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小區(qū)安保:高空拋物監(jiān)控?cái)z像機(jī)選型安裝

閱覽次數(shù):2,439 次  發(fā)布日期: -0001-11-30

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(gè)焦點(diǎn)問題。人們對(duì)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(duì)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?cái)z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?yàn)楦呖諕佄锏奈矬w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?cái)z像機(jī)的技術(shù)選型上,我們特殊注重了以下幾個(gè)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(tái)、解碼器這幾部分組成的,可以自動(dòng)聚焦、手動(dòng)變倍,鏡頭拉近拉遠(yuǎn)及360度轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)合比較廣泛、可擴(kuò)展性更高,可以實(shí)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(duì)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(hào)變?yōu)殡姾尚盘?hào)并可將電荷儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)移,也可將儲(chǔ)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(dòng)態(tài)范圍高等特點(diǎn)。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(zhǎng)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(dòng)增益補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)、自動(dòng)亮度、白平衡控制技術(shù),色飽和度、對(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(gè)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?yàn)榉制绲膱?chǎng)合需要用到一些分歧尺寸的傳感器所獨(dú)有的長(zhǎng)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(zhǎng)焦距和變焦距鏡頭;從視場(chǎng)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(dòng)光圈定焦鏡頭、自動(dòng)光圈定焦鏡頭、手動(dòng)變焦鏡頭、自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭、電動(dòng)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(jià),因此在實(shí)際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。

針對(duì)高空拋物監(jiān)控,我們建議如下:(1)、建議選擇自動(dòng)光圈鏡頭:高空拋物使用的攝像機(jī)多在室外安裝,因?yàn)槭彝獾墓饩€的動(dòng)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(shí)僅為10Lx,變化幅度相當(dāng)大,自動(dòng)光圈對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng)。(2)、建議選擇手動(dòng)變焦鏡頭:大多數(shù)用戶選購(gòu)監(jiān)控?cái)z像機(jī)時(shí)標(biāo)配的就是定焦鏡頭,根據(jù)所需要布控點(diǎn)來選擇合適的焦距,如大范圍監(jiān)控會(huì)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(shí)與樓幢之間的距離也是相對(duì)不固定,面對(duì)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(zhǎng)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(dòng)和自動(dòng),考慮到價(jià)格成本,手動(dòng)變焦更適合于本項(xiàng)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(gè)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(shí),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(shí)攝像系統(tǒng)顯現(xiàn)的視場(chǎng)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(shí),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(shí)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(yùn)動(dòng)”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(dòng)作就會(huì)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(jià)格以及圖像傳輸速率限制等問題,超高幀率攝像機(jī)的價(jià)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(hào)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(diǎn)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?cái)?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(gè)像素,垂直列上有1024個(gè)像素,這樣整個(gè)畫面大約有130萬像素。隨著技術(shù)的發(fā)展,分辨率會(huì)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(gè)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(hào)Lx):1Lx=1Lm/m2。最低照度是測(cè)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(jiǎn)樸地說,在暗房?jī)?nèi)攝像機(jī)對(duì)著被測(cè)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(cè)物為止,這時(shí)測(cè)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(gè)等級(jí):(1)、普通級(jí)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(jí)攝像機(jī):其照度值范圍在0.01Lux至0.001Lux間;(4)、星光級(jí)攝像機(jī):當(dāng)最低照度值達(dá)到甚至低于0.0001Lux的時(shí)候,便達(dá)到了星光級(jí)的超低照度攝像機(jī),但這些分類也沒有絕對(duì)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(bǔ)光照明設(shè)施(為了保證業(yè)主休息,不方便通過補(bǔ)光等方式來提高環(huán)境照度),此種場(chǎng)景下對(duì)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(shí)時(shí)視頻圖像。由于采用了超靈敏度圖像傳感器,以及獨(dú)有的電子倍增和噪點(diǎn)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(shí)全彩色實(shí)時(shí)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(duì)夜間高品質(zhì)監(jiān)控的需求。其長(zhǎng)處是功耗小、圖像效果真實(shí)、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(jí)”攝像頭。

七、寬動(dòng)態(tài)范圍:寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色而運(yùn)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(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí),攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)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(chǎng)景中對(duì)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(dòng)態(tài)范圍”。常規(guī)攝像機(jī)視場(chǎng)中的物體在亮度較高的背景光時(shí),需要看門口或窗外的物體,通常采用中央背光補(bǔ)償(BLC)模式,它主要是靠提升視場(chǎng)中央部分的亮度、降低視場(chǎng)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(dòng)態(tài)這一技術(shù)是同一時(shí)間曝光兩次,一次快,一次慢,再進(jìn)行合成使得能夠同時(shí)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(bǔ)償是以犧牲畫面的對(duì)比度為代價(jià)的,所以從某種意義上說,寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是背光補(bǔ)償?shù)纳?jí)。CCD攝像機(jī)的寬動(dòng)態(tài)范圍最多也只有66dB,而CMOS寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍已能達(dá)到120dB以上,在未來CMOS寬動(dòng)態(tài)技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。高空拋物的監(jiān)控?cái)z像機(jī)有時(shí)對(duì)著天空,太陽光可能會(huì)直射到鏡頭,所以需要寬動(dòng)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?cái)z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(shí)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(huì)影響監(jiān)控距離和圖像清晰度。高空拋物的監(jiān)控?cái)z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。

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