傅桃妹
深圳市中航保安服务有限公司
摘要：当前，在视频安防监控系统技术中，图像的高清化、网络化、智能化已成为业内人员包括用户单位共同追求的目标，但是许多人却没有将摄像机的配置及画面调试问题提到一个会直接影响图像质量有效性的高度去认识。笔者经过多年来参与技防工程验收和管理工作的实践，深深体会到安防监控摄像机的配置和画面调试的重要性，如果没有根据建筑物的具体结构、环境条件和目标对象正确合理地配置和调试摄像机画面，即便摄像机的分辨率再高，系统的技术水平也达到最高标准，但摄像机的图像一旦出现俯视、侧视、逆光、有效画面小，甚至出现盲区和死角等问题时，监控图像还是起不到预期的效果和作用。此时，选用技术再好的摄像机或者采用最先进的系统设计理念也是前功尽弃。应该看到，图像质量的有效性有两部分组成，一是设备和技术的先进性，二是前端摄像机配置和画面调试的合理性，两者缺一不可。
关键词：摄像机；高清化；网络化；SVAC
引言
研究表明，人类通过视觉感知外部信息的比例高达83%，视觉是人类获得外部信息的主要途径，而摄像机的发明让人类的视觉在空间、时间上得到了极大的延伸。随着传感器技术、图像处理技术、计算机技术、通信技术及人工智能技术等科学技术的发展及交叉使用，摄像机在工业、医疗、军事、民用等领域的应用得到空前的发展。摄像机在民用安全技术防范行业视频安防监控系统中的应用，更是空前的繁荣昌盛，为保护人身安全、财产安全，减少犯罪，维护社会稳定等提供了强有力的技术支持。在视频安防监控系统中，针对不同的应用环境，各摄像机制造商研发、生产了多种类型的摄像机。面对种类繁杂的摄像机，用户如何选择既能满足工程需求，又能节约投资的摄像机，显得尤为重要。图像质量的有效性由两部分组成，一是设备和技术的先进性，二是前端摄像机配置和画面调试的合理性。摄像机的良好调试，能更好地发挥相应摄像机的特性和作用。
1高清采集
在一些新制定的安防技术标准中，倾向于将704×576或720×576定义为标清，达到1920×1080（200万像素）称为高清，在高清与标清之间定义为"准高清"，使高清等概念在安防领域也有了准确定义。特别要引起注意的是，这里所指的"高清"对于安防摄像机而言是一个像素的概念，它是摄像机中图像采集传感器的一个指标，而不是指摄像机视频输出的分辨力。分辨力：或称为解像力、清晰度等，是衡量视频输出信号对目标的分辨能力的指标，该指标的单位为电视线，分为水平和垂直两种，其中水平分辨力被提及得更多。水平分辨力的定义是在图像高度相等的水平尺寸内可分辨的垂直黑白条数。像素数少的摄像机，它的分辨力一定高不了；但反之不然，像素数多的摄像机并不一定有较高的分辨力，如依靠插值可以获得高像素数，但不能获得高分辨力。原因在于分辨力是一个系统指标，受诸多因素的影响，如镜头成像质量、图像信号采样精度、编码压缩比等等。但这些影响分辨力的因素也正是摄像机设计时所需要重点考虑的关键点，如果这些关键技术处理得不好，空有一片高像素的传感器，也不能算一款高性能的安防摄像机。因此分辨力也就成为一个能够真实地反映摄像机静态图像质量的指标。由于以上原因，分辨力的测试在摄像机性能及质量评价中一直占有非常重要的地位。依照水平分辨力的定义，对于704×576和720×576这两种像素数，对应理论上的最高分辨力分别为528电视线和540电视线；而1280×720像素理论上的最高分辨力为720电视线；1920×1080像素理论上的最高分辨力为1080电视线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然，要达到理论上的最高分辨力几乎是不可能的，例如对于1920×1080像素，有900电视线的分辨力已是相当不错的性能表现了。分辨力的测试方法，目前仍以摄取综合测试卡的方法为主。综合测试卡的典型图形如图1所示，可以适应16：9和4：3两种不同的像素比例。综合测试卡被摄取后，可以用主观目测法或用示波器测量调制深度来读取分辨力指标 ，用此两种方法测试的指标基本相当。
2视频安防监控摄像机的选用
在地下停车库出入口、建筑大厅出入口等处，经常会出现内外光线对比较大，且摄像机需面向强光线方向安装的情况。这种情况下，需选用具有宽动态功能的摄像机。普通摄像机只能进行一次曝光，在光线对比非常强烈的环境下，曝光不足，导致图像失真严重；宽动态摄像机进行两次曝光，并将两次的图像叠加，使得强光背景下的景物可清晰再现。安装在停车尝路口、园区出入口等处的摄像机，应能够清晰拍摄机动车号牌。在夜晚车灯开启的情况下，会出现局部强光现象。这种情况下，普通摄像机由于强光抑制，无法看清车牌，因此需选用具有强光抑制功能的摄像机。 各种现场环境中，经常有照度变化较大或照度很低，并需要24h监控的场景。该场景下，需选用具有低照度功能的摄像机。低照度是摄像机的一项重要性能，直接决定了摄像机在低照度环境下的拍摄效果。常见低照度摄像机的最低照度为0.1lx（暗光级）、0.01lx（月光级）及0.001lx（星光级）。由于低照度摄像机的最低照度值与镜头光圈的大孝电子灵敏度及红外线开关状态等均有关系，因此在选用时应综合考虑上述因素。当监控区域没有光照或某段时间没有光照时，需选用红外摄像机。红外摄像机的红外灯发出的红外光，会随着时间衰减有效距离相应减小，因此选用红外摄像机时，应充分考虑红外灯有效距离的裕量。
3视频安防监控摄像机的配置和调试
调试过程中常见的注意事项：在加大摄像机有效图像画面的同时，要有一定景深范围；摄像机应避免出现俯视、侧视等现象；出入口的摄像机安装朝向宜保持一致。视频监控图像按其显示的细节程度和反映的对象特征要求，可分为3个层次，分别为：能显示人的面部特征或机动车牌号；能显示人的体貌特征和人员的活动情况；能显示某个特定区域或场地人员或车辆的活动情况和人员及车辆的行为特征。摄像机的监控范围主要取决于所要反映的对象特征，不是所有地方的视频监控图像都要求能够清晰地显示人的面部特征等细节。以数字摄像机为例，摄像机的配置若能达到表2的配置要求，视频监控图像就能较好地达到预期效果。监控图像有效画面的大小与景深范围是一对矛盾体，在画面调试中要正确处理好图像有效画面的大小和景深范围二者的关系。有效画面太大，会直接影响到画面的景深，影响到对人员或车辆运动过程的特征观察，导致需要取证时，停格截取目标特征的画面不清楚。因此在调试过程中可根据表2中需要显示的图像内容，调整有效画面的大小，尽量突出需要的图像内容，使有效画面的大小与景深范围协调、统一。
结语
影响图像质量有效性的因素很多，除与摄像机清晰度和其他技术参数有关外，还与摄像机安装和配置的数量、位置、角度、光线以及画面的调试等有直接关系，无论哪个环节发生问题，都会影响监控图像效果。所以，设计和施工过程中，技术人员在选择技术性能良好的摄像机的同时，还要充分重视摄像机的配置及画面调试问题，从而取得最佳的监控图像效果。
参考文献
［1］公安部科技局，全国安全防范报警系统标准化技术委员会.GB50348-2004安全防范工程技术规范［S］.北京：中国计划出版社，2004.
［2］中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2008.
论文作者:傅桃妹
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：摄像机论文; 分辨力论文; 图像论文; 画面论文; 照度论文; 安防论文; 景深论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;