小區(qū)安保:高空拋物監(jiān)控攝像機(jī)選型安裝

成都弱電公司訊：

隨著人民生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，居住的平安需求逐漸成為了大家關(guān)注的一個焦點問題。人們對居住的環(huán)境，不再僅局限于小區(qū)的舒適性、住宅的裝修等，對小區(qū)的安保經(jīng)管也開始愈來愈關(guān)心。

高空拋物監(jiān)控攝像機(jī)選型

小區(qū)高空拋物成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)和常規(guī)的小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)并沒有太大的差別，最主要區(qū)別就是攝像機(jī)的技術(shù)選型，因為高空拋物的物體下落速度較快，一般普通的低幀率的攝像機(jī)無法有效地捕捉目標(biāo)，也無法定位拋物者所在的樓層位置，所以在高空拋物監(jiān)控攝像機(jī)的技術(shù)選型上，我們特殊注重了以下幾個問題：

一、攝像機(jī)的選型：球型攝像機(jī)是一體化攝像機(jī)、球形云臺、解碼器這幾部分組成的，可以自動聚焦、手動變倍，鏡頭拉近拉遠(yuǎn)及360度轉(zhuǎn)動來監(jiān)控所需監(jiān)控的區(qū)域，一般使用在室外或者室內(nèi)面積比較大，范圍比較廣的場合。半球攝像機(jī)的變焦范圍一般都不大，例如2倍、3.6倍等，而且鏡頭一般都不易更換，主要用于固定視野的監(jiān)控，例如樓梯間、通道、電梯轎箱。槍機(jī)應(yīng)用的場合比較廣泛、可擴(kuò)展性更高，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控或廣角監(jiān)控，它的變焦范圍則取決于選用的鏡頭，可以從幾倍到幾十倍不等，而且鏡頭的更換比較容易，針對高空拋物的監(jiān)控，選擇槍機(jī)是最為適合的。

二、圖像傳感器的選型：攝像機(jī)的最主要部件圖像傳感器，早期圖像傳感器大部分都是采用CCD，它能夠?qū)⒐饩€信號變?yōu)殡姾尚盘柌⒖蓪㈦姾蓛Υ婕稗D(zhuǎn)移，也可將儲存的電荷取出，使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝像元件，具有分辨率高、靈敏度高、信噪比高、動態(tài)范圍高等特點。近年來，CMOS圖像傳感器發(fā)展迅猛，其體積小、集成度高、功耗低等長處，廣泛應(yīng)用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備中，它通過采用影像光源自動增益補強(qiáng)技術(shù)、自動亮度、白平衡控制技術(shù)，色飽和度、對比度、邊緣增強(qiáng)以及伽馬矯正等先進(jìn)的影像控制技術(shù)，完全可以達(dá)到與CCD攝像頭相媲美的效果。受市場發(fā)展以及技術(shù)等情況的限制，數(shù)字?jǐn)z像頭采用CCD圖像傳感器的廠商為數(shù)不多，主要原因是采用CCD圖像傳感器成本高的影響，所以沒有必要一味追求CCD圖像傳感器。

三、傳感器尺寸的選型：傳感器尺寸(又稱靶面尺寸)，主要有1/4″、1/3″、1/2″、1/1.8″英寸等幾種，它的大小以及與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。在同樣的像素條件下，傳感器尺寸越大，感光面積越大，對光線的敏感性也就越強(qiáng)，描述的圖像層次也就越豐富，成像效果越好?！?/”這個后面的數(shù)字英寸的變小，只是表示這方面技術(shù)在不斷的進(jìn)步，并不是說1/3″英寸就一定比1/4″英寸的好，因為分歧的場合需要用到一些分歧尺寸的傳感器所獨有的長處。例如1/2″英寸可以有比較大的通光量，1/4″英寸可以比較容易的獲得較大的景深。由于高空拋物監(jiān)控的環(huán)境和區(qū)域具有一定的特殊性，建議選用1/2″、1/1.8″等尺寸的傳感器。

四、鏡頭的選型：鏡頭的種類繁多，從焦距上分類，可分為短焦距、中焦距、長焦距和變焦距鏡頭；從視場的大小分類，可分為廣角、尺度、遠(yuǎn)攝鏡頭；從結(jié)構(gòu)上分類，還可分為固定光圈定焦鏡頭、手動光圈定焦鏡頭、自動光圈定焦鏡頭、手動變焦鏡頭、自動光圈電動變焦鏡頭、電動三可變鏡頭(指光圈、焦距、聚焦這三者均可變)等類型。由于鏡頭選擇得合適與否，直接關(guān)系到攝像質(zhì)量的優(yōu)劣，又關(guān)系到工程造價，因此在實際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。

針對高空拋物監(jiān)控，我們建議如下：(1)、建議選擇自動光圈鏡頭：高空拋物使用的攝像機(jī)多在室外安裝，因為室外的光線的動態(tài)范圍變化較大，夏日陽光下環(huán)境照度達(dá)50000Lx-100000Lx，夜間路燈時僅為10Lx，變化幅度相當(dāng)大，自動光圈對監(jiān)控點的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng)。(2)、建議選擇手動變焦鏡頭：大多數(shù)用戶選購監(jiān)控攝像機(jī)時標(biāo)配的就是定焦鏡頭，根據(jù)所需要布控點來選擇合適的焦距，如大范圍監(jiān)控會選擇4mm短焦鏡頭。然而高空拋物監(jiān)控區(qū)域和環(huán)境是千變?nèi)f化的，同時與樓幢之間的距離也是相對不固定，面對這么多可變因素，建議選擇變焦鏡頭。一般情況下，變焦鏡頭可以提供4mm~16mm甚至更長的焦距，根據(jù)鏡頭選擇分歧，數(shù)值可以分歧。變焦也分手動和自動，考慮到價格成本，手動變焦更適合于本項目。(3)、鏡頭的接口：鏡頭的接口分為C與CS接口，它們的區(qū)別在于鏡頭與攝像機(jī)接觸面至鏡頭焦平面的距離分歧，C型接口此距離為17.5mm，CS型接口此距離為12.5mm。C型鏡頭與C型攝像機(jī)，CS型鏡頭與CS型攝像機(jī)可以配合使用，C型鏡頭與CS型攝像機(jī)之間增加一個5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)可以配合使用，CS型鏡頭與C型攝像機(jī)無法配合使用。在選擇攝像機(jī)與鏡頭的配合時，首先要明確機(jī)械接口是否一致，盡量選用同一種工業(yè)尺度的接口，以免給安裝帶來麻煩。其次要求鏡頭成像規(guī)格與攝像機(jī)傳感器尺寸規(guī)格一致，即鏡頭標(biāo)明的為1/3″英寸，則選用攝像機(jī)的規(guī)格也應(yīng)為1/3″英寸，否則不能相互配合。例如：使用1/3″英寸攝像機(jī)，還勉強(qiáng)可以配備1/2″英寸鏡頭，此時攝像系統(tǒng)顯現(xiàn)的視場角要比鏡頭標(biāo)明的視角小很多；但反過來把1/2″英寸鏡頭用于2/3″英寸攝像機(jī)時，則圖像就不能充滿屏幕，圖像邊緣不是發(fā)黑就是發(fā)虛。

五、幀率與分辨率的選擇：攝像頭的幀率是指在1秒鐘時間里傳輸?shù)膱D片的幀數(shù)，也可以理解為圖形處理器每秒鐘能夠刷新幾次，通常用fps(FramesPerSecond)表示。每一幀都是靜止的圖像，快速連續(xù)地顯示幀便形成了“運動”的圖像，也就是視頻。高幀率可以得到更流暢、更逼真的視頻，每秒鐘幀數(shù)(fps)愈多，所顯示的動作就會愈流暢。一般來說30幀/秒是行業(yè)普遍水平，但為了提高高空拋物的監(jiān)控視頻的效果，推薦使用60幀/秒的幀率，可以明顯提升圖像交互感和逼真感。目前暫不推薦90幀/秒或120幀/秒以上幀率的攝像機(jī)，最主要的是高速圖形處理器的價格以及圖像傳輸速率限制等問題，超高幀率攝像機(jī)的價格和技術(shù)還不算成熟。

分辨率指在視頻攝錄、傳輸和顯示過程中所使用的圖像質(zhì)量指標(biāo)，或顯示設(shè)備自身具有的表現(xiàn)圖像細(xì)致程度的固有屏幕結(jié)構(gòu)，換句話說就是指單幅圖像信號的掃描格式或顯示設(shè)備的像素規(guī)格。分辨率的單位是“像素點數(shù)Pixels”，而不是“電視線TVLine”，分辨率代表水平行和垂直列的像素數(shù)目，用“水平像素×垂直像素”來表達(dá)，例如目前市面大部分?jǐn)z像頭分辨率為1280×1240，代表水平行有1280個像素，垂直列上有1024個像素，這樣整個畫面大約有130萬像素。隨著技術(shù)的發(fā)展，分辨率會越高，就可以呈現(xiàn)更多信息，圖像質(zhì)量越好，考慮到系統(tǒng)的先進(jìn)性，建議現(xiàn)在高空拋物監(jiān)控使用攝像頭分辨率為1920×1080，整個畫面大約有200萬像素。

六、最低照度：照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明(Lm)數(shù)，也叫做勒克斯(Lux，法定符號Lx)：1Lx=1Lm/m2。最低照度是測量攝像機(jī)感光度的一種方法，換句話說，攝像機(jī)能在多黑的條件還可以看到的可用的影像。簡樸地說，在暗房內(nèi)攝像機(jī)對著被測物，然后把燈光慢慢調(diào)暗，直到監(jiān)視器上快要看不清楚被測物為止，這時測量光線的照度，就是該攝像機(jī)的最低照度。通常將攝像機(jī)分為四個等級：(1)、普通級攝像機(jī)：一般照度值均大于0.1Lux；(2)、低照度攝像機(jī)：照度值范圍在0.1Lux至0.01Lux之間的攝像機(jī)；(3)、月光級攝像機(jī)：其照度值范圍在0.01Lux至0.001Lux間；(4)、星光級攝像機(jī)：當(dāng)最低照度值達(dá)到甚至低于0.0001Lux的時候，便達(dá)到了星光級的超低照度攝像機(jī)，但這些分類也沒有絕對的規(guī)范化、尺度化。

由于小區(qū)夜間光照不足，又不可能大規(guī)模安裝補光照明設(shè)施(為了保證業(yè)主休息，不方便通過補光等方式來提高環(huán)境照度)，此種場景下對攝像機(jī)的低照度性能要求就比較高。雖然紅外與激光攝像機(jī)在外界無需任何輔助光源的情況下可得到較清晰的圖像，但紅外與激光攝像機(jī)目前仍存在一些缺陷，如色彩為黑白、能耗大、散熱不佳、紅外攝像機(jī)照射距離有限、照射范圍不廣等。

隨著圖像傳感器技術(shù)的提高，以及圖像降噪算法的應(yīng)用，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的低照度效果越來越好，它分歧于紅外，可借助周圍的一切光源，如路燈、走廊燈、月光甚至星光等，在光線較暗的情況下獲得全彩色實時視頻圖像。由于采用了超靈敏度圖像傳感器，以及獨有的電子倍增和噪點控制技術(shù)，能夠極大地提高攝像機(jī)的靈敏度，并且具備24小時全彩色實時效果，沒有普通低照度攝像機(jī)出現(xiàn)的拖尾現(xiàn)象，以滿足對夜間高品質(zhì)監(jiān)控的需求。其長處是功耗小、圖像效果真實、不偏色，在應(yīng)用面上，雖然不及紅外攝像機(jī)廣泛，但也在一定程度上具備不可替代性。高空拋物成都視頻監(jiān)控中為解決夜間監(jiān)控的難題，建議使用“星光級”攝像頭。

七、寬動態(tài)范圍：寬動態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運用的一種技術(shù)。當(dāng)在強(qiáng)光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機(jī)輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍”。常規(guī)攝像機(jī)視場中的物體在亮度較高的背景光時，需要看門口或窗外的物體，通常采用中央背光補償(BLC)模式，它主要是靠提升視場中央部分的亮度、降低視場四周部分的亮度來達(dá)到看清位于中央位置內(nèi)物體的目的。而寬動態(tài)這一技術(shù)是同一時間曝光兩次，一次快，一次慢，再進(jìn)行合成使得能夠同時看清畫面上亮與暗的物體。雖然二者都是為了克服在強(qiáng)背光環(huán)境條件下，看清目標(biāo)而采取的措施，但背光補償是以犧牲畫面的對比度為代價的，所以從某種意義上說，寬動態(tài)技術(shù)是背光補償?shù)纳?。CCD攝像機(jī)的寬動態(tài)范圍最多也只有66dB，而CMOS寬動態(tài)攝像機(jī)的動態(tài)范圍已能達(dá)到120dB以上，在未來CMOS寬動態(tài)技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。高空拋物的監(jiān)控攝像機(jī)有時對著天空，太陽光可能會直射到鏡頭，所以需要寬動態(tài)范圍的攝像頭。

八、透霧：伴隨著霧霾天氣的日益嚴(yán)峻，不少傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機(jī)已經(jīng)失去了其監(jiān)控的作用，霧霾導(dǎo)致攝像機(jī)的監(jiān)控距離、圖像清晰度下降，甚至導(dǎo)致車輛、人物等監(jiān)控主體的關(guān)鍵細(xì)節(jié)信息丟失，一旦發(fā)生事件，將很難獲得有效信息，大大降低了成都視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實用性?，F(xiàn)在帶透霧技術(shù)的已經(jīng)成為攝像頭的標(biāo)配功能，不管是使用電子透霧技術(shù)也好，還是光學(xué)透霧技術(shù)，都能在霧霾天氣下能夠穿透霧霾干擾，讓攝像機(jī)獲得良好的監(jiān)控效果，不會影響監(jiān)控距離和圖像清晰度。高空拋物的監(jiān)控攝像機(jī)也應(yīng)具有透霧功能，這樣才能在越來越嚴(yán)重的霧霾天氣中大顯身手。