隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各大城市已經(jīng)建有大量的電視監(jiān)控系統(tǒng)。但是盡管安裝了眾多的監(jiān)控?cái)z像機(jī),案情發(fā)生后的圖像回放都存在圖像不清晰的問題,特別是*面部特征不清晰,難以辨認(rèn),這給*部門的破案、法院的取證都帶來了極大的麻煩。本項(xiàng)目就是在頻域分析技術(shù)和視頻信息數(shù)字處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)解決圖像清晰化的問題。
當(dāng)我們花費(fèi)很大的資金安裝了電視監(jiān)控系統(tǒng),卻得不到清晰的圖像,這給實(shí)際工作帶來很大的問題:
1、無法判別現(xiàn)場細(xì)節(jié);2、無法辨認(rèn)**面部特征;3、無法成為現(xiàn)場取證資料。
影響視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像顯示質(zhì)量的主要因素有:
1、鏡頭;2、攝像機(jī);3、視頻BNC接頭;4、視頻電纜傳輸;5、視頻服務(wù)器和硬盤錄像機(jī)圖像壓縮算法;6、監(jiān)視器。
鏡頭鍍膜對(duì)鏡頭有影響。鏡頭鍍膜的作用是為了增加透光性和降低反光,好的鍍膜不會(huì)影響色彩平衡和鏡頭參數(shù)。
非球面鏡片,民用級(jí)的一般是樹脂鏡片;因?yàn)槊裼眉?jí)的攝像機(jī),一般只采用成本較低的復(fù)合型非球面鏡片或鑄造成型的非球面鏡片。復(fù)合型非球面鏡片,就是在光學(xué)玻璃的球面鏡片上,先涂覆一層光學(xué)樹脂,再將涂覆的樹脂部分加工成非球面的形狀。鑄造成型的非球面鏡片,則是用精密鑄造的方法,將光學(xué)樹脂直接鑄造成型,比復(fù)合型的簡單,成像質(zhì)量就比全玻璃的球面鏡有所改善。
綜上所述,就光學(xué)鏡頭和樹脂鏡頭來說,影響圖像質(zhì)量的主要指標(biāo)是透光率和透光特性。
攝像機(jī)圖像質(zhì)量分析: 1、垂直分辨率
垂直分辨率由電視制式的掃描線數(shù)決定。PAL制式表示1幀有效掃描線為625線,平均1個(gè)場有20線垂直消隱時(shí)間,因此,實(shí)際畫面只出現(xiàn)585線。另外,由于CCTV采用的是逐行掃描方式,因此分辨率下降。其比例被稱為凱爾系數(shù),按照經(jīng)驗(yàn),使用0.7數(shù)值。這樣,zui終垂直分辨率HV=(625-20x2)x0.7,約410線左右是垂直分辨率的界限。如上所述,垂直分辨率由電視制式?jīng)Q定,并不表示攝像機(jī)的性能。
2、水平分辨率
這是CCTV監(jiān)控?cái)z像機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。實(shí)際使用的CCD決定了時(shí)鐘頻率和采樣頻率。使用高分辨率的CCD的采樣頻率為14.18MHz,根據(jù)香農(nóng)采樣原理(采樣頻率必須為連續(xù)信號(hào)擁有頻率上限的2倍以上),圖像信號(hào)頻率被限制在約7MHz。
另外,如果圖像信號(hào)成份存在超過采樣頻率1/2的頻率成份,將產(chǎn)生折疊現(xiàn)象,產(chǎn)生假信號(hào)/摩爾紋圖像不純。為了防止這種現(xiàn)象,需要使用帶通濾波器7MHz以上頻率。實(shí)際上很難制造出這樣的濾波器,因此,圖像信號(hào)頻率變?yōu)?MHz左右,水平分辨率達(dá)到480線。
3、靈敏度
CCTV監(jiān)控?cái)z像機(jī)的另外一個(gè)重要性能是zui低被攝物體的照度(靈敏度)。所謂zui低被攝物體照度,就是“為了獲得可識(shí)別被攝物體zui低限界的圖像輸出水平而所需的必要的被攝物體照度”,用lux(勒克斯)表示。
4、環(huán)境照度
飯店的照度zui高1,500lux,大部分為100~300lux。在這樣條件下對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行測試,和我們得到的各廠家攝象機(jī)性能有很大的差別,這是因?yàn)楦鲝S家攝象機(jī)性能指標(biāo)很多是在理想情況下(由各廠家自行定義)獲得的,通常室外照度變化zui大,可以在0.2~100,000Lux的范圍內(nèi)變化。
因此建議工程商對(duì)需要安裝的攝像機(jī)(含鏡頭)進(jìn)行較為全面的測試,重點(diǎn)包括垂直和水平分辨率測試、色彩還原測試、線性度測試、聚焦測試、面部識(shí)別等級(jí)測試、阻抗匹配特征測試,特別是在安裝環(huán)境照度下的測試,當(dāng)不能確認(rèn)安裝環(huán)境照度時(shí),參考辦公室、公共用室、生活用室、飯店照明設(shè)計(jì)參考值。由于工程商在視頻監(jiān)控項(xiàng)目較多的情況下,應(yīng)當(dāng)購置設(shè)備對(duì)攝像機(jī)(含鏡頭)進(jìn)行全面測試。
結(jié)論
經(jīng)過我們對(duì)影響整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像清晰度四大因素的數(shù)字分析,同時(shí)對(duì)應(yīng)用在監(jiān)控工程中的鏡頭、攝像機(jī)、視頻電纜和接插件(含布線)、*壓縮算法和監(jiān)視器的選擇,我們獲得了非常令人滿意的視頻圖像清晰度。今后我們還要在色彩還原、三維自由立體顯示進(jìn)行更加深入的研究。