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城市道路交通监控摄像机选购要素分析

现如今,监控摄像机在城市交通中发挥的作用越来越大。作为交警的“第三只眼”,监控摄像机能够及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等等...
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  现如今,监控摄像机在城市交通中发挥的作用越来越大。作为交警的“第三只眼”,监控摄像机能够及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等等。总的说来,交通监控摄像机主要起到以下两点作用:

  1、路况实时监控:各路段监控摄像机及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心,使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况,例如:路段人车流量、信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生,以帮助交管部门及时采取合适的处理方式。

  2、实时录像、事后取证:视频监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上,作为处理交通事故、违规行为,甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。

  平时我们经常看到,在道路交通路口红绿灯前都会安装有监控摄像机,一般这样的摄像机包括枪式摄像机、球形机、双CCD补光型摄像机以及照车牌道路专用摄像机等。

  枪式摄像机:应用范围很广泛,根据选用镜头的不同,可以实现远距离监控或广角监控。一般这类监控摄像机应用在红绿灯外围,抓拍越线车辆。

  球形机:可以全方位的转动拍摄,一台机可以监控多方面,但缺点在于转的时只能拍摄像头所经过的路面,而无法进行定点蹲守。球形机一般设立在学校附近以及道路的三叉口。

  双CCD补光型摄像机:该类摄像机由于有着双补光,照射能力强,通常应用于限速路段,限速危桥,能在夜间补光抓拍的更清晰。

  照车牌道路专用摄像机:这类摄像机很好理解,一般用在红绿灯附近,专门拍摄闯红灯、违章车辆的车牌。

  不管是什么类型的摄像机,其都必须满足交通监控的相关要求。道路交通监控属于全天候的监控,对前端摄像机的要求比较高。对于交通监控摄像机来说,其首先必须保证能够一天24小时不间断录像,也就是说,不管环境多么恶劣,摄像机都要能够维持稳定工作,故障率要低。其次,摄像机性能的好坏直接关系到各种条件下能够拍摄出清晰的图像,不管是在夜间或者是光线对比强烈的条件下,要求监控摄像机能清晰地监看到道路上行驶车辆牌照、车辆的类型、颜色等。

  以上两点是道路交通监控摄像机必须具备的条件。具体说来,道路交通监控摄像机选择要考虑摄像机的清晰度、灵敏度、适用度、性价比等因素,下面我们来一一分析。

  1、摄像机清晰度:图像分辨率越高,摄像机的表现能力越好,这是毋庸置疑的事实。不过,摄像机的清晰度越高,也意味着摄像机成本越高,因此,购买摄像机时,清晰度并不能成为唯一决定因素。

  现在道路监控中使用的摄像机分为两种,即标清与高清摄像机。其中高清摄像机一般为百万像素IP摄像机,甚至有的是300万或500万像素的高清摄像机,1台高清摄像机可代替多台标清摄像机,并同时可监看多个车道,甚至可看清驾驶员的面部等。但高清摄像机多采用CMOS传感器,低照度性能差,夜晚效果不佳,而标清摄像机虽然清晰度不如高清摄像机,但夜间低照度效果却高于高清摄像机,这样就会大大提升夜晚的识别率。

  2、摄像机灵敏度:灵敏度越高最低照度越低,摄像机质量也越高。如果照度太低或太高时,摄像机拍摄出的图像就会变差。最低照度指标不能只看前面的数字有多少,而应该看这个指标是在什么条件下测得的。如彩色最低照度0.15Lux/F1.4/50IRE /AGCON,这表明0.15Lux的低照度是用F1.4通光量镜头,视频信号测量电平在50IRE(350mv),AGCON的条件下测出来的。如果换通光量大的F1.0镜头,视频信号测量电平在25IRE,测出的低照度指标更低。一般来说,1/2英寸CCD摄像机的灵敏度和图像质量要好于1/3英寸 CCD摄像机。

  3、摄像机的信噪比。在光线很好的情况下,摄像机的信噪比都很好,图像上看不出噪波点,但在光线较暗时,信噪比指标好的摄像机图像依然清晰,噪波点少。信噪比指标差的摄像机,噪波点会淹没整个图像。

  4、摄像机强光抑制功能,道路监控摄像机要求在夜间清楚拍摄车辆牌照,这就要求强光抑制指标要好。采用此项技术的摄像机,可以有效地抑制迎面车辆的强光(车辆大光灯),使车牌照较清晰地被捕捉到,画面真实完整。很多道路监控摄像机采用“日蚀”技术,在夜间拍摄车牌很好,但在白天也经常出现 “日蚀”,这就影响了整体图像的美观和完整性。

  5、摄像机背光补偿功能,摄像机在夜间拍摄车牌,背光补偿技术的好坏,直接关系到是否能清晰看清车牌,能否使后端视频检测和分析系统给出正确的判断结果。好的摄像机对于背光补偿的区域都可以灵活设置和区域选择。

  6、摄像机的色彩还原性能,摄像机没有具体的色彩指标,只能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像机色彩还原性能是不同的,这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进行比较。可以选择白平衡调整方式较多的摄像机,例如:白平衡手动调节模式、白平衡自动跟踪调节模式、室内模式、室外模式等。

  以上只是选购交通监控摄像机时通用的考虑指标,在不同的监控场所,针对不同的拍摄要求,其对摄像机也有着各自侧重的功能。比如说高速公路收费监控系统,由于其需要对收费站车道、收费广场、收费亭的收费情况,对收费车道通过的车辆类型、牌照、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件进行观察和记录。尤其在夜间,其还需要拍摄到车牌,而这是普通摄像机难以实现的。

  一般来说,我们会选择通过特殊摄像机的专用功能来实现抓拍车牌,目前主要的实现方法有:

  强光屏蔽:在低照度彩色摄像机的基础上,通过软件的功能,把图像中最亮的部分遮挡。在交通监控中,一般可将大灯的强光遮挡,从而将车牌较清晰的抓拍下来。但是这款摄像机最大的缺点就是软件分辨不清,对于图像最亮部分界定不清,有可能将车牌号码也遮挡,同时无法处理高速运动物体的抓拍。目前国产摄像机在强光屏蔽方面做的比较多,效果各方反映不一。

  可调电子快门:对于高速运动的物体抓拍(高速公路上的汽车车速一般都在70KM/小时以上),可以通过降低电子快门速度来实现清晰抓拍,一般都是通过手动方式调整。但是这种方式最大的问题就是白天、晚上的照度不一样,必需设置2个快门速度来分别适应白天和晚上的监控。

  宽动态功能:这是解决车灯对于抓拍影响的最好的办法,宽动态最早是松下公司提出来的。当背景光过亮时,普通摄像机无法很好的解决明暗图像的显示问题。目前的宽动态实现方式有:

  1)单CCD双快门:对一幅图像的明暗部位分别进行曝光处理,这样能够确保明暗部位的图像都清晰。

  2)双CCD:这种技术的原理和单CCD双快门技术一样,都是对明暗部位分别进行曝光。双CCD技术能够更真实的再现图像,目前日韩品牌摄像机采用这个技术比较多。

  3)PIXIM技术:这是目前最先进的宽动态技术,通过数字化处理把一幅图像分为若干像素,通过DPS技术实现对每一个像素的亮度单独进行处理,这样确保图像的清晰度和亮度都能得到完美表现。由于这一技术不同于CCD技术,日本厂商使用的较少,但是在欧美一些厂商应用较广。

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