當(dāng)前，在視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)中，圖像的高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成為業(yè)內(nèi)人員包括用戶單位共同追求的目標(biāo)，但是許多人卻沒(méi)有將攝像機(jī)的配置及畫(huà)面調(diào)試問(wèn)題提到一個(gè)會(huì)直接影響圖像質(zhì)量有效性的高度去認(rèn)識(shí)。
筆者經(jīng)過(guò)多年來(lái)參與技防工程驗(yàn)收和管理工作的實(shí)踐，深深體會(huì)到安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)的配置和畫(huà)面調(diào)試的重要性，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。
此時(shí)，選用技術(shù)再好的攝像機(jī)或者采用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念也是前功盡棄。應(yīng)該看到，圖像質(zhì)量的有效性有兩部分組成，一是設(shè)備和技術(shù)的*性，二是前端攝像機(jī)配置和畫(huà)面調(diào)試的合理性，兩者缺一不可。所以，在當(dāng)前各地都在建立治安防范體系擴(kuò)大視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，進(jìn)行深入研究和探討安防攝像機(jī)的配置和調(diào)試問(wèn)題，顯得十分重要和必要。對(duì)提高當(dāng)前視頻安防監(jiān)控圖像質(zhì)量的有效性具有十分積極的意義和作用。
從安防角度而言,與外界相通的院區(qū)周界出入口、建筑物出入口、室內(nèi)樓層出入口、重要部門(mén)出入口和主要通道都是安全防范需設(shè)防的要害部位，為此，許多地方都采用安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)的技術(shù)手段來(lái)加強(qiáng)這些部位的防范，國(guó)家、行業(yè)和地方的許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及政府管理部門(mén)的規(guī)范性文件都有這方面要求。
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，以下筆者結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工，談一些這方面的體會(huì)和意見(jiàn)，供各有關(guān)方參考與交流。
攝像機(jī)的配置應(yīng)合理、規(guī)范和統(tǒng)一
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)地人員或車輛的活動(dòng)情況和人員及車輛的行為特征。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。
上海市技防管理部門(mén)在總結(jié)了本市開(kāi)展數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的做法和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定并頒發(fā)了《數(shù)字視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)前端前端攝像機(jī)表》。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的工作實(shí)踐，表明攝像機(jī)的配置及畫(huà)面調(diào)試如能達(dá)到以下要求，監(jiān)控圖像能較好地達(dá)到預(yù)期效果。
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)米以內(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)停車場(chǎng)通道、道路主干道、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)、大廳、周界等的圖像，只要求其能顯示人員及車輛的活動(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
從縱深防范理念認(rèn)為，院區(qū)周界出入口或建筑物出入口是對(duì)入侵*活動(dòng)的*道防線，同時(shí)又是對(duì)*作案后逃逸活動(dòng)的zui后一道防線，并再基于出入口區(qū)域范圍較小的特點(diǎn)，所以在此處，許多單位或場(chǎng)所都是通過(guò)安裝攝像機(jī)來(lái)進(jìn)行防范的。對(duì)于出入口的監(jiān)控，筆者認(rèn)為首先或者說(shuō)zui重要的是不應(yīng)有盲區(qū)或死角，因?yàn)閳D像有無(wú)盲區(qū)或死角與人們習(xí)慣重視圖像清晰度相比，前者更為重要，因?yàn)槿绻麍D像不清楚或有監(jiān)控效畫(huà)面小，還可以采用技術(shù)手段設(shè)法提高圖像清晰度或者通過(guò)辨目標(biāo)外形來(lái)識(shí)別目標(biāo)，而圖像有盲區(qū)或死角是根本無(wú)法識(shí)別目標(biāo)的。所以，對(duì)于出入口的監(jiān)控，*要求是攝像機(jī)的監(jiān)視范圍或者監(jiān)視器的顯示畫(huà)面要能覆蓋整個(gè)出入口，確保出入口的進(jìn)出人員(進(jìn)或出)都能顯示在監(jiān)視設(shè)備上。
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。
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。
圖像在加大有效畫(huà)面的同時(shí)要有一定景深范圍
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)人員或車輛的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特征觀察。而對(duì)人員或車輛的運(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。
攝像機(jī)應(yīng)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內(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。
筆者通過(guò)工程實(shí)踐后認(rèn)為，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。
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，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。
監(jiān)看出入口的攝像機(jī)安裝朝向應(yīng)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。
需要說(shuō)明的是，以上要求出入口攝像機(jī)的朝向要保持一致，是要求每個(gè)部位的出入口攝像機(jī)安裝朝向應(yīng)保持一致，即周界或院區(qū)出入口攝像機(jī)應(yīng)保持一致，建筑物與外界相通的出入口攝像機(jī)應(yīng)保持一致和室內(nèi)樓層出入口攝像機(jī)應(yīng)保持一致，并不是要求所有的出入口攝像機(jī)安裝朝向都要保持一致。至于每個(gè)部位的出入口攝像機(jī)安裝朝向問(wèn)題，究竟是監(jiān)看進(jìn)入的人或物，還是監(jiān)看離開(kāi)的人或物，可該根據(jù)具體情況進(jìn)行確定。
筆者認(rèn)為，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。所以，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*的安防監(jiān)控圖像效果。
