智能球型攝像機(jī)是現(xiàn)代電視監(jiān)控發(fā)展的代表，她集成彩色一體化攝像機(jī)、云臺、解碼器、防護(hù)罩等多功能與一體，安裝方便、使用簡單但功能強(qiáng)大，廣泛應(yīng)用于開闊區(qū)域的監(jiān)控，不同的場合都可以使用。
　　
　　1含義
　　
　　一般智能球型攝像機(jī)都分為球心部分、外殼部分及配件部分。
　　
　　智能球型攝像機(jī)
　　
　　任何廠家的智能球型攝像機(jī)，都有一個用機(jī)架把包一體機(jī)機(jī)心、控制解碼主板和電機(jī)云臺系統(tǒng)的統(tǒng)一起來的球心部分，然后球心部分跟外殼用螺絲或者別的方式連接起來，球心是核心部分，外殼一般有多種外觀，比如派爾高外觀、松下外觀、和自己設(shè)計(jì)的外觀。外殼一般都是采用鋁合金，也有塑料的，鋁合金的一般又分為鑄造和沖壓的兩種外殼。鋁合金的比塑料的好，沖壓的比鑄造的好。下外殼是透明罩部分，透明罩必須采用光學(xué)透明罩，才能保證通光率和圖象無變形，同時還要考慮防老化、防破壞、防塵等問題。配件部分一般包括支架部分，加熱器部分，扇熱部分。支架包括壁裝支架、吊桿支架、表面貼裝吸頂、嵌入式吸頂不需要支架，一般室外球都裝有扇熱的裝置，而加熱裝置只有在嚴(yán)寒地區(qū)才選裝，室內(nèi)球原則上沒有扇熱和加熱部分[1]。配件還包括電源，一般用的都是24伏2到3安電流的變壓器供電。
　　
　　智能球型攝像機(jī)是一種集成度相當(dāng)高的產(chǎn)品，集成了云臺系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、和攝像機(jī)系統(tǒng)，云臺系統(tǒng)是指電機(jī)帶動的旋轉(zhuǎn)部分，通訊系統(tǒng)是指對電機(jī)的控制以及對圖象和信號的處理部分，攝像機(jī)系統(tǒng)是指采用的一體機(jī)機(jī)心。而幾大系統(tǒng)之間，起著橫向的連接的是一塊主控核心cpu和電源部分。電源部分通過與各大系統(tǒng)之間供電，很多地方是采用的二極管、三極管等微電流供電，而核心cpu是實(shí)現(xiàn)所有功能正常運(yùn)行。
　　
　　智能球型攝像機(jī)的原理實(shí)際上大致就是以上所說的，而具體來說，智能球型攝像機(jī)采用“精密微分步進(jìn)電機(jī)”實(shí)現(xiàn)智能球型攝像機(jī)的快速、準(zhǔn)確的定位、旋轉(zhuǎn)。所有這一切都是通過cpu發(fā)給的指令來實(shí)現(xiàn)的。然后將攝像機(jī)的圖象、攝像機(jī)的功能寫進(jìn)高速球的cpu，實(shí)現(xiàn)在控制云臺的時候，將圖象傳輸出來，并且能將攝像機(jī)的很多功能，例如白平衡、快門、光圈、變焦、對焦等功能同時實(shí)現(xiàn)控制。
　　
　　智能球型攝像機(jī)有幾個主要的硬件部件，首先是電機(jī)，然后是滑環(huán)，然后是電源部分和控制主板。傳動的皮帶也很重要。智能球型攝像機(jī)的通訊問題還有就是涉及到通訊協(xié)議和通訊方式的問題，通訊協(xié)議是指智能球型攝像機(jī)跟主機(jī)系統(tǒng)相通訊時候，選擇的通訊協(xié)議，比如pelco、曼碼、松下、菲利普協(xié)議等。通訊方式是指這些通訊協(xié)議采用什么方式來進(jìn)行通訊，比如485通訊方式、232通訊方式、422通訊方式、同軸視控通訊方式，一般來講，智能球型攝像機(jī)都采用485通訊方式，而通訊協(xié)議各個不同廠家不同。
　　
　　2分類
　　
　　(1)以云臺的轉(zhuǎn)速為劃分依據(jù)：包括高速球（0-360/S）；中速球（0-60/S）和低速球（0-30/S）。
　　
　　(2)以使用環(huán)境區(qū)分：室內(nèi)智能球型攝像機(jī)和室外智能球型攝像機(jī)，室外智能球包括防水裝置和恒溫裝置，多為雙層帶加熱和風(fēng)扇。
　　
　　智能球型攝像機(jī)
　　
　　(3)以安裝方式劃分：吊裝（通過支架吊于屋頂及天花板）；側(cè)裝（通過支架固定在墻面或立桿）；嵌入（直接在天花板開孔，無支架）。
　　
　　根據(jù)使用的一體化攝像機(jī)也可以進(jìn)行分類。
　　
　　3功能
　　
　　預(yù)置點(diǎn)或預(yù)置位
　　
　　所謂預(yù)置功能是指智能快球能將當(dāng)前狀態(tài)下云臺的水平角度、傾斜角度和攝像機(jī)鏡頭焦距等相關(guān)參數(shù)儲存到存儲器中，需要時可以迅速調(diào)用這些參數(shù)并將云臺和攝像頭調(diào)整至該位置。
　　
　　智能球型攝像機(jī)
　　
　　自動巡航
　　
　　所謂自動巡航是指可通過預(yù)先編程，將某些預(yù)置點(diǎn)按要求的順序編排到自動巡航隊(duì)列中，只需一個外部命令就可讓球機(jī)自動地按設(shè)定的預(yù)置點(diǎn)順序以設(shè)定的時間間隔往復(fù)不停地運(yùn)動
　　
　　球機(jī)的基本概念（3/6）
　　
　　自動掃描
　　
　　所謂自動掃描是指預(yù)先設(shè)定左限位和右限位，可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)在左右限位之間以設(shè)定的速度水平自動來回掃描。
　　
　　模式（PATTERN）或花樣掃描
　　
　　所謂模式（PATTERN）功能是用戶啟動（PATTERN）錄制功能后，球機(jī)能夠連續(xù)記錄用戶在某一段時間內(nèi)對球機(jī)轉(zhuǎn)動及鏡頭操作的運(yùn)行軌跡，通過操作命令可以將錄下的操作過程自動循環(huán)的回放。業(yè)界也有把這稱為自學(xué)習(xí)或智能記憶等。
　　
　　自動運(yùn)行（AUTOPARKING）
　　
　　所謂自動運(yùn)行功能是使用者在一段時間（時間可自由設(shè)置）內(nèi)沒有操作時，智能球能自動回到使用者預(yù)先設(shè)置的某一個重要的預(yù)置位（即通常所說的看守位）或執(zhí)行某一預(yù)先設(shè)定的功能：自動掃描、花樣掃描或自動巡航等。
　　
　　焦距控制
　　
　　用戶可以通過控制鍵盤調(diào)整焦距的遠(yuǎn)近，得到所需的全景畫面，或是近景視圖。
　　
　　聚焦控制
　　
　　系統(tǒng)默認(rèn)自動聚焦。鏡頭變焦時，攝像機(jī)會以物景畫面的中心自動對焦，保持清晰圖像；在特殊情況下用戶可以
　　
　　手動聚焦，達(dá)到希望的圖像效果。
　　
　　光圈控制
　　
　　攝像機(jī)有自動背光補(bǔ)償功能。在強(qiáng)光背景下，自動對較黑暗的目標(biāo)進(jìn)行亮度補(bǔ)償。對光亮的背景進(jìn)行采光調(diào)整。避免因背景亮度過高而造成整個畫面一團(tuán)光亮，目標(biāo)卻因黑暗而不可辨別的情形，從而實(shí)現(xiàn)清晰視圖。
　　
　　自動翻轉(zhuǎn)
　　
　　操作者將智能快球的鏡頭鏡頭操作到底部（垂直）時,球機(jī)的鏡頭會自動翻轉(zhuǎn)180°，并隨即向上轉(zhuǎn)，可直接觀看到背面的景物，從而實(shí)現(xiàn)縱向180°的全程連續(xù)監(jiān)視。
　　
　　焦距/速度自動匹配
　　
　　操作者手動控制智能快球時，對焦距較長的情況，球機(jī)高速的反應(yīng)使得輕微觸動搖桿可能使畫面迅速移動，從而造成畫面丟失。基于人性化考慮，要求智能快球必須具有根據(jù)焦距的遠(yuǎn)近自動調(diào)整云臺水平和垂直轉(zhuǎn)速，使得監(jiān)控時手動跟蹤目標(biāo)操作更為簡便易行。
　　
　　其他功能
　　
　　區(qū)域顯示、隱私保護(hù)、白平衡控制、背光補(bǔ)償控制、彩色/黑白轉(zhuǎn)換控制。
　　
　　4核心部件
　　
　　一般說來，光學(xué)鏡頭焦距越長變焦倍數(shù)越大，該攝像機(jī)所能監(jiān)視并看清的目標(biāo)也就越遠(yuǎn)。然而，由于一體化攝像機(jī)變焦鏡頭組受當(dāng)前技術(shù)水平的限制，變焦鏡
　　
　　智能球型攝像機(jī)
　　
　　頭組的遠(yuǎn)焦一直在90mm這個難關(guān)左右徘徊。一般16倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：4—64mm，18倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：3.1—73.8mm，22倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：4—88mm或3.6—79.2mm，而23倍是3.6—82.8mm，25倍是2.5—62.5mm，27倍是3.25—87.75mm，從以上數(shù)據(jù)不難看出22倍光學(xué)變焦鏡頭組的遠(yuǎn)焦88mm是看得zui遠(yuǎn)的，這也是市場比較流行22倍光學(xué)變焦一體化智能球機(jī)的原因之一。用戶在選擇鏡頭變焦倍數(shù)時應(yīng)該要求廠家提供具體的鏡頭近焦、遠(yuǎn)焦參數(shù)而不應(yīng)片面聽信其廣告上的倍數(shù)宣傳。同樣是22倍光學(xué)變焦，以日立HITACHI的一體化攝像機(jī)為，它和韓國產(chǎn)的一體化攝像機(jī)不僅存在品質(zhì)上的差異，也存在很大的價格差異。日立HITACHI的一體化攝像機(jī)價格幾乎是韓國的二倍。
　　
　　電刷一體化球形攝像機(jī)的第二個關(guān)鍵部件就是電刷。它是一體化智能球機(jī)在進(jìn)行360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時準(zhǔn)確無誤地傳遞視頻信號、控制信號的保證。從穩(wěn)定性和可靠性而言，以美國的品牌為，其電刷內(nèi)部采用金質(zhì)結(jié)構(gòu)，能確保一千萬次以上的壽命。而國內(nèi)某些球機(jī)廠家自行研發(fā)的電刷，因?yàn)闊o法很好地解決散熱問題（利用黃油來散熱，一旦黃油耗損完畢，散熱不勻?qū)?dǎo)致電刷損壞）以及耐磨損問題（受原材料成本和工藝限制，沒有使用金質(zhì)材料，易導(dǎo)致信號傳遞的可靠性沒有保證），一般壽命只有幾十萬次，這和一千萬次相比是*不同數(shù)量級的概念。
　　
　　電機(jī)
　　
　　一體化球形攝像機(jī)的第三個關(guān)鍵部件是電機(jī)及其相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)。這是驅(qū)動一體化智能球機(jī)云臺進(jìn)行水平和垂直運(yùn)動的動力源泉，球機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)也在此。業(yè)界流行使用的電機(jī)有2大系列：直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
　　
　　直流電機(jī)
　　
　　從控制的角度來說，直流電機(jī)在球機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，電機(jī)線圈中幾乎沒有任何工作電流。直流電機(jī)的這種特性，導(dǎo)致直流電機(jī)幾乎沒有什么熱損耗，壽命相對較長，一般有10年以上的壽命；若要控制直流電機(jī)驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動，則既要計(jì)算球機(jī)從當(dāng)前位置啟動的加速度，也要考慮球機(jī)將要停在下一個位置的減速度，此外還考慮電機(jī)的輸出力矩，以保證球機(jī)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，對控制器的設(shè)計(jì)要求*。世界上只有寥寥幾家生產(chǎn)商掌握該技術(shù)，深圳市艾立克電子有限公司是其中之一。
　　
　　步進(jìn)電機(jī)
　　
　　步進(jìn)電機(jī)工作原理決定了它使用脈沖計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行驅(qū)動，屬于離散控制系統(tǒng)。若要控制球機(jī)從當(dāng)前位置旋轉(zhuǎn)到下一位置，在勻速控制方式下，只需計(jì)算出兩個位置之間的步數(shù)差即可。相對而言，控制比較簡單。比較廣泛使用的1.8度或0.9度機(jī)械步距角的電機(jī)，只要設(shè)計(jì)好步距角微分電路（比如16微分、32微分、64微分或128微分），就可進(jìn)行角度控制。對于機(jī)械步距角相同的步進(jìn)電機(jī)，微分步數(shù)越高，控制精度就越高，微分電路的設(shè)計(jì)難度也就越大。但是必須注意一點(diǎn)：由于步進(jìn)電機(jī)采用微分脈沖技術(shù)控制旋轉(zhuǎn)角度和速度，即使球機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，為了保持電機(jī)的當(dāng)前位置，電機(jī)中必須時刻保留一定的工作電流。因此，步進(jìn)電機(jī)云臺存在很大的熱耗，電機(jī)的壽命自然受到影響。一般說來，步進(jìn)電機(jī)球機(jī)壽命僅有3—5年左右。比較通用的散熱方法是在球罩內(nèi)增加風(fēng)扇，以便在球罩內(nèi)形成良好的空氣循環(huán)散熱系統(tǒng)。這種方式雖然在一定程度上有助于改善步進(jìn)電機(jī)散熱，但是一旦風(fēng)扇出現(xiàn)故障，由于球罩采用密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會出現(xiàn)因局部過熱導(dǎo)致球機(jī)損壞。使用PELCO球機(jī)的用戶可能對此深有體會。
　　
　　戶可能對此深有體會。
　　
　　5選購
　　
　　使用智能球型攝像機(jī)應(yīng)注意品牌和服務(wù)，因?yàn)椴煌瑥S家生產(chǎn)的智能球型攝像機(jī)在功能上節(jié)本相同，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻有天壤之別。以電機(jī)的選取為例，好的電機(jī)多為進(jìn)口電機(jī)，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，而有些電機(jī)則截然相反。
　　
　　根據(jù)使用環(huán)境決定選取何類型的智能球型攝像機(jī)。一般要看安全防范等級如何？室內(nèi)還是室外？安裝位置如何？等特征進(jìn)行選取。
　　
　　注意事項(xiàng)
　　
　　有些廠家為了降低成本，使用部件不規(guī)范，造成長時間工作中，球機(jī)內(nèi)部聲音過大、機(jī)械部分脫落、接觸不良等現(xiàn)象，因此選購此設(shè)備應(yīng)小心。注意廠家提供的保修計(jì)劃。
　　
　　6發(fā)展趨勢
　　
　　在整個監(jiān)控行業(yè)往數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的大趨勢下，一體化智能快球也不例外，就球機(jī)業(yè)界的情況來看，有以下幾個趨勢：
　　
　　智能球型攝像機(jī)
　　
　　1）支持網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)控制的網(wǎng)絡(luò)快球（IP快球）
　　
　　2）直接支持雙絞線傳輸或光纖傳輸，更適合未來智能建筑和ITS智能交通的應(yīng)用
　　
　　3）在功能上更加智能化和人性化，如增加面部圖像識別和自動跟蹤，可應(yīng)用于在公眾場合監(jiān)控和追捕逃犯；如增加語音自動定位，可應(yīng)用于視頻會議系統(tǒng)
　　
　　4）在外觀設(shè)計(jì)上，隨著集成度的提高，小型化和多樣化外觀造型設(shè)計(jì)，使得球機(jī)安裝會更方便，和使用環(huán)境配合得也會更具隱蔽性