安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)的配置和畫(huà)面調(diào)試的重要性不言而喻。如果沒(méi)有根據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件和目標(biāo)對(duì)象正確合理地配置和調(diào)試攝像機(jī)畫(huà)面,即便攝像機(jī)的分辨率再高,系統(tǒng)的技術(shù)水平也達(dá)到zui高標(biāo)準(zhǔn),但攝像機(jī)的圖像一旦出現(xiàn)俯視、側(cè)視、逆光、有效畫(huà)面小,甚至出現(xiàn)盲區(qū)和死角等問(wèn)題時(shí),監(jiān)控圖像還是起不到預(yù)期的效果和作用。
那么,在工程實(shí)際中,攝像機(jī)的配置及畫(huà)面調(diào)試經(jīng)常會(huì)遇到哪些直接影響到圖像質(zhì)量的有效性問(wèn)題,以及采取什么樣措施加以改進(jìn)和提高圖像質(zhì)量的有效性呢?
攝像機(jī)的配置應(yīng)合理規(guī)范
安防攝像機(jī)的配置應(yīng)合理、規(guī)范和統(tǒng)一,做到符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。如果你對(duì)技防標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)監(jiān)控圖像的使用要求做了全面、仔細(xì)認(rèn)真分析后,就會(huì)發(fā)現(xiàn),安防監(jiān)控圖像按其顯示的細(xì)節(jié)程度和所反映的對(duì)象特征要求,可分為三個(gè)層面,一是能顯示人的面部特征或機(jī)動(dòng)車(chē)牌號(hào),二是能顯示人的體貌特征和人員的活動(dòng)情況,三是能顯示某個(gè)特定區(qū)域或場(chǎng)地人員或車(chē)輛的活動(dòng)情況和人員及車(chē)輛的行為特征。從中也可看到,不是所有地方的監(jiān)控圖像都要能清晰顯示人的面部特征的,攝像機(jī)的監(jiān)控范圍主要取決于所要反映的對(duì)象特征決定的。
以上表格內(nèi)容表明,*層面或者說(shuō)要求zui高的是對(duì)院區(qū)周界出入口和建筑物出入口的圖像,要求能清楚地顯示進(jìn)出人員的面部特征及機(jī)動(dòng)車(chē)牌號(hào),為此,每臺(tái)攝像機(jī)的視場(chǎng)角zui小,監(jiān)視范圍都在數(shù)米以?xún)?nèi)(不超過(guò)10米);第二層面是對(duì)建筑物內(nèi)部走廊、通道的圖像,要求能顯示人的體貌特征及活動(dòng)情況,為此,每臺(tái)攝像機(jī)的視場(chǎng)角適中,監(jiān)視范圍一般都在10多米(不超過(guò)20米);第三層面或者說(shuō)要求相對(duì)較低的是對(duì)停車(chē)場(chǎng)通道、道路主干道、停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)、大廳、周界等的圖像,只要求其能顯示人員及車(chē)輛的活動(dòng)即行為特征,為此每臺(tái)攝像機(jī)的視場(chǎng)角zui大,監(jiān)視范圍一般都在數(shù)10米至100多米(不超過(guò)200米),如果是監(jiān)視某個(gè)區(qū)域的,每臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)視范圍都為數(shù)10平方米到100多平方米。
出入口的監(jiān)控圖像不應(yīng)有盲區(qū)或死角
為確保出入口的監(jiān)控圖像不應(yīng)有盲區(qū)或死角,出入口攝像機(jī)的配置要視不同的情況采取不同的方案,首先應(yīng)了解相關(guān)情況,一是要看安裝攝像機(jī)的出入口有無(wú)逆光問(wèn)題存在,二是要看安裝攝像機(jī)的出入口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是個(gè)直通道還是兩側(cè)有一定墻面寬度的出入口(如廳或大堂)。然后根據(jù)以上不同的情況采取不同方案。如果出入口無(wú)逆光問(wèn)題存在,出入口攝像機(jī)宜對(duì)著出入口方向安裝,讓攝像機(jī)監(jiān)看進(jìn)入出入口的人員,且為了保證監(jiān)看圖像不出現(xiàn)上述盲區(qū)問(wèn)題,要讓出入口的邊框都能顯示在顯示器上,見(jiàn)圖一。
如果出入口有逆光問(wèn)題存在,為了避免圖像出現(xiàn)逆光,攝像機(jī)宜背著出入口方向安裝,讓攝像機(jī)監(jiān)看離開(kāi)出入口的人員,此時(shí),還要注意區(qū)分出入口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎么樣的建筑,如果出入口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是個(gè)寬度在3m至4m的直通道,人離開(kāi)出入口必須要走過(guò)這個(gè)通道的,則可安裝一臺(tái)攝像機(jī),監(jiān)看出入口內(nèi)部的直通道即可;如果出入口內(nèi)部是有一定寬度的一塊區(qū)域,類(lèi)似一個(gè)大堂或廳的情況時(shí),為避免安裝一臺(tái)攝像機(jī)時(shí)有人會(huì)緊帖著出入口的兩邊離開(kāi)出入口,導(dǎo)致監(jiān)視圖像出現(xiàn)盲區(qū)或死角問(wèn)題存在,此時(shí),就應(yīng)安裝二臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī),通過(guò)二臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī)互補(bǔ)各攝像機(jī)的盲區(qū)或死角,實(shí)現(xiàn)圖像全覆蓋地顯示離開(kāi)出入口的人員。見(jiàn)圖二、三所示。
加大有效畫(huà)面和景深范圍
每幅圖像要突出所要監(jiān)視目標(biāo)的這個(gè)主題,即有效畫(huà)面。這里還需要進(jìn)一步明確的是,安防監(jiān)控圖像的主題或者有效畫(huà)面不一定都要顯示人員的面部特征的,如上所述,有的要顯示人的臉部特征,有的要顯示人的體貌特征,而有的只要顯示人員或車(chē)輛的活動(dòng)情況,即行為特征。一旦主題明確了,畫(huà)面就應(yīng)突出與主題有關(guān)的畫(huà)面,無(wú)關(guān)的畫(huà)面,應(yīng)該盡量少出現(xiàn),甚至可以不出現(xiàn)。
我們經(jīng)常會(huì)遇到監(jiān)控圖像有效畫(huà)面太小的問(wèn)題,如監(jiān)看出入口的圖像,經(jīng)常會(huì)因?yàn)槌鋈肟趦蓚?cè)墻體的顯示畫(huà)面過(guò)多或過(guò)大,而要看的、需要重點(diǎn)關(guān)注的出入口畫(huà)面卻不大,即顯示圖像未突出出入口這個(gè)主題,導(dǎo)致進(jìn)出出入口人員的畫(huà)面太小,人的臉部特征看不清楚;再如監(jiān)看走廊通道的圖像,也是因?yàn)橥ǖ纼蛇叺膲w及天花板的畫(huà)面太多或太大,真正是長(zhǎng)廊或通道的畫(huà)面卻反而不多或太小,導(dǎo)致在長(zhǎng)廊或通道內(nèi)行走人員的體貌特征及活動(dòng)情況看不清楚。
對(duì)此,出現(xiàn)類(lèi)擬圖像有效畫(huà)面不夠的情況,我們是可以通過(guò)調(diào)整攝像機(jī)焦距加以克服,從而達(dá)到足以能辨別目標(biāo)特征的畫(huà)面要求。但是,在解決了一個(gè)問(wèn)題的同時(shí),可能會(huì)引起另一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)。因?yàn)橐粋€(gè)理想的圖像,除了要有上述能足以辨別目標(biāo)特征的有效畫(huà)面外,還要有一定的景深范圍。參與過(guò)畫(huà)面調(diào)試的人都知道,圖像的有效畫(huà)面與景深范圍是一對(duì)矛盾體,有效畫(huà)面大了會(huì)直接影響到畫(huà)面的景深,另外,有效畫(huà)面過(guò)大后會(huì)使移動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度太快,圖像中出現(xiàn)的人或車(chē)輛的時(shí)間很短,一閃而過(guò)。zui終會(huì)導(dǎo)致需要取證時(shí),停格截取目標(biāo)特征的畫(huà)面看不清楚。所以,有效畫(huà)面不是越大越好。
我們要正確處理好圖像有效畫(huà)面和景深范圍二者關(guān)系,在安防監(jiān)控圖像的畫(huà)面調(diào)試中,圖像的有效畫(huà)面只要求能看清監(jiān)視目標(biāo)的特征,能正確辨別人或車(chē)輛的特征了就夠了,不需要太大,太大后會(huì)直接影響到畫(huà)面的景深,影響到對(duì)人員或車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特征觀察。而對(duì)人員或車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特征觀察也是安防監(jiān)控內(nèi)容的一部分。圖像有效畫(huà)面和景深范圍的利弊關(guān)系如圖四、五所示。
避免圖像出現(xiàn)俯、側(cè)視現(xiàn)象
技防行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定,安防攝像機(jī)的安裝高度,室內(nèi)不宜低于2.5m,室外不宜低于3.5m,這主要是為了避免攝像機(jī)安裝過(guò)低后會(huì)影響到人的正常行走或車(chē)輛的正常的行駛。但在實(shí)際安裝中,如果僅為了避免上述的問(wèn)題出現(xiàn),將攝像機(jī)的安裝高度控制要求范圍以?xún)?nèi),不注意圖像的視角問(wèn)題,圖像會(huì)出現(xiàn)俯視或側(cè)視問(wèn)題,而圖像一旦出現(xiàn)俯視或側(cè)視問(wèn)題,監(jiān)控圖像就起不到辨別目標(biāo)特征的作用。
圖像出不出現(xiàn)俯、側(cè)視問(wèn)題,關(guān)鍵看攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)的夾角大小(即視角大小),這個(gè)夾角分垂直夾角和水平夾角(垂直夾角為攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)形成的高低角、水平夾角為攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)正面方向形成的水平角)。實(shí)際表明,攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)形成的垂直夾角≤30°時(shí),圖像基本不出現(xiàn)俯視現(xiàn)象。攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)正面方向形成的水平夾角≤45°時(shí),圖像基本不出現(xiàn)側(cè)視現(xiàn)象,攝像機(jī)的安裝角度達(dá)到了以上要求后,通過(guò)圖像顯示基本能反映所監(jiān)視目標(biāo)的正面特征。當(dāng)然,這些夾角越小對(duì)改善圖像的俯、側(cè)視現(xiàn)象就越有益,見(jiàn)圖六、七。
針對(duì)以上涉及到的兩個(gè)問(wèn)題和要求,即要不影響人員正常行走或車(chē)輛行駛,攝像機(jī)的安裝高度就不宜太低,又要保證圖像不出現(xiàn)俯、側(cè)現(xiàn)象,攝像機(jī)的指向與監(jiān)視目標(biāo)的夾角就不宜過(guò)大,對(duì)此,zui好或者zui妥當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法是將攝像機(jī)與監(jiān)視目標(biāo)的安裝距離稍遠(yuǎn)些,不要過(guò)近。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,一般室內(nèi)二者之間距離不宜小于3.5m,室外二者之間距離不宜小于4m為好。但二者之間的距離也不宜過(guò)大,距離大了盡管對(duì)改善圖像的俯、側(cè)現(xiàn)象有利,但會(huì)因?yàn)槎咧g的距離大后會(huì)導(dǎo)致所監(jiān)視目標(biāo)受二者中間部位出現(xiàn)其它異物的遮擋概率加大。
出入口攝像機(jī)的安裝朝向保持一致
大家應(yīng)該知道,當(dāng)建筑物的同一個(gè)部位存在多個(gè)出入口時(shí),如果在各自出入口上安裝的攝像機(jī)朝向不一致,就有可能會(huì)給圖謀不軌者有機(jī)可乘,造成由攝像機(jī)監(jiān)看的圖像全部是人的背影畫(huà)面,顯示不到人的正面圖像(那就更談不上分辨人的臉部特征了)。這個(gè)問(wèn)題也是技防工程從業(yè)單位在工程建設(shè)中經(jīng)常不注意時(shí)會(huì)發(fā)生的。根據(jù)建筑物出入口所處的位置,可分為三種部位的出入口,一是周界或院區(qū)出入口,二是建筑物與外界相通的出入口,三是室內(nèi)樓層出入口,即電梯廳和樓梯口。
對(duì)于周界或院區(qū)出入口的攝像機(jī)安裝朝向,一般以監(jiān)看進(jìn)入出入口的人員或車(chē)輛的朝向?yàn)楹?,這是因?yàn)?,一方面監(jiān)看進(jìn)入出入口的圖像比離開(kāi)出入口的圖像的效果要好,另一方面攝像機(jī)裝在本轄區(qū)內(nèi)比裝在轄區(qū)外的可行性高(轄區(qū)外一般不讓自行安裝攝像機(jī))。對(duì)于建筑物與外界相通的出入口的攝像機(jī)安裝朝向,一般為了避免逆光,宜背向出入口以監(jiān)看離開(kāi)此口人員的安裝朝向?yàn)楹?。?duì)于監(jiān)看室內(nèi)樓層出入口的攝像機(jī)安裝朝向,只要求一致,并不強(qiáng)調(diào)朝向一定要如何,這里還需要指出的是,室內(nèi)樓層出入口攝像機(jī)的安裝朝向要一致,是指每個(gè)樓層所有出入口攝像機(jī)的安裝朝向要一致,并不意味著層與層之間所有出入口的攝像機(jī)安裝朝向也要一致,層與層之間出入口攝像機(jī)的安裝朝向可以不一致。有了這三種部位出入口攝像機(jī)安裝朝向一致的做法,就能確保任何一個(gè)進(jìn)出周界或院區(qū)的人,至少能攝取其三幅正面圖像,如果僅是進(jìn)出樓棟建筑物的,也至少能攝取其二幅正面圖像。
綜上所述,影響圖像質(zhì)量有效性的因素很多,除與大家熟知的攝像機(jī)清晰度和其他技術(shù)參數(shù)有關(guān)外,還與攝像機(jī)安裝和配置的數(shù)量、位置、角度、光線(xiàn)以及畫(huà)面的調(diào)試等都有直接關(guān)系,其中哪一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問(wèn)題,監(jiān)控圖像都會(huì)影響到實(shí)際效果。
在安防工程建設(shè)中,工程技術(shù)人員在選擇技術(shù)性能良好的攝像機(jī)的同時(shí),還要充分重視對(duì)攝像機(jī)的配置及畫(huà)面調(diào)試問(wèn)題。在設(shè)計(jì)和施工中,只有通過(guò)結(jié)合建筑物的具體建筑結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件和目標(biāo)對(duì)象,通過(guò)反復(fù)認(rèn)真地比對(duì)、摸索、總結(jié),才能使每個(gè)攝像機(jī)的配置和調(diào)試恰到好處,從而取得zui佳的安防監(jiān)控圖像效果。