超市闭路电视监控系统设计方案.docx
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1、超市的闭路电视监控系统设计方案它成立于1992年,为工业标准而设计,可应用于CD-ROM、VideoCD 和CD-I等不同带宽的设备,用于对数据传输速率为1. 5Mbps的 数字存储介质的运动图像及其伴音进行编码,经MPEG-1标准压缩后, 视频数据的压缩率为1/100 1/200,视频图像的分辨率为360 X 240 X 30 (NTSC制)或360 X 288 X 25其质量优于视频家庭系统 (VHS-)音频压缩率为1/6.5,声音接近CD-DA的质量。MPEG-1允许 在CD-ROM上存储70多分钟的高质量视频和音频。VCD采用MPEG-1 标准,这是一种针对家庭电视质量的视音频压缩标准
2、。MPEG-1的编 码速率最高可达4-5兆比特/秒,但随着编码速率的提高,解码图像 质量下降。MPEG-1还用于数字网络上的视频传输,例如非对称数字 用户线路(ADSL)、视频点播(V0D)和教育网络。同时,MPEGT也可 以用作记录介质或在互联网上传输音频。MPEG1-1标准占用的网络 带宽约为1.5M4) MPEG-2 (DVD标准)压缩技术成立于1994年,设计目标是具有更高传输速率的先进工业标准的图 像质量,主要用于高清晰度电视(HDTV)的需求。传输速率在3- 10mb/秒之间,兼容MPEG-1,适用于1.560 Mbps甚至更高的编 码范围 o 分辨率为 720 X 480 X 3
3、0 (NTSC 制)或 720 X 576 X 25 (PAL 制)。 影视质量是播出质量,声音质量接近CD-DA。MPEG-2的分辨率是 VHS录像带的两倍。MPEG-2的音频编码可以提供左、右、中、两个 环绕声道,一个加重低音声道,多达七个声道(DVD可以八种语言配 音)。由于MPEG-2的巧妙设计,大部分MPEG-2解码器也可以播放 MPEG-1格式的数据,比如VCD。除了作为DVD的指定标准,MPEG-2 还可以用于为广播、有线电视网络、有线网络和多级和多点直播卫 星提供广播级数字视频。MPEG-2的另一个特点是可以提供大范围的 压缩比,以满足不同画质、存储容量和带宽的要求。对于终端用
4、户 来说,由于现有电视机分辨率的限制,MPEG-2带来的高清画质(如 DVD画面)在电视上并不明显,但其音频特性(如强调低音、多声道 等。)都比较引人注意。MPEG-2的画质最好,但也占用了非常大的带宽,从4m到15nl不等, 不适合远程传输。5) MPEG-4压缩技术如果说,MPEG-1 文件小,但质量差”;而MPEG-2是“质量好,但 是占用空间大,那么MPEG-4就结合了前两者的优点。它于1998 年10月定稿,1999年1月成为国际标准,然后开发了第二版供扩 展使用,1999年底结束。MPEG-4是用于超低比特率运动图像和语言 的压缩标准。它不仅以一定的比特率对视频和音频进行编码,而且
5、 更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要用于可视 电话、视频邮件和电子新闻等。它的传输速率要求很低,从4800到 64千比特/秒,分辨率为176X144。MPEG-4采用窄带宽,通过帧重 构技术压缩传输数据,以最少的数据获得最好的图像质量。与 MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4为多媒体数据压缩提供了更广阔的 平台。它定义了一种格式和一种结构,而不是一种特定的算法。它 可以充分利用各种多媒体技术,包括压缩本身的一些工具和算法, 以及图像合成、语音合成等技术。MPEG-4的特点是更适合交互式AV 服务和远程监控。MPEG-4是第一个让你变被动为主动的运动画面标 准(不是
6、只看,而是允许你加入其中,也就是互动);它的另一个特 点是综合性;MPEG-4从根源上试图将自然物体和人造物体结合起来 (视觉效果意义上)。MPEG-4的设计目标是更广泛的适应性和可扩展 性。MPEG4-4标准的占用带宽是可调的,占用带宽与图像的清晰度成正 比。以现在的技术,一般占用的带宽在几百k左右。总之,闭路电视监控是一个优雅,舒适,方便,快捷和高度安全的 环境空间,使本项目高度自动化和高效率。4 .方案设计根据设计原则、设计规则和依据以及国际标准,并根据用户需求, 结合提供的图纸和相关资料,以及项目的实际情况和未来发展趋势, 设计了项目的闭路电视监控方案。4.1. 系统组成和原理CCTV
7、监控系统由前端系统、传输系统、控制系统和显示系统四部分 组成。它还具有分配、交换、存储、处理和恢复图像信号的功能。 其原理如下:模拟闭路电视监控系统示意图数字闭路电视监控系统示意图( 城域网 )( 城域网 )电视墙值班监控机中心监控 服务器视频解码服务器,值班监控机领导客户机5 . 2.用户需求分析和前端分发根据用户的需求,充分考虑了该系统的高可靠性、先进性、灵活性、 可扩展性、易管理性和高性价比等优点。根据提供的图纸和相关资 料、项目的实际情况和未来发展趋势,结合我公司从事的多个项目 的积累经验,结合相关产品的性能等因素实施项目方案。关于本项 目的前端分布,详见以下信息点统计表。入口和出口监
8、控 每天的下班时间和周末往往是大型超市人比较多的时候,尤其是有 节假日的时候。超市一定要根据超市的人流量做出适当的安排来引导人流,或者多派一些人来缩短顾客的等待时间,避免因为拥挤而 发生意外。通过使用监控系统,超市可以随时了解顾客的数量,并进行必要的 疏导等工作。此外,该系统可以详细记录所有的场景,并在数据中 记录时间和地点,为市场人员分析市场趋势提供了详细的数据。通 过对视频数据的系统分析,我们可以知道哪个季节,哪个节日,甚 至一天中的哪个时段,客流最旺;还可以知道哪些项目,哪些网点 最吸引顾客。考虑到以上情况与实际明暗的差异,为了保证清晰的画质,我们选 择了宽动态摄像头,这样无论白天还是晚
9、上都可以清晰的监控到客 户的出入情况。主渠道监控超市最大的特点就是顾客可以自己摘要自己喜欢的商品,最后在收 银台付款,满足了顾客自由选择的需求。对于超市来说,最关心的 是如何管理商品,既避免了入店行窃,又尊重了顾客。超市只能利 用监控系统,通过安装在天花板、墙壁等地方的摄像头,方便地监 控很多货架,看超市内是否有盗窃行为。如果发现被盗,只需在收 银台向客户回放视频资料,无需与客户发生任何纠纷。在监控货架 的同时,如果发现有很多地方错架或者乱架,可以马上派人整理,提高管理效率。系统回放视频时,可以放大数据中需要突出显示的 部分,比如顾客偷隐藏物品的动作。综合考虑以上实际需求和房间照明的实际情况,
10、我们选择经济型相 机,以达到最佳画质,降低成本。(3)对出纳的监控收银台是最容易和顾客发生摩擦的地方。等待付款时间过长的顾客, 付款金额有出入的顾客,或者携带未付款商品准备离开超市的顾客, 都可能引起与顾客的摩擦。利用监控系统,通过安装在收银台的摄像头和拾音器,并在监控系 统中设置录音功能,可以在收银台监控员工与顾客的交流,看员工 是否礼貌对待顾客。这样可以处理好与顾客的纠纷,提高超市的服 务水平,保证超市在顾客中的良好形象。考虑到以上实际需求和实际光线条件,我们选择了一体式相机,具 有22倍光学变焦和10倍数码放大。可以通过RS485实现远程控制, 满足超市对收银细节的监控,保证超市和顾客双
11、方的利益。其他关键部位。超市仓库等关键部位安装高速智能球形摄像机。摄像机具有超低照 度、220倍变焦能力、自动彩色黑白转换、高速运行等特殊功能, 实现对仓库和重点部位的全方位监控。CCTV监控系统信息点统计表5. 3.实施计划的设备选择和配置数字位置分布需求分类单位量评论-个超市入口平台2超市出口平台一 :超市主渠道平台翘市收蛹员平台五超级市场平台5. 3. 1.前端系统1、相机的选择相机的主要部分是摄像头,其作用是观察和收集信息。摄像机的性 能和安装方式是决定系统质量的重要因素。目前,光导管摄像机已 被淘汰,简称CCD摄像机。其主要性能和技术参数如下:1)彩色:相机有黑白和彩色两种。通常情况
12、下,黑白相机的水平清晰 度比彩色相机高,黑白相机比彩色相机更灵敏,所以更适合夜间光 线不足、光线较暗的地方。黑白相机比彩色相机便宜。而彩色图像 可以很容易地区分衣服和场景的颜色,便于获取和分辨场景的实时 信息。2)清晰:清晰有横向清晰和纵向清晰两种。垂直清晰度受电视系统限 制,有一个最大限度。因为国内所有的电视信号都是PAL制,PAL 制的垂直清晰度是400行。所以相机的清晰度一般用水平清晰度来 表示。水平清晰度是指人眼对电视图像水平细节清晰度的测量,用 电视行TVL表示。目前黑白相机的水平分辨率一般要大于500线,彩色相机一般要大 于400线。3)照度:单位照明面积接收的光通量称为照度。勒克
13、斯(Lux)是指当 光束均匀地照射到lni2区域时,其标称亮度(流明)的照度。相机的 灵敏度用最低照度来表示,即相机以特定的测试卡作为摄取目标。 当镜头的光圈为0.4时,调节光源的照度,用示波器测量其输出端 视频信号的幅度为额定值的10%o此时测得的测试卡的照度是摄像 头的最低照度。所以,其实拍摄对象的照度应该比最低照度高10倍 左右,才能获得更清晰的图像。目前一般选择黑白相机的最低照度。相对光圈为f/L4时,最小照 度应小于0. ILux,选择彩色相机最低照度。当相对孔径为f/1.4时, 最小照度应小于0. 2Luxo3)同步:要求相机具有电源同步和外部同步信号接口。就电源同步而 言,所有摄
14、像机均由监控中心的交流同相电源供电,摄像机场同步 信号的相位与市电的相位锁定,从而达到摄像机同步信号相位一致 的同步模式。对外,需要配置同步信号发生器实现强制同步,电视系统扫描使用 的行频、场频、帧频信号与外围信号发生器提供的同步信号同步的 工作模式,以及复合消隐信号。只有系统同步,图像按时序切换时才不会出现滚动现象,录放质量 才能提高。4)电源:一般相机电源有AC 220V, AC 24V, DC 12VO摄像机电源可 根据现场条件选择,但建议使用安全低压。当采用12V DC电压供电 时,往往达不到相机电源同步的要求,必须采用外同步来达到系统 同步切换的目的。5)自动增益控制(AGC):在低
15、亮度的情况下,自动增益功能可以提高 图像信号的强度,以获得清晰的图像。目前市面上CCD相机的最低 照度就是这个条件下的参数。6)自动白平衡:当彩色相机的白平衡正常时,可以真实还原拍摄对象 的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调节。7)电子亮度控制:有些CCD相机可以根据入射光的亮度,使用电子快 门来调节CCD图像传感器的曝光时间,这样在光线变化较大时可以 避开自动光圈镜头。使用电子亮度控制时,拍摄对象的景深比使用 自动光圈镜头时要小。摘要随着城市生活节奏越来越快,功能齐全、供应齐全的大型超市逐渐 取代了传统的百货商场,进入了都市人的生活,成为都市人消费的 重要场所。要在激烈的竞争中取胜
16、,不能只靠简单的价格战,这样 只会让商家两败俱伤。只有降低营销成本,品牌化,树立良好形象, 为顾客创造一个安全、舒适、轻松、库存充足的购物环境,才能取 得良好的效果。大型超市有一定的规模和面积,有家电、服装、食品、金饰等购物 中心。,而且超市人员流动频繁。为了方便顾客购买,降低成本, 商家通常采用开放式柜台,实行无人售货,顾客选择自己喜欢的商 品,无需任何干预。这种方式增加了客户的购买欲望,无疑给客户 带来了极大的便利,销售人员也更容易与客户沟通。但也给商品防 盗带来隐患,也给不法分子提供了可乘之机。单靠以前的人防是达 不到要求的,尤其是商场下班后,大量的商品是不法分子的主要目 标,增加了超市
17、管理的难度。所以要考虑防盗的问题,防止货物被无良顾客偷走,避免他人故意 破坏,防止顾客人多发生意外。还要保证仓库的货物安全,管理好 员工。因此,超市必须配备一套完整的监控系统,以解决超市运营 中的安全、控制和管理问题。8)背光补偿:在只能安装背光的情况下,使用普通相机时,被摄物体 的图像会出现黑化现象,所以要选择带背光补偿的相机,以获得更 清晰的图像。2 .镜头选择按镜头功能和操作分类:1)捕捉静态目标的相机可以选择固定焦距镜头,有变换视角要求的 动态目标相机时可以选择变焦镜头。镜头焦距的选择取决于视野的 大小和镜头到监控目标的距离。F=A X L/B其中f是焦距是m);A像场和像宽(毫米);
18、L镜头到监控目标的距离;B-高视野(L和B采用相同的测量单位)。2)选择镜头焦距时,必须考虑相机图像传感器的大小。有四种类型:2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸和1/4英寸。这四种模式都有3X4 的垂直x水平维度的方位比,而相机的四种模式对应的是某个镜头, 那么下一种模式和它的上一种模式相机只是差了一个镜头焦距等级。例如,1/2英寸镜头为16毫米的相机的视角与1/3英寸镜头为12 毫米焦距的相机的视角完全相同。诸如此类。3)对于大景深、宽视场的监控区域和需要监控的动态场景,一般采用全景云台摄像机,配置6倍以上自动光用全景云台摄像机,配置6倍以上自动光的电动变焦镜头。4)使用CCD时,一般应选择
19、自动光圈镜头,当室内照度恒定或变化 不大时,可选择手动可变光圈镜头。电梯轿厢的摄像镜头应是广角 镜头,根据轿厢的大小,水平视场角大于70。5)随着小型化的需要,镜头尺寸需要缩小。除了相机镜头的标准C 接口,还引入了 Cs接口。由于Cs接口比C接口短5mm,减少了镜 头与敏感部位的距离,所以Cs接口系统小巧轻便,Cs接口镜头更 便宜。Cs接口相机可以配Cs接口镜头,也可以配带5mm隔圈的C 接口镜头。而且C接口的相机只能配C接口的镜头,不能配Cs接口 的镜头。6)摄像机镜头应对准光源方向的监控目标,避免背光。镜头的焦距 和相机目标表面的大小决定了视角。焦距越小,视野越大,焦距越 大,视野越小。如
20、果要考虑清晰度,可以使用电动变焦镜头,可以 根据需要随时调整。7)光通量:镜头的光通量是用镜头焦距与光通量光圈(光圈)的比值来衡量的,一般用f来表示,在光线变化不大的情况下,光圈调整到合适的大小后就不需要再改变了。可以用手动光圈镜头。在光圈线 变化较大的场合,比如室外,一般需要自动光圈镜头。3 .覆盖保护层保护罩有两种:房型和房型。房间的保护罩以防尘为主,有的还具有 隐藏功能,使监控场合和对象不容易被发现和监控;户外防护罩的 功能主要有防晒、防雨、防尘、防冻。一般户外保护罩都装有温度 继电器,温度高时自动开启风扇制冷,温度低时自动制热;下雨的 时候可以手动控制雨刷刷雨;一些户外保护罩的玻璃也可
21、以加热。 当保护盖上有霜时,可以加热除霜。4 .云台云台是安装固定摄像机的配套设备。分为水平云台和全方位云台。 水平云台适用于监控区域不大的情况。摄像机安装在水平云台上后, 可以调节摄像机的俯仰角度,达到最佳监控角度后可以遥控水平旋 转。云台适合扫描监控周界,可以大大增加摄像头的监控周界。云台的 高速姿态由两个执行电机实现,电机接收控制器的信号进行精确操 作和定位。云台摄像机在控制信号的作用下,可以自动扫描监控区 域,也可以在监控中心值班人员的控制下跟踪监控对象。一般来说,水平旋转角度为0350 ,垂直旋转角度为+90。恒 速云台的水平转速一般为310 /s,垂直转速约为4。/s,变速 云台的
22、水平转速一般为032 /s,垂直转速约为016 /s,在 一些高速摄像系统中,云台的水平转速超过200。/s,垂直转速超 过 30 /so.解码器解码器一般与矩阵控制主机配套,主要作用是通过数据线接收矩阵 主机的控制信号,解码主机的控制码,放大输出,驱动云台用变焦 镜头变焦、对焦。5 .前端系统配置表数字产品名称乘积模型单位量评论n5. 3. 2.传输系统监控现场与控制中心之间总是有一定的距离。从监控现场到控制中 心需要传输图像信号,控制中心的控制信号需要传输到现场,所以 传输系统包括视频信号和控制信号传输两部分。1 .视频信号传输 一般用同轴电缆传输视频基带信号,也可以用光缆传输电视信号,
23、与平衡电缆相比,也就是电缆传输。由于电缆可以屏蔽外部静电场 和电磁波,所以可以降低串扰,传输损耗小。但当电缆作为长距离 传输介质时,会影响不平衡的低频地电流,有时会出现高频干扰。信号传输带宽为50 Hz4 MHzo传输距离200nl时,采用同轴电缆 传输。一般可以忽略衰减的影响。当传输距离大于200m时,电缆的 衰减较大。为了在整个带宽内传输不同频率的信号,必须使用电缆 补偿放大器。在一些布线非常困难的场合,可以使用微波定向传输 等无线传输,但占用频率资源,需要经过无线电管理委员会批准。2 .控制信号传输对于闭路电视,常见的控制方式有直接控制、编码控制和同轴视频 控制。目前很少使用直接控制,因
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