安防&光电信息——安防监控技术基础 9787121281631 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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雷玉堂著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121281631

商品编码：29637530804

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名:安防&光电信息——安防监控技术基础

定价：79.00元

售价：57.7元,便宜21.3元,折扣73

作者:雷玉堂著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787121281631

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书是安防新技术及系统系列精品丛书之四，从安防界存在的150条安防技术知识概念混淆不清与错误的问题入手，以光电信息技术方面的基础知识为切入点，全面、系统地阐述了光电信息技术各部分的理论基础、工作原理、实用技术与方法，及其在安防监控中的应用实例。具体内容共9章：安防＆光电信息技术基础及安防技术发展方向，光电发光器件及其在安防中的应用，光辐射信息探测器件及其在安防中的应用，光图像信息探测器件及其在安防中的应用，光纤传感技术及其在安防中的应用，光电信息传输技术及其在安防中的应用，光电信息处理技术及其在安防中的应用，光电信息存储技术及其在安防中的应用，光电信息显示技术及其在安防中的应用等。

目录

目 录章 安防＆光电信息技术基础及安防技术发展方向（1）1.1 光的基本性质及其度量（1）1.1.1 光的基本性质（1）1.1.2 光辐射的度量（3）1.2 半导体物理基础（6）1.2.1 半导体的能带（7）1.2.2 热平衡与非平衡载流子及其运动（10）1.2.3 半导体对光的吸收（15）1.2.4 半导体的PN结（17）1.2.5 半导体与金属的接触（20）1.3 光辐射电效应（22）1.3.1 光电效应（23）1.3.2 热电效应（29）1.4 安防技术学科性质及由此产生的基本知识概念混淆与错误（32）1.4.1 安防监控技术的学科性质（32）1.4.2 安防监控技术基本知识概念混淆不清与错误的150条问题（36）1.4.3 识别安防技术知识概念混淆与错误需掌握的基本知识点（44）1.5 现代安防监控技术的发展方向（47）1.5.1 安防监控技术的演进与发展（47）1.5.2 安防监控技术必须向智能化方向发展（48）1.5.3 现代安防监控技术的发展方向是物联网智能云安防技术（51）第2章 光电发光器件及其在安防中的应用（53）2.1 常用的普通光源及其在安防中的应用（53）2.1.1 光源的基本特性参数（53）2.1.2 常用的普通光源（55）2.1.3 常用的普通光源在安防中的应用（57）2.2 发光二极管LED及其在安防中的应用（58）2.2.1 发光二极管（LED）的结构及其发光原理（58）2.2.2 发光二极管（LED）的主要特性参数（60）2.2.3 发光二极管（LED）在安防中的应用（62）2.3 环保白光LED与平面分布式OLED光源及其在安防中的应用（65）2.3.1 固体环保白光LED光源及其在安防中的应用（65）2.3.2 高效节能平面分布式OLED固态光源及其在安防中应用（67）2.4 激光器及其在安防中的应用（69）2.4.1 激光器概述（69）2.4.2 半导体激光器（73）2.4.3 光纤激光器（80）2.4.4 光子晶体与光子晶体光纤激光器（82）2.4.5 激光器在安防中的应用（85）第3章 光辐射信息探测器件及其在安防中的应用（93）3.1 光辐射信息探测器件概述（93）3.1.1 光辐射信息探测器件的类型和特点（93）3.1.2 光辐射信息探测器件的基本特性参数（94）3.2 半导体光电导型探测器件及其在安防中的应用（99）3.2.1 光电导型探测器件的结构及原理（99）3.2.2 光敏电阻的特性参数（101）3.2.3 光电导型探测器件的使用要点及在安防中的应用（103）3.3 半导体光伏型探测器件及其在安防中的应用（111）3.3.1 光电池（112）3.3.2 光敏二极管（115）3.3.3 光敏三极管（123）3.3.5 光伏型探测器件的使用要点及在安防中的应用（126）3.4 热电探测器件及其在安防中的应用（132）3.4.1 热电偶与热电堆（132）3.4.2 热敏电阻（136）3.4.3 热释电探测器件（141）3.4.4 热电探测器件在安防中的应用（146）第4章 光图像信息探测器件及其在安防中的应用（150）4.1 光图像信息探测器件的类型与电视制式（150）4.1.1 光电成像器件的类型（150）4.1.2 电视扫描方式及制式（151）4.2 电荷耦合器件CCD及其在安防中的应用（153）4.2.1 CCD的结构及原理（153）4.2.2 CCD的类型（158）4.2.3 CCD的特性参数（162）4.2.4 CCD在安防中的应用（167）4.3 CMOS成像器件及其在安防中的应用（168）4.3.1 CMOS成像器件的结构及原理（169）4.3.2 CMOS成像器件的特性参数（172）4.3.3 CMOS成像器件与CCD的比较（176）4.3.4 CMOS成像器件在安防中的应用（176）4.4 直视型光电成像器件及其在安防中的应用（178）4.4.1 像管的结构与工作原理（179）4.4.2 主要性能参数（179）4.4.3 像增强管的级联（180）4.4.4 直视型光电成像器件在安防中的应用（183）4.5 特种光电成像器件及其在安防中的应用（183）4.5.1 红外光成像器件（183）4.5.2 紫外光成像器件（187）4.5.3 X射线光成像器件（188）4.5.4 特种光电成像器件在安防中的应用（191）第5章 光纤传感技术及其在安防中的应用（195）5.1 光纤传感技术概述（195）5.1.1 光纤的结构与类型及其传光原理（195）5.1.2 光纤传感器的结构与类型（197）5.1.3 光纤传感技术中的调制技术（199）5.2 常用的光纤传感器技术（200）5.2.1 常用的光纤传感器技术（200）5.2.2 常用的光纤传感器技术的典型应用（201）5.3 光纤光栅型传感器技术（206）5.3.1 光纤光栅型传感器的类型（206）5.3.2 光纤布拉格光栅传感器的原理及优点（208）5.3.3 光纤光栅型传感器技术的典型应用（212）5.4 多路复用和分布式光纤传感器及其在安防中的应用（214）5.4.1 多路复用式光纤传感器技术（214）5.4.2 分布式光纤传感器技术（217）5.5 光纤传感器技术在安防中的应用（219）5.5.1 常用光纤传感器技术在安防中的应用（220）5.5.2 光纤光栅型传感器技术在安防中的应用（220）5.5.3 多路复用和分布式光纤传感器技术在安防中的应用（228）5.5.4 光纤传感器在城市物联网智能安防中的应用（229）第6章 光电信息传输技术及其在安防中的应用（234）6.1 光纤传输技术（234）6.1.1 光缆的结构及光纤的连接与耦合（234）6.1.2 光纤传输系统的组成与特点（239）6.2 无线光波传输技术（241）6.2.1 无线光波传输系统的组成原理及特点（242）6.2.2 无线光波传输技术的难点及其解决法（244）6.3 太赫兹波传输技术（245）6.3.1 太赫兹波的产生（245）6.3.2 太赫兹波的特点（246）6.4 光信息调制传输技术（247）6.4.1 光信息调制技术概述（247）6.4.2 调制信号的解调技术（252）6.5 光电信息传输技术在安防中的应用（253）6.5.1 光纤传输技术在安防中的应用（253）6.5.2 无线光波传输技术在安防中的应用（255）6.5.3 太赫兹波传输技术在安防中的应用（258）6.5.4 光信息调制传输技术在安防中的应用（260）第7章 光电信息处理技术及其在安防中的应用（262）7.1 光电信息处理技术概述（262）7.1.1 光电信息处理的特征方法和目标（263）7.1.2 图像数字化及其分析处理的方法和内容（264）7.1.3 安防监控图像处理的基本方法——像素处理（267）7.2 光电图像处理-视频图像处理（271）7.2.1 光电图像处理的优势（271）7.2.2 视频标准（272）7.2.3 视频图像的特点及其处理的研究内容（275）7.3 视频内容检索技术（276）7.3.1 视频内容检索技术的基本概念（277）7.3.2 视频内容检索系统的结构（280）7.3.3 视频内容检索的关键技术（283）7.4 安防中常用的视频运动目标的检测与识别方法（290）7.4.1 背景差法（290）7.4.2 帧间差法（291）7.4.3 光流法（292）7.5 安防视频监控中的行为理解（293）7.5.1 视频监控中行为理解概述（293）7.5.2 常用行为理解的方法（294）7.5.3 行为理解存在的问题及发展趋势（295）第8章 光电信息存储技术及其在安防中的应用（297）8.1 光盘存储技术（297）8.1.1 光盘存储的原理（298）8.1.2 光盘存储的类型（299）8.1.3 光盘存储器（306）8.2 大容量光带存储技术（309）8.2.1 大容量光带存储系统的结构原理及类型（309）8.2.2 大容量光带存储的方式及与磁光盘的比较（310）8.3 全息存储技术（311）8.3.1 全息存储的原理（311）8.3.2 全息存储的特点（312）8.4 超高密度光电存储技术（312）8.4.1 双光子双稳态三维存储技术（313）8.4.2 电子捕获存储技术（315）8.4.3 持续光谱烧孔存储技术（315）8.4.4 近场光学存储技术（317）8.4.5 超高密度光电存储技术的发展趋势（317）8.5 光电信息存储技术在安防中的应用（318）8.5.1 光盘存储技术在安防中的应用（318）8.5.2 大容量光带存储技术在安防中的应用（319）8.5.3 全息等新兴存储技术在安防中的应用

作者介绍

雷玉堂，男，退休前系武汉大学教授、博士生导师，中国光电与安防技术专家，被誉为“中国安防行业技术书的领军人物”。

文摘

序言

城市之眼：现代安防监控技术与光学信息深度解析 在科技日新月异的今天，安全已成为社会发展与民生福祉的基石。而作为现代安全体系中不可或缺的关键一环，安防监控技术正以前所未有的速度向前迈进，深刻地改变着我们感知、理解和保护周遭世界的方式。本书将带领读者深入探索安防监控技术的核心奥秘，并聚焦于其与光电信息技术的深度融合，揭示“城市之眼”如何炼成，以及这背后蕴含的强大力量。 第一章：安防监控体系的基石——从概念到应用 本章将首先对安防监控体系进行全面而清晰的定义与梳理。我们将追溯安防监控技术的发展历程，从最初简单的信号报警系统，到如今高度智能化、网络化的集成平台，展现其演进的脉络。在此基础上，我们将深入探讨安防监控系统的基本构成要素，包括前端采集设备（如摄像机、传感器）、传输网络（如同轴电缆、光纤、无线网络）、后端存储与处理设备（如硬盘录像机、网络视频录像机、云存储）以及监控中心平台（如视频管理系统、报警管理系统）。 我们还将详细阐述安防监控技术在各个领域的广泛应用。在城市管理方面，如何通过部署高清监控网络，实现对交通流量的实时监控、对公共区域的安全布控、对突发事件的快速响应；在商业运营领域，如何利用监控技术优化门店管理、防止盗窃、保障顾客安全；在工业生产中，如何通过监控保障生产线安全、监测设备状态、提高运营效率；在家庭安防方面，如何构建个性化的智能家居安防系统，为居民提供全方位的安全保障。每一类应用场景都将结合实际案例，深入分析其技术特点与实际效益，让读者直观感受安防监控技术的力量。 第二章：光电信息的魔力——摄像头技术深度剖析 光电信息技术是安防监控系统的“眼睛”，而摄像机则是实现这一功能的关键载体。本章将聚焦于现代安防摄像机的核心技术，对其进行深入的剖析。我们将从成像原理出发，详细介绍CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）两种主流图像传感器的技术特点、优缺点以及在安防监控中的应用差异。读者将了解到不同传感器类型如何影响图像的质量、功耗以及成本。 更重要的是，我们将深入探讨影响图像质量的关键技术参数。诸如分辨率（从标清到4K乃至更高）、帧率、感光度（ISO）、宽动态范围（WDR）、信噪比（SNR）等，都将得到详细的解释。我们将说明这些参数的实际意义，以及它们如何在不同光照条件和复杂场景下，决定摄像机捕捉到的图像的清晰度、色彩还原度以及细节表现力。 此外，本章还将涵盖现代安防摄像机的先进功能。红外夜视技术（IR）的原理与应用，如何实现全天候监控；变焦技术（光学变焦与数字变焦）的区分与选择，如何适应不同监控距离的需求；PTZ（Pan-Tilt-Zoom）云台摄像机的运动控制原理与应用场景，如何实现大范围的监控覆盖；以及针对特殊环境需求设计的防水、防爆、防腐蚀等特种摄像机。通过对这些技术的深入讲解，读者将能更深刻地理解安防摄像机是如何在各种挑战下，捕捉到至关重要的视觉信息。 第三章：色彩的语言——图像信号的编码与传输 摄像机捕捉到的原始图像信号需要经过一系列处理才能进行存储和传输。本章将重点关注图像信号的编码与传输技术，这是实现高效监控的关键环节。我们将首先介绍图像压缩技术，这是为了减小图像数据量，从而提高存储效率和传输速度。 H.264、H.265（HEVC）等主流视频编码标准将被详细讲解，包括它们的编码原理、压缩效率以及在不同应用场景下的优劣。读者将了解到这些编码标准是如何通过去除冗余信息、预测运动矢量等方式，实现高效的图像压缩。 随后，我们将深入探讨视频传输方式。从传统的模拟信号传输，到如今主流的IP网络传输，我们将分析其技术演进和各自的特点。对于IP网络传输，我们将详细介绍TCP/IP协议族在视频监控中的应用，包括RTSP（Real Time Streaming Protocol）、RTMP（Real-Time Messaging Protocol）等流媒体传输协议，以及PoE（Power over Ethernet）技术如何实现供电与数据传输的合一，简化布线。 此外，本章还将涉及视频信号的带宽需求与优化。我们将分析不同分辨率、帧率、编码标准的视频流对网络带宽的影响，并介绍相关的带宽管理与优化技术，确保监控视频的流畅传输，避免卡顿和延迟。理解这些编码与传输的底层逻辑，将有助于读者更好地设计和部署安防监控系统。 第四章：智能化的涌现——视频分析与人工智能在安防监控中的应用 安防监控的未来在于智能化，而人工智能（AI）是驱动这一变革的核心引擎。本章将聚焦于视频分析与人工智能在安防监控领域的深度融合。我们将从基础的视频分析技术讲起，例如运动检测、背景建模等，这些技术是如何识别视频画面中的变化，从而触发报警或记录事件。 在此基础上，我们将重点介绍基于深度学习的视频分析技术。人脸识别技术将是重点讲解内容，包括其识别原理、不同算法的优劣、以及在身份验证、嫌疑人追踪等场景下的应用。物体识别技术，如车辆识别、行人识别、甚至特定物品的识别，也将得到详细的探讨，其在交通管理、零售分析、资产追踪等方面的巨大潜力将被充分挖掘。 行为分析是人工智能在安防监控中的另一重要应用方向。我们将介绍如何通过AI算法识别异常行为，例如跌倒检测、徘徊检测、斗殴检测、区域闯入检测等，从而实现更主动、更精准的安全预警。在人流统计与分析方面，AI技术如何帮助管理者了解人群的流动规律、密度变化，为城市规划和商业决策提供数据支持。 此外，本章还将展望AI在安防监控中的未来发展方向，例如多模态信息融合（结合视频、音频、传感器等）、事件推理、以及更高级别的场景理解等，预示着安防监控将从被动响应走向主动预测和智能决策。 第五章：从数据到洞察——存储、管理与平台化 海量视频数据的存储、管理和高效利用，是构建现代化安防监控体系的基石。本章将深入探讨这一关键环节。我们将首先分析不同存储介质的优缺点，包括硬盘录像机（DVR）、网络视频录像机（NVR）以及云存储。我们将对比分析它们的容量、读写速度、可靠性、成本以及在不同规模和应用场景下的适用性。 数据管理是数据价值的释放者。我们将介绍视频管理系统（VMS）的核心功能，包括设备接入与配置、实时视频预览、录像回放与检索、告警管理、用户权限管理等。在此基础上，我们将深入探讨如何实现对海量数据的有效组织与检索，例如通过时间、事件、区域等多种维度进行快速查找，提升信息获取的效率。 随着安防监控系统的规模日益扩大和复杂性不断增加，平台化成为必然趋势。本章将介绍安防监控平台的架构设计与关键技术。我们将探讨如何构建一个集成的、可扩展的、开放的安防监控平台，实现与其他业务系统（如门禁系统、报警系统、楼宇自控系统、甚至城市管理平台）的互联互通，打破信息孤岛，形成联动效应。平台化不仅提高了管理效率，更重要的是为实现更高级别的智能化应用和数据挖掘提供了基础。 第六章：挑战与未来——安防监控技术的发展趋势与展望 尽管安防监控技术取得了显著的进步，但仍面临诸多挑战。本章将对这些挑战进行梳理，并展望未来的发展趋势。我们将探讨数据安全与隐私保护的重要性，在智能化监控日益普及的今天，如何平衡安全需求与个人隐私，是亟待解决的难题。网络安全问题，如何防止黑客攻击，保障监控系统的稳定运行，也将是重要的讨论内容。 在技术层面，我们将展望更高清、更智能、更具感知能力的监控设备。例如，更高分辨率的摄像机、更先进的低光照成像技术、更强大的边缘计算能力（将AI分析能力部署到设备端），以及对非可见光信息（如红外、热成像）的利用。 此外，本章还将探讨安防监控与物联网（IoT）、大数据、云计算等前沿技术的深度融合。如何利用大数据分析来挖掘监控数据中的潜在规律，预测风险；如何利用云计算的强大算力和存储能力来支撑大规模的智能分析；以及如何将安防监控融入更广泛的物联网生态系统中，构建更智能、更安全的社会环境。 最后，我们将总结本书的核心内容，并呼吁行业内外共同努力，推动安防监控技术朝着更智能、更人性化、更安全的方向发展，为构建一个更加美好的社会贡献力量。 通过对本书内容的深入研读，读者将能够构建起对现代安防监控技术及其与光电信息技术融合的全面而深刻的理解，掌握分析和评估各类安防监控解决方案的能力，并对未来的发展趋势拥有清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，对我而言更像是一次系统性的知识重构之旅。我过去虽然也接触过一些相关的技术资料，但总感觉知识点零散，缺乏一个贯穿始终的逻辑主线。这本书的厉害之处就在于，它建立了一个非常清晰的脉络，从最基础的传感器原理，逐步过渡到信号处理，再到后端的存储和管理，逻辑链条衔接得天衣缝合，让人在阅读时能够不断地将新的知识点“钉”在已有的框架上。特别是书中对“系统集成”这一环节的论述，非常到位。它没有将各个模块孤立看待，而是着重强调了不同子系统之间如何进行高效、可靠的协同工作，这才是现代安防工程中最考验功力的地方。这种宏观视角下的梳理，极大地拓宽了我对整个行业的技术认知边界，不再仅仅停留在某个单一技术的层面，而是开始思考如何构建一个稳定、可扩展的整体解决方案。

评分☆☆☆☆☆

就我个人的使用体验来说，这本书更像是一本随时可以翻阅的“现场手册”，而不是那种读完一遍就束之高阁的理论著作。在实际项目中遇到棘手的兼容性问题或者需要快速回顾某个特定标准时，我发现这本书中的某些章节简直是“救星”。它的索引做得相当不错，查找特定参数或协议规范非常便捷。更实用的是，书中对于常见故障排查的思路梳理，虽然篇幅不大，但逻辑严密，提供了一套非常规范化的排查流程，这在压力之下尤其宝贵。它没有过多地涉及市场营销或商业趋势，完全聚焦于技术实现本身，这种纯粹的技术导向让我非常信赖其内容的时效性和专业性。对于那些需要在生产一线解决实际问题的技术人员来说，这本书的价值远超普通教材，更像是一件趁手的专业工具。

评分☆☆☆☆☆

我花费了不少时间仔细研读了这本书的理论深度，总体感觉它在知识体系的构建上做得非常扎实，但可能并不适合完全没有基础的“小白”读者。它没有像很多入门读物那样，用大段的日常案例来“软化”技术门槛，而是开篇就直接切入了核心的系统架构和底层原理。举个例子，在讲解数据采集和传输协议的部分，作者没有止步于描述“是什么”，而是深入剖析了“为什么是这样设计”，这对于追求知其所以然的工程师来说是极大的福音。书中对不同技术方案的对比分析尤为精彩，比如对于几种主流的视频压缩标准，它不仅列出了参数差异，还结合实际应用场景分析了各自的优缺点，这种批判性的思维引导非常有价值。然而，这也意味着读者需要具备一定的预备知识，否则初读时可能会感到有些吃力，需要反复查阅其他资料来辅助理解。我认为，这本书更像是一本进阶的“武功秘籍”，需要有扎实的内功才能发挥最大效用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常鲜明，它摒弃了那种过于学术化、佶屈聱牙的叙述方式，转而采用了一种精准、高效、带着工程师口吻的表达。你会发现，作者在描述复杂问题时，往往能用最经济的文字直达核心，没有冗余的修饰词，每一个句子似乎都是为了传递信息效率最大化而存在的。这种务实的风格，让我在查阅特定技术点时，可以迅速定位并吸收关键信息，大大节省了时间。不过，这种简洁也带来了一定的“阅读挑战”——它对读者的专注度要求很高。如果你心不在焉，很容易错过那些看似简单却至关重要的技术细节。我特别喜欢作者在某些关键概念后附带的“经验总结”或“注意事项”，这些部分往往是作者多年实践经验的结晶，比纯理论阐述更有指导意义，让人感觉像是在听一位资深前辈的现场授课，非常接地气。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象。封面采用了深沉的蓝色调，配以简洁而富有科技感的字体，立刻让人联想到专业和严谨。纸张的质感也相当不错，拿在手里有分量，这对于一本技术类书籍来说至关重要，毕竟经常翻阅和做笔记是常有的事。内页的排版布局也体现了设计者的用心，清晰的章节划分、恰当的留白，使得长篇的文字阅读起来也不会感到压迫。尤其值得称赞的是，书中穿插的插图和流程图，线条流畅，标注清晰，即便是初次接触复杂概念时，也能通过这些视觉辅助快速抓住核心要点。这种对细节的关注，让人感觉作者和出版社对读者的阅读体验是放在心上的。总而言之，从外在到内在的每一个细节，都透露出这是一本精心打磨过的、值得信赖的技术参考资料。我甚至觉得，光是把它摆在书架上，就已经能感受到一股专业气息扑面而来，非常赏心悦目。