应用电视简介

1. 什么是应用电视

2. 应用电视的特点

3. 现状与技术发展趋势

什么是应用电视

" 应用电视 " 一个专业术语，除了专业人士，一般人知道的并不多 但是提到 "电视 " 很多人都能说出个大概 ----" 那不就是录像吗 " 警匪片电视剧看多了自然会有一个印象 其实这两个词既有相同之处又有不同，从专业技术上来说，电视分为广播电视（ Broadcast Television--BTV 和应用电视（ Appli Television--A TV 两大类 把用于广播的电视称为广播 电视，主要用途是作为大众传播媒介，向大众提供电视节目，丰富人们文化生活， 天天看的就是广播电视 另一类电视 -- 应用电视则是广播电视之外的所有电视的统称，因此，也称为非广播电视 Non-Broadcast Television--NBTV 有时也称为闭路电视（ Close Circuit Television--CCTV 早期主要在工业中应用，多称为工业电视，进入二十世纪九十年代以后，大量普及地使用于商场、饭店、银行、车站等地，用于安全防范、监视控制的目的并为广大公众所熟知，遂被称为 电视，因此，约定俗成地，不仅普通人而且专业人士也把绝大多数的应用电视叫做 电视了

应用电视是具有明显应用特点的一类电视，主要用于工业、交通、商业、金融、医疗卫生、教育、军事、航天及安全保卫等领域，现代化管理、监测、控制的重要手段之一 应用电视能实时、形象、真实地反映被监视控制的对象，人们利用这一特点，及时获取大量丰富的信息，极大地提高了管理效率、安全生产和自动化水平 同时，某些场合，利用应用电视xxx类不可能直接观察的困难，使其成为一种有效的观测工具，发挥了不可替代的独特作用 因此应用电视越来越受到人们重视，现代社会的各个方面得到越来越广泛的应用

一）应用电视的构成

实际的应用电视都是一个系统，一般由三个基本部分构成： ① 产生图像的 或成像装置 ② 图像的传输与控制设备 ③ 图像的处理与显示设备 其中 系统的核心部分 一个系 统的规模大小往往用 数量来衡量 小规模系统中 数量一般是 1-10 台， 10 台以上 100 台以下 可称为中规模系统， 100 台以上为大规模系统 国内的应用电视系统基本上都是中小规模的其中以小规模系统居多 这是由于小规模 系统的结构较为简单，设备少，造价底，容易得到推广应用

二）应用电视的分类

应用电视包含的内容多，应用范围广，因此种类繁多 通常根据技术原理、使用 目的环境条件、要求的功能等因素，把应用电视分为四大类：既通用型应用电视、特种成像方式应用电视、特殊环境下使用的应用电视，以及具有特种功能的应用电视 下面分别加以说明

1. 通用型应用电视 基本形式的也是使用最多的最普通的应用电视 一般人所说的 "电视 " 或 " 闭路电视 " 都是指这种应用电视 其特点是 用可见光成像的普通黑白或彩色 没有或只有简单的防护措施（如防尘罩等） 光学 透过可见光的带或不带自动光圈的定焦距 或焦距、光圈、聚焦均可控制的三可变 由若干台这 样的 传输电缆、视频切换器、 控制器等系统配套设备，及普通黑白或彩色 等组成的应 用电视系统就是通用型应用电视 根据需要还可配置电缆补偿器，普通电动 及其控制器等 近年来，随着技术的进步和要求的提高，系统中还可加入多画面显示装置（四、九、十六画面分割器）彩色或黑白 视频打印机、长时间录像机、 等图像记录设备，光缆和光端机等长距离传输设备，以及作为系统中心控制器和图像 计算机及控制软件 有的系统还配有音频监听和记录设备

通用型应用电视主要是用在环境条件相对较好没有特殊要求的场合，如车站、机场、宾馆、写字楼、商店、银行、证券、医院、学校及比较清洁的工厂等 通用型应用电视的结构简单造价低，能满足大多数普通用户的一般监视要求，因而它应用最为广泛，数量也最多

2. 特种成像方式应用电视 与通用型应用电视的主要区别是成像方式或成像原理不同 特种成像是指 用非可见光成像，微弱光成像，或者成像装置的扫描为非常规方式，或者兼而有之 例如，用 X 射线成像的医学检查和工业探伤的 X 光电视；用近红外线成像的主动式和 被动式红外电视；用远红外线（热辐射）成像的夜视电视 和 热释电电视（可用于 夜间军事侦察、乳腺癌普查、火灾现场搜救等）用环境照度为 10-2 -- 10-10 lx 微弱光成像的微光电视；用紫外线成像的紫外电视（用于极光探测等）等 这几种电视 扫描原理基本上是采用常规的电视扫描制式

水下电视 ( 浊水 ) 用的超声成像或激光成像装置 光机扫描红外 和红外夜视仪均有一个非可见光的点状波束发生器，借助机械的偏转，对目标进行二维扫描，再用敏感元件或换能器将接收的从目标反射回来的波束转变为电信号，经过处理形成电视信号， 上显示目标的图像

飞行器（飞机或卫星）上装备的红外焦面阵列（ IRFPA 由红外敏感的面阵或线阵 CCD 电荷耦合器件 ) 用拼装或不拼装方式构成的大规模成像装置（其像素量极大，以提高对地面目标 分辨率） 由面阵器件构成的成像装置称为凝视阵列系统，其成像原理和扫描方式与普通 CCD基本相同 而线阵器件构成的成像装置则不同，线阵本身进行横向（与飞行方向垂直）电扫描，地面目标的机械运动构成纵向（飞行方向）扫描（推帚成像）器件接收地面的可见光和红外辐射而成像，信号经过处理成为视频信号供录像或发射给地面接收器 这种xx电视是目前{zxj}的军事侦察 手段

上面几种成像原理与通用型 有较大的差别，非常规的扫描方式 此外医用超声诊断仪（ B 超、彩超）工业用超声探伤仪等也是非常规成像方式

3. 特殊环境下使用的应用电视 往往是用通用型 根据具体的环境配上必要的防护装置构成，有时也采用特殊设计的 属于这类应用电视的有以下几种

高温电视 有适用于温度在 100 ℃ 左右兼有粉尘的环境下的普通高温电视 置于风冷、水冷或半导体致冷防护罩内，用耐高温电缆供电和传输信号 炉内型高温电视则适用于 2000 ℃ 以下的各种窑炉内，具有复杂的多重防护装置，带有故障 和自动退出装置，保证 极 高温度中长期可靠地运行，又能在意外情况下自动退出炉外 有的还有多点同时温度测量并与图像同屏显示的功能

低温电视带有自动控温的加热器，适合于高寒地区或冷库中工作

用于矿山等环境中的防尘电视必须设计有防尘罩，并对 前的防护玻璃采取去尘措施

有高浓度腐蚀性气体环境中的防腐蚀电视，其 必须置于能长期耐腐蚀的防护罩内，外部接头及电缆必须具有耐腐蚀能力

水下电视（深水） 及照明灯具分别置于高压水密舱内，同时能对其进行遥控定位和

有可燃性气体或易爆粉尘环境中的防爆电视要有良好的防爆或隔爆密封罩，根据具体环境条件，设计选用相应防爆或隔爆等级的防护罩（包括 必须由国家防爆安全机构批准的 生产，并有检验合格证书

核反应装置中工作的 必须采用耐辐照的元器件，并有较好的隔离射线的防护罩

医用和工业用的电子窥镜电视 本身设计成微型（前端仅有微型 CCD 摄像器件和微型光源，其外径以及相连的光缆一般不超过 6-8 mm 防水并耐腐蚀，信号处理电路及电源、光源等置于光缆的远端

室外型电视的 和 等能适应室外四季温度变化，防风沙雨雪的侵害，防护罩带有加热器、风扇、雨刷，能防尘，防护罩玻璃能除霜

4. 具有特种功能的应用电视 这种电视的主要特点是功能不仅仅是获取景物的图像，更重要的利用电视这一视觉手段取得信息，并对这些信息进行分析和 加工处理，利用其中的特征信号或量值，进行测量或控制，获得许多特殊的功能 本身在系 统中被当成一种传感器 -- 图像传感器 由于图像所含的信息较之其他传感器获得的信息量更大更 丰富，因此具有更大的使用价值和多种多样的利用可能性

人类的劳动生产和社会活动中，相当多的操作是按如下的模式进行的 -- 大脑 -- 手 人 观察目标景物，大脑分析判断并作出决定，指挥手去操作 操作的结果又通过人 反馈给大脑，分析判断后作出下一次如何操作的决定，指挥手去操作 与此过程相类似，现代化的自动控制系统中，由电视摄象机 -- 电子计算机 -- 自动控制机构代替人类进行这种活动，实现了无人化操作 具有视觉功能的机器人就是这种模式的典型例子 下面介绍这类应用电视在一些实用场合表现出的特种功能

测量电视在加工工业中用于对生产线上的产品的形状、外观、尺寸、内部缺陷等进行在线测量、判断、分类和计数 对图象中的特征量提取并反馈后，可以自动控制加工过程，控制产品质量 如在钢铁工业中对轧制的线材的直径或钢板的厚度和宽度进行自动测量 医用微循环参数测量电视可以动态地测量出人的微血管的管径、血流速度和血流量

医用图象处理装置能进行血细胞的自动分类、计数，提高诊断的准确度和自动化程度 图象减影装置是将病人的某些器官在用药前后的两幅图像进行减法比较，从器官的细微变化中判断用药的效果

钢管焊接自动跟踪电视能使焊头自动跟踪焊缝，达到{zj0}的焊接精度，大口径螺旋焊管焊机上得到很好的应用

电视制导的导弹是现代战争中的重要武器，巡航导弹的末制导就是采用了地形匹配技术，将侦察取得的目标图像输入巡航导弹的计算机中，巡航导弹接近目标时，其前端装置的 拍摄的地面图像也送入计算机中，计算机对两种图像进行对比分析，不断地校正巡航导弹的飞行方向，直至击中目标 其极高的准确度得到公认

电视是一种有效的安全防范手段，已经得到普遍应用，通用型应用电视与 器的结合 目前 器的种类很多，常用的有： ① 周界 器 如微波、红 外、双鉴（微波红外兼有） 器 ② 环境敏感 器 如温度、烟雾、玻璃破碎等 ③ 磁性开关 器 如门磁、窗磁等 ④ 图像 器 其原理是当 物体侵入 监视的区域时，引起图像内容的变化，检测电路检测到视频信号电平的变化，输出 信号 监视区域的位置、形状和大小均可设定

电视系统接收到 信号后，判断 点的位置，将该区域附近的 图像切换到系统指定的 上，供值班人员观察，发出声光 提示信号，同时启动录像机，实时录像，或启动擒拿隔离装置等 电视系统可以选用可预置的 和 当系统设防（进入设定的安全防范待 状态）时，系统软件按设定的程序指挥 转到预定的 方位， 焦距变到预定的图像 大小，光圈和聚焦达到要求的图像效果，系统中每台 和 都可以独立设定 这样的系统 精度更高，获得的图像资料更有参考价值，并且每次设防都可自动进行 当系统撤防（解除设防）时，所有的 器失效，系统可以作为普通的 电视系统使用

图像与声音同时双向传输已经成为现代的通讯方式，实际应用的有电视电话、会议电视系统、旅客问讯电视系统、可视对讲系统等

这里需要说明，由于应用电视的复杂多样性，上述的四大类并不能涵盖所有的应用电视 特别是技术迅猛发展的今天，电视技术与其他技术综合运用创造出的新产品、新技术层出不穷，电视在其中的比重有大有小，有时很难断言它一种应用电视设备，抑或是应用了电视技术，增强了功能的其他设备 此外，实际的应用电视系统，有时兼有几类的性质，难于划分为哪一类， 只能以其主要的特征大致予以区分 划分四大类的目的让大家对应用电视有一个比较系统和全面的解

应用电视的特点

应用电视与广播电视同属于电视这一范畴，因此它有许多共同之处 都包含有必需的基本设备，如 传输设备、显示设备等 但由于它服务的目的适用的对象不同，因而表现出很大的区别 下面 概括地说明这些区别，从中即可看出应用电视的基本特点

一）信息传播方式

广播电视的信息传播方式一如其名，广为传播型的 用途是向社会传播信息，服务对象是千家万户，服务范围是一个地区，一个国家，甚至全世界 因此其传输特点是 ① 有一个集中的信息源 -- 电视台； ② 信息的传播是向四面八方扩散； ③ 信息的接收者是数量极大的电视机； ④ 为了尽量扩大覆盖面，需要大功率发射机，大量的差转机，卫星及地面站、转播台；有线电视则需要大量的传输光缆、电缆、端机、放大器、分支分配器等，才能将信号送到千家万户，也就是说需要大量的传输设备； ⑤ 必须带有至少一路声音信号

应用电视的信息传播是集中式的 特点是 ① 大多数应用电视系统信息源是多台 多路信号同时传输，同时显示； ② 传输距离较短一般在几十米到几公里的有限范围内； ③ 信息的接收者集中在一个或少数几个点上，因此信息是由相对较大的范围向较小的点上集中； ④ 一般用闭路方式传输，一公里以内用电缆，一公里以上可用光缆，不用开路射频传输； ⑤ 视频信号上传，控制信号和电源下传，双向多路传输

二）对系统和设备的技术要求

广播电视是高质量的电视，要严格达到广播的技术标准，以便给传输系统以足够的损失余量，并能适应数量极大用户的复杂多样的接收条件 因此所有的设备必须是广播级的也就是{zgd}次的 应用电视一般是中等质量的电视，对图像xx于观测而非欣赏，传输距离短，对图像质量影响小，因此对设备质量的要求远低于广播电视 下面 对几个重要的技术指标作一分析

1. 清晰度 广播电视均为彩色， 亮度信号的水平清晰度应达到 500 电视线以上 应用电视 黑白和彩色的都大量使用，黑白 CCD清晰度在 380--500 线，彩色 CCD清晰度在 320--480 线 由于黑白 清晰度相对较高而价廉，所以很多实用系统宁可选用黑白而不用彩色

2. 传输带宽 广播电视的视频信号带宽为 6MHz 要求视频传输带宽为 10MHz 射频信号的传输带宽为 8MHz 中国 PA L--D 制式） 应用电视国家标准 * 规定，视频信号带宽为 5MHz 传输系统能满足传输这一带宽信号即可，不做严格规定

*-- 中华人民共和国国家标准 GB12647--90 通用型应用电视制式》

3. 信噪比（ S/N 广播 视频信号的信噪比一般应达到 55--60dB 以上，传输系统也应达到 60dB 以上 应用电视 信噪比一般都能达到 45--50dB 传输系统一般不低于 40-45dB 则整个系统的信噪比不会低 38dB {zd1}要求，最终显示的图像质量应在主观评价的四级以上

4. 制式 制式是为了电视信号能被正确的接收，对信号中各种成分及其相互关系的规定 广播电视标准非常严格，而应用电视相对宽松 如对视频信号中同步信号的幅度、宽度、前后沿的位置和形状、色同步信号的幅度和宽度、色差信号的相位和幅度等，均低于广播的要求

5. 功能 广播 为了达到较高的画质及操作方便，设置了较多较复杂的功能 如白平衡，自动黑平衡，自动重合，暗电流补偿，杂散光补偿，黑斑校正，色温校正， AGC 自动增益控制）低照度 等自动功能 具有集中同步功能，附带有寻像器和录音话筒，大口径xx次变焦 与控制台的通话系统，除了输出全电视信号外，还能输出 RGB 信号、同步信号、彩条信号等 应用电视 则简单得多，除普遍带有 AGC 外，少数 带有自动白平衡、外同步等功能，其他功能大都不具备，或简化

6. 环境适应性 广播 设计为在条件较好的演播室内使用，即使在室外也不会长时间连续使用，而且要视情况加以保护，因此是一种比较 " 娇气 " 设备 与此相反，应用电视 为了适应各种复杂的环境条件，长时间可靠的工作，设计制造成具有较强的环境适应能力 例如， CCD都能长期连续工作在 -10 +40 ℃ 的温度下，有些能工作在 -30 +60 ℃ 而不需加防护措施 抗冲击、震动、电磁干扰、潮湿、防尘的能力都很强

7. 体积、重量和电源消耗 应用电视 成像器件为单片的黑白或彩色 CCD 器件，电路和结构简单，整机体积很小，重量在几十到几百克，电源消耗在十瓦以内 而广播电视 体积、重量和电源消耗是前者的十几倍以上

8. 系统的其他设备 除 以外，组成系统的其他设备，广播电视和应用电视系统中是类似的 功能和工作原理都差不多，区别在于广播电视设备要求的技术指标很高，而应用电视设备只有一般要求 此外，由于应用电视的特殊性，有很多独特的设备，往往结合了许多其他专业的技术，具有较高的复杂性和更多的实用性

三）价格和其他

应用电视设备的价格与名称相同的广播电视设备比较，虽然功能类似，由于技术指标低，价格却会相差几倍到几十倍，因此，用户在设计选用时，一定要坚持 " 够用为好 " 原则，切不可盲目追求高指标而付出昂贵的代价 即使在应用电视的范围内，也要讲求实用 例如，一般的安全防范系统，采用黑白系统具有清晰度高、灵敏度高（特别是用于夜间监视）造价低的优点，应该是{sx}；而彩色系统则相反，其优势仅在于光照好的情况下，有丰富的色彩供分辨 应用电视的种类多，应用范围广，实际应用中没有两个xx相同的系统，所以系统设计者和用户要具体情况具体分析，灵活处理，设计合理的方案，选用合理的设备，以达到{zj0}的性能价格比

现状与技术发展趋势

应用电视几乎是与广播电视同时出现和发展的由初期主要用于工业和教育逐步扩展到各个行业 目前无论在发达国家还是 国，应用电视已经逐渐普及 研究开发和商品化方面 和美国处于{lx1}地位 美国是固体摄像器件的发明地，高技术应用方面遥遥{lx1}其他国家，如在极高分辨率、极低照度、极大光照动态范围的摄像方面，用在高空侦察机，军事和气象卫星，航天探测器等发展非常快 民用商品方面的开发生产，无论技术，还是规模都是世界xx，如专业和家用摄录一体机，数码 电视电话机，录像机，专业电视 等 英国的钻井电视、核反应堆用电视、火灾现场搜救用的热释电电视；法国特种摄像器件与xx电视；德国的高温电视；意大利的可视对讲系统；荷兰的医用电视等在世界上都有各自的优势 近年来 和 国的台湾在应用电视 和设备的生产方面也有了相当的规模

国应用电视的开发研究始于 50 年代，实际应用是 70 年代中期， 80 年代以后形成了小规模的仿制生产，自主开发研究能力也有了很大提高，国产设备得到大量应用 90 年代，除了摄像芯片以外，几乎所有的应用电视设备国内都能生产 但是由于资金、技术、基础工艺以及国内市场规模的制约，生产 规模都比较小，质量和技术水平上与 等国家的产品尚有一定的差距，特别是 更为明显 国产设备的优势是价格低，售后服务好，所以在市场上仍占有较大的比例

目前 国应用电视应用情况

工业中主要是用于管理和调度 如钢铁厂高炉炉口观察加料情况，烧结炉的进出料，炼钢炉的出钢浇注，轧钢厂加热炉内推钢机的工作状况，轧钢机的运行情况，钢材的连续自动测量，钢管的自动跟踪焊接等

有色金属冶炼厂的生产过程监视和防盗

石油化工厂生产设备和罐区的安全监视，仪表的远程观测

发电厂观测锅炉火焰燃烧情况，锅炉水位监视，输煤机械的运行状态监视，机组与高压电器异常发热的检查（红外热电视）

核反应堆内外运行和安全状态监视

矿场和井下机械运行状态观察，钻井井下地质构造的观察

各类工厂的普通生产过程监视和调度管理，如纺织、服装、酿酒、制药、汽车、电子等

交通运输是应用大户 所有的铁路大中型客站和大中型机场都装有 电视系统，一部分港口和客运码头，高速公路收费口、收费亭内和重要路段，重要的桥梁和隧道等装有 电视系统 大中城市的交通管理电视系统监视主要路口的车辆通过情况，交通高峰期间通过广播电台向社会发布道路信息，对汽车流量进行调控

金融证券也是应用大户 按照有关规定，所有的银行及储蓄所、邮政储蓄所、证券公司、信用社等都必须装备 电视系统，以便于加强内部管理和应对突发事件

大中型商场为了安全防范和观察营业情况一般也装有 电视系统，营业时间主要用于观察卖场情况，闭店后用于商品、金库等的防盗，一般装有大量的各种 器，并与消防 广播系统联动

大型的和涉外的宾馆饭店写字楼也都装有 电视系统， 一般安装在出入口、大厅、走廊、楼梯口、电梯口和电梯内等公共部位，不允许安装在客房内，以保护客人的隐私 同时与消防 广播系统联动

国内大城市的邮政枢纽都装有 电视系统，主要用于包裹等邮件的分类运输设备的运行监视和防盗

医用电视在国内已经相当普及， B 超和 X 光电视是用得最多的胃肠电子窥镜电视在大医院都有，用得多的还有 底检查电视，无影灯手术教学电视，显微外科手术电视，病房监视电视，微循环参数测量电视等

军事、国家安全、航天等方面随着 国国力的提高，特种电视得到大量的应用

应用电视在 国今后的发展趋势

随着 国经济的高速增长，经济实力的增强，计算机、通讯等现代化高技术融入 管理， 运行效率不断提高，必然引起管理手段和生产方式的变革，应用电视进入以 为主的各行各业也是必然的发展趋势

1 应用电视的普及率逐步提高 应用电视设备与其他电子产品一样，随着技术进步，生产规模扩大，价格必然逐步降低，达到多数 能够接受的程度，使之得到普及 不仅企事业单位，目前许多新建的居住小区都开始设置 电视

2 计算机技术的大量应用使应用电视的技术水平提高 用计算机作为系统控制中心已是必然发展趋势，计算机的强大功能也强化了系统的功能，系统的控制更加灵活多样，操作更加方便 例如计算机 可以作为系统的主 显示图像，用文本和图形相结合的方式显示系统的设置菜单，操作菜单，显示系统设置的电子地图，用图形作 和故障提示，使系统的设置、修改、操作非常方便，有利于非专业人员的使用 用大容量硬盘可以长时间录像并方便地回放 系统软件的设计、维护和升级更加方便

3 应用电视系统与网络的结合是重要的发展方向之一 因特网、宽带局域网、宽带城域网、连接全国的多种骨干通讯网大量建成并投入使用，网络上传输图像成为可能 局域网内的众多终端用户可以方便的调用应用电视的图像，某些授权的用户也可以操作 应用电视系统将不再受距离和地域的限制，使远距离监视、观测、操作成为可能，对军事等特殊领域尤其有重要意义

4 应用电视设备的数字化是未来的方向 视频信号的数字化处理、传输、记录可以大大提高图像的清晰度、信噪比，也就是提高图像的质量，并提高系统运行的稳定性 目前数字 已开始应用，多画面分割器本身就是数字化的设备，视频矩阵切换器等系统的主要设备的数字化指日可待

5 系统核心设备 清晰度稳步提高 目前使用的普通 黑白的已达到 580 线，彩色的也接近 500 线，不久将可冲破 600 线大关 实际上某些xx和高清晰度电视（ HDTV 早已突破 1000 线，技术上已经没有困难，只是制造成本的原因，还不能大量进入应用电视而已

6 应用电视与现代其他专业相结合，创造新产品、新方法去提高生产和管理的效率，永远是应用电视永恒的发展方向，这是应用电视的性质决定的

总之，应用电视是经济建设中新兴的高技术产业，有广阔的发展前景，将会越来越多地介入社会和人们生活的方方面面

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