由時鐘驅(qū)動脈沖控制的，與時鐘脈沖有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，取樣保持電路中用時鐘驅(qū)動脈沖形成的相位與時鐘脈沖一致的脈沖取樣，別離出取樣保持電路中用時鐘驅(qū)動脈沖形成的相位與時鐘脈沖一致的脈沖取樣，別離出相應(yīng)的基色信號相應(yīng)的基色信號全 電 視信 號 輸 出光 學(xué) 低通 濾 波透 鏡濾 色 器CCD傳 感 器GLRBGHG低 通彩色分離電 路一 行延 遲彩色編碼器低 通低 通差 分放 大處 理放 大處 理放 大處 理放 大STUDENT FULFILLMENT13第二章第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)根本知識視頻監(jiān)控系統(tǒng)根本知識 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成第二節(jié) 圖像產(chǎn)生根底知識第三節(jié) 攝像機(jī)根底知

16、識第四節(jié) 監(jiān)視器根底知識第五節(jié) 數(shù)字視頻壓縮根底知識STUDENT FULFILLMENT第四節(jié)第四節(jié) 監(jiān)視器根底知識監(jiān)視器根底知識監(jiān)視器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的圖像顯示設(shè)備。監(jiān)視器是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中最常用的圖像顯示設(shè)備。與攝像機(jī)相反，它所完成的根本物理變換是電光轉(zhuǎn)換，與攝像機(jī)相反，它所完成的根本物理變換是電光轉(zhuǎn)換，即把圖像信號復(fù)原為與原景物圖像相似的可視圖像。即把圖像信號復(fù)原為與原景物圖像相似的可視圖像。監(jiān)視器與電視接收機(jī)有許多共同之處，主要的差異在于：監(jiān)視器與電視接收機(jī)有許多共同之處，主要的差異在于：監(jiān)視器的設(shè)計目標(biāo)是盡可能逼真地復(fù)原圖像，監(jiān)視器的設(shè)計目標(biāo)是盡可能逼真地復(fù)原圖像，而電視機(jī)那么

17、主要考慮如何滿足人眼的視覺效果。而電視機(jī)那么主要考慮如何滿足人眼的視覺效果。監(jiān)視器通常還具有監(jiān)視器通常還具有外同步，欠掃描、逆程顯示、外同步，欠掃描、逆程顯示、A-B顯示以及直流恢復(fù)、電纜補償?shù)裙δ茱@示以及直流恢復(fù)、電纜補償?shù)裙δ?。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器 典型黑白監(jiān)視器的電路原理框圖全電視信號放大后去調(diào)制顯像管電子束，送同步別離電路別離出復(fù)合同步信號，再別離出場和行同步信號，場同步信號去同步由場振蕩、場鼓勵和場輸出組成的場掃描電路行同步信號變換為AFC去同步由行振蕩，行鼓勵和行輸出組成的行掃描電路。K2為同步選擇開關(guān)，行、場掃描電路會被內(nèi)、外同步信號

18、所同步。K1為75終接電阻開關(guān)，單臺和多臺監(jiān)視器顯示時，視頻輸入端接或不接75聚 焦視 放亮 度對 比 度K1K2外 同 步視 頻 入75 外內(nèi)同 步 分 離AFC視 放 輸 出場 振 蕩行 振 蕩場 激 勵行 激 勵場 輸 出行 輸 出高 壓STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器1視頻通道視頻通道視頻通道的功能是把輸入的視頻通道的功能是把輸入的1Vp-p左右的視頻信號無失真地放大，左右的視頻信號無失真地放大，使之能夠送至顯像管的調(diào)制極視顯像管的調(diào)制方式是陰極或是柵極，使之能夠送至顯像管的調(diào)制極視顯像管的調(diào)制方式是陰極或是柵極，去調(diào)制電子束的強度。去調(diào)制電子束的強度

19、。對視頻通道電路的主要要求是：對視頻通道電路的主要要求是：足夠的增益，根據(jù)不同的調(diào)制方式要求有足夠的增益，根據(jù)不同的調(diào)制方式要求有3446dB的增益。的增益。足夠的帶寬，為能良好地顯示高分辨率攝像機(jī)和高質(zhì)量信號源的圖像，足夠的帶寬，為能良好地顯示高分辨率攝像機(jī)和高質(zhì)量信號源的圖像，一般要求有一般要求有8MHz以上的帶寬，幅度頻率曲線要平坦，以保證良好的相頻以上的帶寬，幅度頻率曲線要平坦，以保證良好的相頻特性。特性。非線性失真要小，由于攝像機(jī)已設(shè)置校正電路，因此監(jiān)視器視頻通道電路非線性失真要小，由于攝像機(jī)已設(shè)置校正電路，因此監(jiān)視器視頻通道電路不進(jìn)行失真處理。要求其非線性失真要盡可能的小。不進(jìn)行失

20、真處理。要求其非線性失真要盡可能的小。調(diào)節(jié)比照度時只改變視頻放大器的增益，不影響放大器的頻率響應(yīng)。調(diào)節(jié)比照度時只改變視頻放大器的增益，不影響放大器的頻率響應(yīng)。有些監(jiān)視器的視頻通道電路還包括有些監(jiān)視器的視頻通道電路還包括DC恢復(fù)功能和電纜高頻補償功能。恢復(fù)功能和電纜高頻補償功能。 STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器2同步別離同步別離同步別離電路的任務(wù)是同步別離電路的任務(wù)是從全電視信號中將場、行同步信號與視頻圖像信號分開，從全電視信號中將場、行同步信號與視頻圖像信號分開，再根據(jù)場、行同步信號脈寬不同的特點，再根據(jù)場、行同步信號脈寬不同的特點，將它們分成場同步脈沖和行

21、同步脈沖，將它們分成場同步脈沖和行同步脈沖，再分別去控制場、行振蕩器。再分別去控制場、行振蕩器。為了增強同步別離電路的抗干擾能力，均設(shè)置干擾脈沖抑制電路。為了增強同步別離電路的抗干擾能力，均設(shè)置干擾脈沖抑制電路。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器3掃描電路掃描電路掃描電路根本功能是向行、場偏轉(zhuǎn)線圈提供鋸齒波電流，使之產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁掃描電路根本功能是向行、場偏轉(zhuǎn)線圈提供鋸齒波電流，使之產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場。場。場掃描電路場偏轉(zhuǎn)線圈工作頻率為場掃描電路場偏轉(zhuǎn)線圈工作頻率為50Hz，表現(xiàn)為純電阻性。，表現(xiàn)為純電阻性。場輸出電路向其提供鋸齒波電壓即可。場輸出電路向其提供鋸齒波電壓即

22、可。采用多諧振蕩器或間歇振蕩器產(chǎn)生采用多諧振蕩器或間歇振蕩器產(chǎn)生50Hz鋸齒電壓，經(jīng)推動級，供給場偏鋸齒電壓，經(jīng)推動級，供給場偏轉(zhuǎn)線圈。轉(zhuǎn)線圈。行掃描電路由于行偏轉(zhuǎn)線圈在行頻率行掃描電路由于行偏轉(zhuǎn)線圈在行頻率15625Hz時呈電感性，時呈電感性，必須向其供給脈沖電壓，才能使行偏轉(zhuǎn)線圈中流過鋸齒電流。必須向其供給脈沖電壓，才能使行偏轉(zhuǎn)線圈中流過鋸齒電流。行振蕩產(chǎn)生行振蕩產(chǎn)生15625Hz的脈沖電壓經(jīng)鼓勵電路整形、放大、由輸出級供給的脈沖電壓經(jīng)鼓勵電路整形、放大、由輸出級供給行偏轉(zhuǎn)線圈，行偏轉(zhuǎn)線圈，行偏轉(zhuǎn)線圈中就會有鋸齒波電流形成。行偏轉(zhuǎn)線圈中就會有鋸齒波電流形成。行輸出級工作在開關(guān)狀態(tài)，輸出管集

23、電極的電壓波形是逆程脈沖。行輸出級工作在開關(guān)狀態(tài)，輸出管集電極的電壓波形是逆程脈沖。逆程脈沖經(jīng)高壓變壓器升壓，整流形成顯像管所需的高壓和中壓。逆程脈沖經(jīng)高壓變壓器升壓，整流形成顯像管所需的高壓和中壓。同時這里也將行掃描頻率采樣，反響至同時這里也將行掃描頻率采樣，反響至AFC電路。電路。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器4黑白監(jiān)視器的測試黑白監(jiān)視器的測試國家制定了黑白監(jiān)視器通用技術(shù)條件，國家制定了黑白監(jiān)視器通用技術(shù)條件，對播送級和通用型監(jiān)視器規(guī)定了各項技術(shù)指標(biāo)。對播送級和通用型監(jiān)視器規(guī)定了各項技術(shù)指標(biāo)。測試工程要求使用專用儀器設(shè)備，一般在廠家批量生產(chǎn)過程中進(jìn)行測試

24、。測試工程要求使用專用儀器設(shè)備，一般在廠家批量生產(chǎn)過程中進(jìn)行測試。這里僅介紹幾項主要的技術(shù)指標(biāo)的測試方法。這里僅介紹幾項主要的技術(shù)指標(biāo)的測試方法。監(jiān)視器的測試在一般自然環(huán)境下進(jìn)行，監(jiān)視器的測試在一般自然環(huán)境下進(jìn)行，電視信號發(fā)生器和具有電視信號發(fā)生器和具有20MHz帶寬同步示波器是必須具備的儀器。帶寬同步示波器是必須具備的儀器。所有工程的測試都不需要翻開機(jī)箱或?qū)?nèi)部電路作任何調(diào)整。所有工程的測試都不需要翻開機(jī)箱或?qū)?nèi)部電路作任何調(diào)整。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器1水平分辨率水平分辨率水平分辨率表示沿水平方向分解圖像細(xì)節(jié)的能力，通常以分辨電視線數(shù)表水平分辨率表

25、示沿水平方向分解圖像細(xì)節(jié)的能力，通常以分辨電視線數(shù)表示。示。進(jìn)行這項測試要以標(biāo)準(zhǔn)幅度單頻率正弦波信號作為監(jiān)視器的輸入信號，進(jìn)行這項測試要以標(biāo)準(zhǔn)幅度單頻率正弦波信號作為監(jiān)視器的輸入信號，電視信號發(fā)生器設(shè)置為單頻率正弦波信號，電視信號發(fā)生器設(shè)置為單頻率正弦波信號，用示波器觀察電視信號發(fā)生器輸出波形如圖用示波器觀察電視信號發(fā)生器輸出波形如圖2-34a所示，所示，將該信號作為監(jiān)視器的輸入信號，監(jiān)視器屏幕將顯示出垂直條。將該信號作為監(jiān)視器的輸入信號，監(jiān)視器屏幕將顯示出垂直條。逐漸升高正弦信號的頻率，垂直條逐漸變細(xì)，變多，逐漸升高正弦信號的頻率，垂直條逐漸變細(xì)，變多，當(dāng)頻率升至恰好不能分辨垂直細(xì)條時，讀出

26、正弦波頻率，計算水平分辨率當(dāng)頻率升至恰好不能分辨垂直細(xì)條時，讀出正弦波頻率，計算水平分辨率： M=80ZZ為正弦波的頻率，單位為為正弦波的頻率，單位為MHz。M為水平分辨率，單位為為水平分辨率，單位為TVL電視線電視線(a)(b)STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器2亮度鑒別等級亮度鑒別等級亮度鑒別等級又稱為灰度等級。亮度鑒別等級又稱為灰度等級。是指監(jiān)視器圖像從最黑局部到最白局部之間能夠區(qū)別的亮度等級是指監(jiān)視器圖像從最黑局部到最白局部之間能夠區(qū)別的亮度等級它反映了熒光屏亮度變化的范圍，也反映了視頻通道電路的非線性失真。它反映了熒光屏亮度變化的范圍，也反映了視頻通道

27、電路的非線性失真。進(jìn)行該項測試所需的信號為十階梯信號，進(jìn)行該項測試所需的信號為十階梯信號，電視信號發(fā)生器設(shè)置為電視信號發(fā)生器設(shè)置為10階梯信號，示波器觀察電視信號發(fā)生器輸出波階梯信號，示波器觀察電視信號發(fā)生器輸出波形形將該信號作為監(jiān)視器的輸入信號，將該信號作為監(jiān)視器的輸入信號，監(jiān)視器屏幕將顯示由最黑局部到最白局部監(jiān)視器屏幕將顯示由最黑局部到最白局部10個灰度的豎直條。個灰度的豎直條。調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)亮度/比照度旋鈕，使屏幕最亮局部與最黑局部亮度之比為比照度旋鈕，使屏幕最亮局部與最黑局部亮度之比為25 1、然后觀察圖像可分辨灰度條的級數(shù)，即為亮度鑒別等級。然后觀察圖像可分辨灰度條的級數(shù)，即為亮度鑒別

28、等級。在實際測試時，可以調(diào)整亮度、比照度旋鈕，以求最好的測試效果。在實際測試時，可以調(diào)整亮度、比照度旋鈕，以求最好的測試效果。如果說水平分辨率是反映監(jiān)視器顯示圖像細(xì)節(jié)的能力，如果說水平分辨率是反映監(jiān)視器顯示圖像細(xì)節(jié)的能力，那么灰度等級那么反映了監(jiān)視器顯示圖像背景層次是否豐富。那么灰度等級那么反映了監(jiān)視器顯示圖像背景層次是否豐富。 (a)(b)STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器3光柵的幾何失真光柵的幾何失真是由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的缺陷所造成的，它反映了監(jiān)視器再現(xiàn)圖像的能力。是由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的缺陷所造成的，它反映了監(jiān)視器再現(xiàn)圖像的能力。幾何失真一般可分為平行四邊形失真，梯形失真，

29、枕形失真和桶形失真，幾何失真一般可分為平行四邊形失真，梯形失真，枕形失真和桶形失真，國家標(biāo)準(zhǔn)對它們規(guī)定了嚴(yán)格的定義和測試方法，照此進(jìn)行測量是準(zhǔn)確的。國家標(biāo)準(zhǔn)對它們規(guī)定了嚴(yán)格的定義和測試方法，照此進(jìn)行測量是準(zhǔn)確的。通常人們并不去分別測試和計算這些形式的失真，通常人們并不去分別測試和計算這些形式的失真，而是采用一種綜合的評價，給出一個監(jiān)視器圖像幾何失真的技術(shù)指標(biāo)。而是采用一種綜合的評價，給出一個監(jiān)視器圖像幾何失真的技術(shù)指標(biāo)。具體測試方法是，輸入點子或格子信號，具體測試方法是，輸入點子或格子信號，然后用測試模板刻有均勻格子的透明薄膜式玻璃去與之比照，然后用測試模板刻有均勻格子的透明薄膜式玻璃去與之比

30、照，通過點子與格子交叉點的偏差量來計量幾何失真。通過點子與格子交叉點的偏差量來計量幾何失真。 STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器4同步范圍同步范圍是指輸入圖像信號的同步信號能夠控制監(jiān)視器掃描電路的頻率范圍。是指輸入圖像信號的同步信號能夠控制監(jiān)視器掃描電路的頻率范圍。它反映了監(jiān)視器能夠穩(wěn)定地顯示行場頻有偏差的圖像信號的能力，它反映了監(jiān)視器能夠穩(wěn)定地顯示行場頻有偏差的圖像信號的能力，包括保持范圍和引入范圍兩項指標(biāo)，其測量方法如圖包括保持范圍和引入范圍兩項指標(biāo)，其測量方法如圖5-21所示。所示。測量時，先朝一個方向逐漸地改變電視信號發(fā)生器的行場頻，使監(jiān)視器失去測量時，

31、先朝一個方向逐漸地改變電視信號發(fā)生器的行場頻，使監(jiān)視器失去同步，這一頻率點即為失步點；同步，這一頻率點即為失步點；再由失步點向同步方向逐點調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的行場頻，每次都將信號斷開，再由失步點向同步方向逐點調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的行場頻，每次都將信號斷開，再接入，直到圖像剛能自行同步時為止，再接入，直到圖像剛能自行同步時為止，這樣可以得到一高一低兩個邊界狀態(tài)，其對應(yīng)的兩個頻率之間的范圍就是行場這樣可以得到一高一低兩個邊界狀態(tài)，其對應(yīng)的兩個頻率之間的范圍就是行場同步的引入范圍。同步的引入范圍。分別向上下兩端改變輸入標(biāo)準(zhǔn)信號的行場頻率，直至出現(xiàn)同步缺陷圖像出分別向上下兩端改變輸入標(biāo)準(zhǔn)信號的行場頻率，直至出現(xiàn)

32、同步缺陷圖像出現(xiàn)扭曲或滾動時為止，這兩邊界狀態(tài)對應(yīng)的兩個頻率之間的范圍就是行場現(xiàn)扭曲或滾動時為止，這兩邊界狀態(tài)對應(yīng)的兩個頻率之間的范圍就是行場同步保持范圍。同步保持范圍。同步保持范圍表示監(jiān)視器的同步工作范圍，同步保持范圍表示監(jiān)視器的同步工作范圍，而引入范圍那么反映了在輸入信號切換時能夠同步鎖定的能力。而引入范圍那么反映了在輸入信號切換時能夠同步鎖定的能力。STUDENT FULFILLMENT一、黑白監(jiān)視器一、黑白監(jiān)視器有些測試需要翻開機(jī)箱對視頻通道等電路進(jìn)行測試，一般不進(jìn)行的。采用一臺高分辨率的攝像機(jī)作為視頻信號源，也可以對監(jiān)視器進(jìn)行初步測試，利用攝像機(jī)攝取綜合測試卡的圖像，用示波器測試其輸

33、出幅度使之符合標(biāo)準(zhǔn)幅度，調(diào)整圖像大小與掃描光柵重合，即可以通過觀察屏幕顯示圖像來評價監(jiān)視器的性能，如分辨率受到攝像機(jī)分辨率的限定、灰度等，通過觀察四角圓的形狀，方格的均勻性可以初步計算幾何失真，調(diào)節(jié)行場同步旋鈕可以看出監(jiān)視器的同步能力。主觀目測不很嚴(yán)格，但利用比照的方法對監(jiān)視器的質(zhì)量進(jìn)行主觀評價也是很有效和直觀的。如果有一臺質(zhì)量很好的監(jiān)視器，可與它進(jìn)行圖像的主觀比較。在大多數(shù)應(yīng)用電視系統(tǒng)的驗收時這些方法都是可行的。STUDENT FULFILLMENT二、彩色監(jiān)視器二、彩色監(jiān)視器彩色監(jiān)視器是顯示彩色圖像的視頻設(shè)備，彩色圖像比黑白圖像含有更多的信息量，在應(yīng)用電視系統(tǒng)中日益受到重視，得到了廣泛的應(yīng)

34、用。通常把彩色監(jiān)視器分為播送型和通用型。播送型具有良好的圖像復(fù)原性和色度復(fù)原性，主要應(yīng)用于專業(yè)場合。通用型作為普通彩色攝像機(jī)和家用錄像機(jī)顯示設(shè)備，也用為應(yīng)用電視系統(tǒng)，目前通用型彩色監(jiān)視器主要是具有視頻輸入接口的彩色收監(jiān)兩用機(jī)。三基色原理是彩色電視的根本原理，彩色攝像機(jī)將景物的圖像分解成三個基色分量信號，通過編碼形成一個全電視信號。彩色監(jiān)視器將這個全電視信號解碼，復(fù)原為三個基色分量信號，然后將它們混合相加混色生成與原景物圖像相似的彩色圖像。STUDENT FULFILLMENT二、彩色監(jiān)視器二、彩色監(jiān)視器1彩色顯像管彩色顯像管彩色顯像管是彩色監(jiān)視器的心臟，它不僅要完成電光轉(zhuǎn)換，還要完成三路基色彩

35、色顯像管是彩色監(jiān)視器的心臟，它不僅要完成電光轉(zhuǎn)換，還要完成三路基色分量信號的混合，這就是說相加混色是在顯像管的熒光屏實現(xiàn)的。分量信號的混合，這就是說相加混色是在顯像管的熒光屏實現(xiàn)的。蔭罩式彩色顯像管由熒光屏、蔭罩板、電子槍、玻璃外殼和管外組件構(gòu)成。電蔭罩式彩色顯像管由熒光屏、蔭罩板、電子槍、玻璃外殼和管外組件構(gòu)成。電子槍的作用是發(fā)射電子，并使其加速，聚焦成為可以轟擊熒光屏的電子束。與子槍的作用是發(fā)射電子，并使其加速，聚焦成為可以轟擊熒光屏的電子束。與黑白顯像管不同，彩色顯像管要產(chǎn)生三注電子束對應(yīng)于三個基色分量。與黑白顯像管不同，彩色顯像管要產(chǎn)生三注電子束對應(yīng)于三個基色分量。與此相對應(yīng)，熒光屏要涂上三種基色的熒光粉，這三種熒光粉點按一定規(guī)律成品此相對應(yīng)，熒光屏要涂上三種基色的熒光粉，這三種熒光粉點按一定規(guī)律成品字狀或成條狀，每三個點構(gòu)成一個基色組。字狀或成條