2024年5月17日发(作者:藏树)
公安监控摄像机选型建议
摘要:目前,公安部门为了服务于社会治安监控和道路交通管
理而使用的模拟标清的监控设备,存在着图像使用率不高,清晰度
低、细节特征不明显等问题,为了更好的实现打防控管和促进社会
和谐稳定仍需要新的技术运用和突破。
关键词:公安监控、选型、清晰度、自动调焦、先进性、稳定
性
一、 概述:
为了服务于社会治安监控和道路交通管理,公安部门建设了众
多的监控摄像点,其中,目前大部分用的还是模拟标清的前端设备,
其在提升公安机关打防控管能力,保障人民群众安居乐业,促进社
会和谐稳定等方面发挥了一定的作用,但也存在着图像使用率不
高,清晰度低、细节特征不明显等问题,总的来说图像监控应用尚
处在初级阶段,为了更好的实现打防控管和促进社会和谐稳定仍需
要新的技术运用和突破。
二、 摄像机选型:
随着高清时代的来临,公安部也相应出台了《社会治安技术防
范条例》、《公安部关于深入展开城市报警与监控系统应用的意见》
等条例文本,明确指出了传统模拟标清技术的局限,由此高清监控
也被各级公安部门提上建设日程,其中2010年,上海市浦东分局
也完成了约1.5万个高清监控的实施,为保障世博会提供了更清晰
地图像,但使用过程中也发现存在诸多如设施故障率高、夜视效果
差,存储、网络链路运行成本高等不足。
那么在高清技术越来越成熟,应用越来越广泛的今天,我们如
何来选择适合社会治安和道路交通监控实战使用的摄像机技术和
高清摄像机呢?
1. 到底是选择ccd还是cmos的摄像机:
目前在高清摄像机领域存在ccd和cmos两种类型的感光芯片,
在实际应用中他们的优缺点有哪些,在城市治安和交通监控中适合
采用哪种感光芯片?
从ccd和coms优缺点和技术的发展趋势来看,如下:
从以上两个表可以看出,cmos以其低能耗、高像素、低成本等
特点逐步取代ccd产品成为视频图像行业技术发展的主流趋势,并
且随着cmos技术的不断发展,如背照式感光技术、高帧数、新滤
片技术等新技术的推出使得cmos已经在低照度、降噪等方面逐步
赶上及超过ccd的效果,加上其原有高帧数、高像素、宽动态等优
势,使得越来越多的高性能图像设备如专业的数码相机和广播级摄
像机等旗舰产品也大多开始使用cmos产品。
因此公安用高清监控设备也推荐采用cmos摄像机产品,在获得
更好性价比的同时也可保持系统设备的技术先进性。
注意:由于感光方式的不同,在需要配合闪光灯同步的监控摄
像机产品还是推荐使用ccd摄像机。
2. 道路监控超低照度环境摄像机如何选择:
在城市治安监控应用中,监控点的环境相对都比较复杂,除了
道路监控以外还有许多在公共场所、人行小道、河湖岸边的监控需
求,这些监控点往往都有以下特点:
a. 光线环境较差,有的在公园或湖岸边的监控点到了晚上甚至
肉眼都很难看清;
b. 主要是看人员活动没有车灯等强逆光环境;
针对上述监控点的需求我们的建议是:
a. 这种环境中主要考虑的是低照度的效果,通常在路灯昏暗的
道路、公园树林或湖河岸边光线的照度值都小于0.1lux,这些地点
推荐选择彩色照度在0.05lux,f1.2黑白照度在0.008lux,f1.2以
下的产品
b. 强光抑制宽动态会影响到超低照度的表现,在这类地点的摄
像机不需考虑强光抑制宽动态的功能,选择专门的日夜型高清低照
度摄像机更合适。
索尼snc-ch140低照度高清网络摄像机采用了高画质、高灵敏
度的索尼专业cmos exmor图像传感器加上最先研发的先进数字降
噪技术,可以实现在夜晚环境下的清晰监控且画面无拖影。当环境
照度更低时,摄像机通过切换红外滤光片,采用黑白模式工作,任
能实现清晰监控。
3. 道路强光抑制宽动态摄像机选择:
在道路全景、卡口、路况监控应用中涉及到对过往车辆远光灯
强光抑制看清车牌的实战需求,这就需要摄像机具备宽动态强光抑
制的技术,而宽动态技术有两个重要的技术指标需要关注,即动态
范围和宽动态起始值。
其中宽动态范围是指摄像机能够识别的最亮区域到最暗区域的
范围,以“db”表示,数值越高适应的光线反差范围越广,相应强
光抑制的效果越好。
宽动态起始值是指能够开启宽动态的最低照度值,由于强光抑
制基本使用在夜间环境,所以宽动态起始值越低,在相对较暗的夜
间时监控效果就越好。
索尼最新推出的宽动态技术--view-dr,具有异常出色的星光级
宽动态性能,宽动态范围达到了惊人的130db,能够很好的适应夜
晚车牌强光抑制的需求,如图:
4. 如何选择摄像机的清晰度:
目前公安治安及交通使用的高清摄像机比较多的是720p
(1280*720)和1080p(1920*1080)两种分辨率的产品,这两种分
辨率的成品如何挑选使用,一直都是很关注的一个问题。
在目前已经应用高清监控摄像机的公安、交警单位往往在使用
后都会有这样的疑问:
a. 是不是所有使用的摄像机都是分辨率越高越好?
b. 为什么使用了1080p等高像素摄像机到了晚上效果还不如标
清摄像机?
c. 不同大小的路口如何选择摄像机才能有最经济和最好的效
果?
针对上述疑问,集合sony在数字安防及高清摄像机在开发和众
多高清项目应用的经验,我们建议是:
a. 摄像机清晰度的选择不能单一的只看画面分辨率像素一
个指标,因为城市治安及交通的监控环境可以说是监控行业中最复
杂最多变的环境,要达到公安部对监控实战的要求,获得流畅清晰
有效的监控画面,往往根据不同监控点的实际环境不同,需要从低
照度、强光抑制、高帧数、高清晰、灰度级、多码流等多方面综合
考虑,选出最优化的摄像机选型,如果只从分辨率角度来选择摄像
机,往往最后花了很高代价组建的系统,在实际使用过程中会出现
不能达到理想要求的结果。
b. 有限于数字摄像机现有的技术限制,随着摄像机像素的
增高,其感光芯片的像素点密集程度也越来越高,相应的其像素点
需要的控制电路也在不断增多,从而可用作感光的面积必然相应减
少,其结果就是摄像机的低照度和强光抑制效果与画面像素分辨率
必然成反比例发展,像素越高夜晚的效果相应的越差,在选择摄像
机时要充分考虑到夜晚的照明情况。
c. 根据路口的大小如何选择最优的摄像机分辨率大小?依
据不同的应用需求,在城市治安监控中一个车牌横向范围能够集中
40-50个像素点就能通过肉眼在图像中轻松的识别出车牌号,如果
一个车牌范围横向能够集中80-100个像素点就能使电子车牌识别
系统轻易的自动识别出车牌号,根据以上不同应用来计算:
按治安监控横向40-50个像素标准,标准车牌44cm长度计算:
每米需要达到的像素点是40/44*100=91像素/米;
720p可监控的路口宽度为1280/91=14米,按标准车道3.5米宽
计算720p极限大致可以监控4个车道;
1080p可监控的路口宽度为1920/91=21米,按标准车道3.5米
宽计算1080p极限大致可以监控6个车道;
按电子车牌识别系统横向80-100个像素标准要求计算:
每米需要达到的像素点是80/44*100=182像素/米;
720p可监控的路口宽度为1280/182=7米,按标准车道3.5米宽
计算720p极限大致可以监控2个车道;
1080p可监控的路口宽度为1920/182=10.5米,按标准车道3.5
米宽计算1080p极限大致可以监控3个车道;
5. 自动调焦技术的重要性及应用:
城市治安监控和道路监控摄像机在户外长时间使用过程中,由
于重型车辆的驶过以及风雨天气等因素的影响,经常会产生振动和
摇晃,时间久了以后,摄像机容易失焦为后期使用和维护带来很大
的困扰,摄像机具备保持稳定清晰焦距的能力就显得非常重要。
另外摄像机自身是否具有后端自动调焦功能也很重要,有该功
能后即使产生虚焦的现象也能很快很方便的在后端自动完成对焦,
对实际使用非常有帮助。
sony各型号网络摄像机都具备后端电动变焦和自动聚焦功能。
6. h.264压缩方式技术在高清监控系统中的应用:
在高清数字监控系统中存储系统建设和投入通常是非常大的,
存储的投资基本在总投资的30%以上,一个优秀稳定的压缩算法可
以在不降低画面质量的情况下实现更小的存储容量从而可以大大
节省总投资成本,同时一个好的压缩算法占用的网络流量也较低相
应整个网络的稳定性可以大大提高,且相应网络延时也较小。
sony网络摄像机采用h.264编码方式再结合自己独有的算法,
可实现在传输相同质量的图像时,带宽远低于其他品牌的网络摄像
机,如snc-ch140 720p高清枪机楼宇一楼大厅出入口监控,30帧/
秒带宽为2mbps。其保证了满帧率传输的同时还实现了高品质的图
像。当进入夜间环境,监控场景变化不大,p帧间差值变小,带宽
会随之减小。因此索尼该720p高清摄像机全天24小时工作,30帧
/秒带宽要小于2mbps。
7. 先进性:
网络监控的2个最大趋势是高清和智能分析,而两个趋势走在
一起就会变成基于高清网络摄像机的前端智能分析;axis提出depa
功能就是将网络摄像机芯片的富裕资源用于如智能分析如:移动侦
测、人数统计、防破坏探测、智能语音功能等,基于摄像机前端分
析时效更高、更及时,只需将智能分析的统计结果反馈给服务器,
相比平台智能分析大大降低网络带宽的占用,分析服务器的占用
等;sony的depa智能分析功能完全免费开放。
公安用户往往都希望使用技术最好最先进的产品,但是监控技
术发展这么迅速新,技术不断推出,如何能保证使用的产品在一段
时期内保持技术的先进性呢?
针对该需求我们的建议是选择有固件自动网络升级能力的产
品,因为摄像机感光芯片的技术创新相对监控行业其他技术发展相
对较慢的,通常可以保持较长一段时间,更新最快,最多的主要是
图像处理算法、智能分析和编码技术而这些都是可以通过升级固件
实现的。
sony所有网络摄像机均支持固件免费升级,固件免费下载;在
摄像机里可实现方便的固件升级。
8. 稳定性选择:
公安用摄像机大多使用在室外且分布广泛,摄像机长时间使用
的稳定就尤其重要,一般摄像机的稳定性可以用以下这些指标来分
析:
a. 低功耗和发热量指标,采用低功耗芯片的摄像机发热量相对
较少,在炎热天气时能够保证稳定的工作;
b. 平均无故障小时mtbf指标,一般需要在100000小时以上;
c. 质保期限,一般要求厂家提供三年以上的质保承诺;
sony网络摄像机采用cmos exmor芯片,高性能、高集成而发热
率极低,稳定性更高;室外球机采用镁铝合金外壳和聚碳酸脂透明
球罩,防护更好更利于散热,防电磁干扰,光学性能好,易于维护,
稳定更高。
sony产品的mtbf(平均无故障时间)=10万小时,sony厂家对
所以的摄像机提供三年以上的质保承诺。
三、 公安用高清摄像机整体选型建议总结:
根据以上介绍可以看出公安用监控摄像机由于使用环境的复杂
多样,摄像机的选择不能简单的从某一两个指标来选出,必须考虑
到不同应用环境的具体情况,选择具有针对性功能优化的专业监控
摄像机。
同时由于目前大多数厂家产品技术参数大多标的都是理想环境
下的测试指,在公安实战应用中,参考意义不大,初次选用高清摄
像机产品时建议选择具有典型化需求的地点先做对比测试,然后选
择实测效果较好的摄像机产品。
2024年5月17日发(作者:藏树)
公安监控摄像机选型建议
摘要:目前,公安部门为了服务于社会治安监控和道路交通管
理而使用的模拟标清的监控设备,存在着图像使用率不高,清晰度
低、细节特征不明显等问题,为了更好的实现打防控管和促进社会
和谐稳定仍需要新的技术运用和突破。
关键词:公安监控、选型、清晰度、自动调焦、先进性、稳定
性
一、 概述:
为了服务于社会治安监控和道路交通管理,公安部门建设了众
多的监控摄像点,其中,目前大部分用的还是模拟标清的前端设备,
其在提升公安机关打防控管能力,保障人民群众安居乐业,促进社
会和谐稳定等方面发挥了一定的作用,但也存在着图像使用率不
高,清晰度低、细节特征不明显等问题,总的来说图像监控应用尚
处在初级阶段,为了更好的实现打防控管和促进社会和谐稳定仍需
要新的技术运用和突破。
二、 摄像机选型:
随着高清时代的来临,公安部也相应出台了《社会治安技术防
范条例》、《公安部关于深入展开城市报警与监控系统应用的意见》
等条例文本,明确指出了传统模拟标清技术的局限,由此高清监控
也被各级公安部门提上建设日程,其中2010年,上海市浦东分局
也完成了约1.5万个高清监控的实施,为保障世博会提供了更清晰
地图像,但使用过程中也发现存在诸多如设施故障率高、夜视效果
差,存储、网络链路运行成本高等不足。
那么在高清技术越来越成熟,应用越来越广泛的今天,我们如
何来选择适合社会治安和道路交通监控实战使用的摄像机技术和
高清摄像机呢?
1. 到底是选择ccd还是cmos的摄像机:
目前在高清摄像机领域存在ccd和cmos两种类型的感光芯片,
在实际应用中他们的优缺点有哪些,在城市治安和交通监控中适合
采用哪种感光芯片?
从ccd和coms优缺点和技术的发展趋势来看,如下:
从以上两个表可以看出,cmos以其低能耗、高像素、低成本等
特点逐步取代ccd产品成为视频图像行业技术发展的主流趋势,并
且随着cmos技术的不断发展,如背照式感光技术、高帧数、新滤
片技术等新技术的推出使得cmos已经在低照度、降噪等方面逐步
赶上及超过ccd的效果,加上其原有高帧数、高像素、宽动态等优
势,使得越来越多的高性能图像设备如专业的数码相机和广播级摄
像机等旗舰产品也大多开始使用cmos产品。
因此公安用高清监控设备也推荐采用cmos摄像机产品,在获得
更好性价比的同时也可保持系统设备的技术先进性。
注意:由于感光方式的不同,在需要配合闪光灯同步的监控摄
像机产品还是推荐使用ccd摄像机。
2. 道路监控超低照度环境摄像机如何选择:
在城市治安监控应用中,监控点的环境相对都比较复杂,除了
道路监控以外还有许多在公共场所、人行小道、河湖岸边的监控需
求,这些监控点往往都有以下特点:
a. 光线环境较差,有的在公园或湖岸边的监控点到了晚上甚至
肉眼都很难看清;
b. 主要是看人员活动没有车灯等强逆光环境;
针对上述监控点的需求我们的建议是:
a. 这种环境中主要考虑的是低照度的效果,通常在路灯昏暗的
道路、公园树林或湖河岸边光线的照度值都小于0.1lux,这些地点
推荐选择彩色照度在0.05lux,f1.2黑白照度在0.008lux,f1.2以
下的产品
b. 强光抑制宽动态会影响到超低照度的表现,在这类地点的摄
像机不需考虑强光抑制宽动态的功能,选择专门的日夜型高清低照
度摄像机更合适。
索尼snc-ch140低照度高清网络摄像机采用了高画质、高灵敏
度的索尼专业cmos exmor图像传感器加上最先研发的先进数字降
噪技术,可以实现在夜晚环境下的清晰监控且画面无拖影。当环境
照度更低时,摄像机通过切换红外滤光片,采用黑白模式工作,任
能实现清晰监控。
3. 道路强光抑制宽动态摄像机选择:
在道路全景、卡口、路况监控应用中涉及到对过往车辆远光灯
强光抑制看清车牌的实战需求,这就需要摄像机具备宽动态强光抑
制的技术,而宽动态技术有两个重要的技术指标需要关注,即动态
范围和宽动态起始值。
其中宽动态范围是指摄像机能够识别的最亮区域到最暗区域的
范围,以“db”表示,数值越高适应的光线反差范围越广,相应强
光抑制的效果越好。
宽动态起始值是指能够开启宽动态的最低照度值,由于强光抑
制基本使用在夜间环境,所以宽动态起始值越低,在相对较暗的夜
间时监控效果就越好。
索尼最新推出的宽动态技术--view-dr,具有异常出色的星光级
宽动态性能,宽动态范围达到了惊人的130db,能够很好的适应夜
晚车牌强光抑制的需求,如图:
4. 如何选择摄像机的清晰度:
目前公安治安及交通使用的高清摄像机比较多的是720p
(1280*720)和1080p(1920*1080)两种分辨率的产品,这两种分
辨率的成品如何挑选使用,一直都是很关注的一个问题。
在目前已经应用高清监控摄像机的公安、交警单位往往在使用
后都会有这样的疑问:
a. 是不是所有使用的摄像机都是分辨率越高越好?
b. 为什么使用了1080p等高像素摄像机到了晚上效果还不如标
清摄像机?
c. 不同大小的路口如何选择摄像机才能有最经济和最好的效
果?
针对上述疑问,集合sony在数字安防及高清摄像机在开发和众
多高清项目应用的经验,我们建议是:
a. 摄像机清晰度的选择不能单一的只看画面分辨率像素一
个指标,因为城市治安及交通的监控环境可以说是监控行业中最复
杂最多变的环境,要达到公安部对监控实战的要求,获得流畅清晰
有效的监控画面,往往根据不同监控点的实际环境不同,需要从低
照度、强光抑制、高帧数、高清晰、灰度级、多码流等多方面综合
考虑,选出最优化的摄像机选型,如果只从分辨率角度来选择摄像
机,往往最后花了很高代价组建的系统,在实际使用过程中会出现
不能达到理想要求的结果。
b. 有限于数字摄像机现有的技术限制,随着摄像机像素的
增高,其感光芯片的像素点密集程度也越来越高,相应的其像素点
需要的控制电路也在不断增多,从而可用作感光的面积必然相应减
少,其结果就是摄像机的低照度和强光抑制效果与画面像素分辨率
必然成反比例发展,像素越高夜晚的效果相应的越差,在选择摄像
机时要充分考虑到夜晚的照明情况。
c. 根据路口的大小如何选择最优的摄像机分辨率大小?依
据不同的应用需求,在城市治安监控中一个车牌横向范围能够集中
40-50个像素点就能通过肉眼在图像中轻松的识别出车牌号,如果
一个车牌范围横向能够集中80-100个像素点就能使电子车牌识别
系统轻易的自动识别出车牌号,根据以上不同应用来计算:
按治安监控横向40-50个像素标准,标准车牌44cm长度计算:
每米需要达到的像素点是40/44*100=91像素/米;
720p可监控的路口宽度为1280/91=14米,按标准车道3.5米宽
计算720p极限大致可以监控4个车道;
1080p可监控的路口宽度为1920/91=21米,按标准车道3.5米
宽计算1080p极限大致可以监控6个车道;
按电子车牌识别系统横向80-100个像素标准要求计算:
每米需要达到的像素点是80/44*100=182像素/米;
720p可监控的路口宽度为1280/182=7米,按标准车道3.5米宽
计算720p极限大致可以监控2个车道;
1080p可监控的路口宽度为1920/182=10.5米,按标准车道3.5
米宽计算1080p极限大致可以监控3个车道;
5. 自动调焦技术的重要性及应用:
城市治安监控和道路监控摄像机在户外长时间使用过程中,由
于重型车辆的驶过以及风雨天气等因素的影响,经常会产生振动和
摇晃,时间久了以后,摄像机容易失焦为后期使用和维护带来很大
的困扰,摄像机具备保持稳定清晰焦距的能力就显得非常重要。
另外摄像机自身是否具有后端自动调焦功能也很重要,有该功
能后即使产生虚焦的现象也能很快很方便的在后端自动完成对焦,
对实际使用非常有帮助。
sony各型号网络摄像机都具备后端电动变焦和自动聚焦功能。
6. h.264压缩方式技术在高清监控系统中的应用:
在高清数字监控系统中存储系统建设和投入通常是非常大的,
存储的投资基本在总投资的30%以上,一个优秀稳定的压缩算法可
以在不降低画面质量的情况下实现更小的存储容量从而可以大大
节省总投资成本,同时一个好的压缩算法占用的网络流量也较低相
应整个网络的稳定性可以大大提高,且相应网络延时也较小。
sony网络摄像机采用h.264编码方式再结合自己独有的算法,
可实现在传输相同质量的图像时,带宽远低于其他品牌的网络摄像
机,如snc-ch140 720p高清枪机楼宇一楼大厅出入口监控,30帧/
秒带宽为2mbps。其保证了满帧率传输的同时还实现了高品质的图
像。当进入夜间环境,监控场景变化不大,p帧间差值变小,带宽
会随之减小。因此索尼该720p高清摄像机全天24小时工作,30帧
/秒带宽要小于2mbps。
7. 先进性:
网络监控的2个最大趋势是高清和智能分析,而两个趋势走在
一起就会变成基于高清网络摄像机的前端智能分析;axis提出depa
功能就是将网络摄像机芯片的富裕资源用于如智能分析如:移动侦
测、人数统计、防破坏探测、智能语音功能等,基于摄像机前端分
析时效更高、更及时,只需将智能分析的统计结果反馈给服务器,
相比平台智能分析大大降低网络带宽的占用,分析服务器的占用
等;sony的depa智能分析功能完全免费开放。
公安用户往往都希望使用技术最好最先进的产品,但是监控技
术发展这么迅速新,技术不断推出,如何能保证使用的产品在一段
时期内保持技术的先进性呢?
针对该需求我们的建议是选择有固件自动网络升级能力的产
品,因为摄像机感光芯片的技术创新相对监控行业其他技术发展相
对较慢的,通常可以保持较长一段时间,更新最快,最多的主要是
图像处理算法、智能分析和编码技术而这些都是可以通过升级固件
实现的。
sony所有网络摄像机均支持固件免费升级,固件免费下载;在
摄像机里可实现方便的固件升级。
8. 稳定性选择:
公安用摄像机大多使用在室外且分布广泛,摄像机长时间使用
的稳定就尤其重要,一般摄像机的稳定性可以用以下这些指标来分
析:
a. 低功耗和发热量指标,采用低功耗芯片的摄像机发热量相对
较少,在炎热天气时能够保证稳定的工作;
b. 平均无故障小时mtbf指标,一般需要在100000小时以上;
c. 质保期限,一般要求厂家提供三年以上的质保承诺;
sony网络摄像机采用cmos exmor芯片,高性能、高集成而发热
率极低,稳定性更高;室外球机采用镁铝合金外壳和聚碳酸脂透明
球罩,防护更好更利于散热,防电磁干扰,光学性能好,易于维护,
稳定更高。
sony产品的mtbf(平均无故障时间)=10万小时,sony厂家对
所以的摄像机提供三年以上的质保承诺。
三、 公安用高清摄像机整体选型建议总结:
根据以上介绍可以看出公安用监控摄像机由于使用环境的复杂
多样,摄像机的选择不能简单的从某一两个指标来选出,必须考虑
到不同应用环境的具体情况,选择具有针对性功能优化的专业监控
摄像机。
同时由于目前大多数厂家产品技术参数大多标的都是理想环境
下的测试指,在公安实战应用中,参考意义不大,初次选用高清摄
像机产品时建议选择具有典型化需求的地点先做对比测试,然后选
择实测效果较好的摄像机产品。