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  • 防高空抛物监控摄像机的选择与方案设计
  • 文章来源:广州宏和网络科技有限公司  发布日期:2019-9-19 9:50:21

    有数据表明:一个30克的蛋从4楼抛下来就会让人起肿包;从8楼抛下来就可以让人头皮破损;从18楼高甩下来就可以砸破行人的头骨;从25楼抛下可使人当场死亡。

    很多朋友多次提到一步的对高空抛物这种危害极大的不文明行为进行制止,我们需要建设一套全数字高清化的视频监控系统。通过以文明行为宣传为主,监控管理为辅的方式,有效的对高空抛物这一不文明行为进行制止,同时也能够在抛物事件发生后,做到事后取证并追究相关人员的法律责任。

    很多朋友多次提到一步的对高空抛物这种危害极大的不文明行为进行制止,我们需要建设一套全数字高清化的视频监控系统。通过以文明行为宣传为主,监控管理为辅的方式,有效的对高空抛物这一不文明行为进行制止,同时也能够在抛物事件发生后,做到事后取证并追究相关人员的法律责任。

    一、总体思路

    1、设计思路根据本次系统建设的框架和建设的思路,本次视频监控系统建设覆盖小区内两幢28层高的居民住宅楼,覆盖两幢大楼的歌3个能够发生高空抛物的监控面。建成后的智能高清视频监控系统将能够对住宅楼外立面进行实时监控及分析,形成统一的监控网络,实现对大楼高空抛物事件的重点监管。我们规划建设一套完整的数字化、高清化的视频监控系统,利用当今成熟的数字视频压缩技术、多媒体技术、光缆传输技术、电视监控技术、网络技术等,构建一套适合于整个项目的高空抛物防控体系。2、项目建设内容 根据建设的思路,系统建成后将能够实时监管楼内居民抛物情况,在整个监控区域形成一个统一、封闭的监控网络。系统根据用户的要求为了建造一个图像清晰连贯,集中管理的系统特点,所以本次视频监控系统以网络为载体,为安全监视、管理运行提供有效的技术手段。

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    二、选型指导

    1.摄像机的选型

    球型摄像机是一体化摄像机、球形云台、解码器这几部分组成的,可以自动聚焦、手动变倍,镜头拉近拉远及360度转动来监控所需监控的区域,一般使用在室外或者室内面积比较大,范围比较广的场合。半球摄像机的变焦范围一般都不大,例如2倍、3.6倍等,而且镜头一般都不易更换,主要用于固定视野的监控,例如楼梯间、通道、电梯轿箱。枪机应用的场合比较广泛、可扩展性更高,可以实现远距离监控或广角监控,它的变焦范围则取决于选用的镜头,可以从几倍到几十倍不等,而且镜头的更换比较容易,针对高空抛物的监控,选择枪机是最为适合的。

    2.图像传感器的选型

    摄像机的最主要部件图像传感器,早期图像传感器大部分都是采用CCD,它能够将光线信号变为电荷信号并可将电荷储存及转移,也可将储存的电荷取出,使电压发生变化,因此是理想的摄像元件,具有分辨率高、灵敏度高、信噪比高、动态范围高等特点。近年来,CMOS图像传感器发展迅猛,其体积小、集成度高、功耗低等优点,广泛应用于数字网络视频监控系统的前端设备中,它通过采用影像光源自动增益补强技术、自动亮度、白平衡控制技术,色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术,完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。受市场发展以及技术等情况的限制,数字摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多,主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响,所以没有必要一味追求CCD图像传感器。

    3.传感器尺寸的选型

    传感器尺寸(又称靶面尺寸),主要有1/4″、1/3″、1/2″、1/1.8″英寸等几种,它的大小以及与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。在同样的像素条件下,传感器尺寸越大,感光面积越大,对光线的敏感性也就越强,描述的图像层次也就越丰富,成像效果越好。“1/”这个后面的数字英寸的变小,只是表示这方面技术在不断的进步,并不是说 1/3″英寸就一定比1/4″英寸的好,因为不同的场合需要用到一些不同尺寸的传感器所独有的优点。例如1/2″英寸可以有比较大的通光量,1/4″英寸可以比较容易的获得较大的景深。由于高空抛物监控的环境和区域具有一定的特殊性,建议选用1/2″、1/1.8″等尺寸的传感器。

    4.镜头的选型

    镜头的种类繁多,从焦距上分类,可分为短焦距、中焦距、长焦距和变焦距镜头;从视场的大小分类,可分为广角、标准、远摄镜头;从结构上分类,还可分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头(指光圈、焦距、聚焦这三者均可变)等类型。由于镜头选择得合适与否,直接关系到摄像质量的优劣,又关系到工程造价,因此在实际应用中必须合理选择镜头。

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    针对高空抛物监控,我们建议如下:

    (1)、建议选择自动光圈镜头:高空抛物使用的摄像机多在室外安装,因为室外的光线的动态范围变化较大,夏日阳光下环境照度达50000Lx-100000Lx,夜间路灯时仅为10Lx,变化幅度相当大,自动光圈对监控点的光线变化适应性较强。

    (2)、建议选择手动变焦镜头:大多数用户选购监控摄像机时标配的就是定焦镜头,根据所需要布控点来选择合适的焦距,如大范围监控会选择4mm短焦镜头。然而高空抛物监控区域和环境是千变万化的,同时与楼幢之间的距离也是相对不固定,面对这么多可变因素,建议选择变焦镜头。一般情况下,变焦镜头可以提供4mm~16mm甚至更长的焦距,根据镜头选择不同,数值可以不同。变焦也分手动和自动,考虑到价格成本,手动变焦更适合于本项目。

    (3)、镜头的接口:镜头的接口分为C与CS接口,它们的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面的距离不同,C型接口此距离为17.5mm,CS型接口此距离为12.5mm。C型镜头与C型摄像机,CS型镜头与地显示帧便形成了“运动”的图像,也就是视频。高帧率可以得到更流畅、更逼真的视频,每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会愈流畅。

    5.最低照度

    照度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux,法定符号Lx):1Lx=1Lm/m2。最低照度是测量摄像机感光度的一种方法,换句话说,摄像机能在多黑的条件还可以看到的可用的影像。简单地说,在暗房内摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到监视器上快要看不清楚被测物为止,这时测量光线的照度,就是该摄像机的最低照度。通常将摄像机分为四个等级:

    (1)、普通级摄像机:一般照度值均大于0.1Lux;

    (2)、低照度摄像机:照度值范围在0.1Lux至0.01Lux之间的摄像机;

    (3)、月光级摄像机:其照度值范围在0.01Lux至0.001Lux间;

    (4)、星光级摄像机:当最低照度值达到甚至低于0.0001Lux的时候,便达到了星光级的超低照度摄像机,但这些分类也没有绝对的规范化、标准化。

    由于小区夜间光照不足,又不可能大规模安装补光照明设施(为了保证业主休息,不方便通过补光等方式来提高环境照度),此种场景下对摄像机的低照度性能要求就比较高。虽然红外与激光摄像机在外界无需任何辅助光源的情况下可得到较清晰的图像,但红外与激光摄像机目前仍存在一些缺陷,如色彩为黑白、能耗大、散热不佳、红外摄像机照射距离有限、照射范围不广等。随着图像传感器技术的提高,以及图像降噪算法的应用,高清网络摄像机的低照度效果越来越好,它不同于红外,可借助周围的一切光源,如路灯、走廊灯、月光甚至星光等,在光线较暗的情况下获得全彩色实时视频图像。

    由于采用了超灵敏度图像传感器,以及独有的电子倍增和噪点控制技术,能够极大地提高摄像机的灵敏度,并且具备24小时全彩色实时效果,没有普通低照度摄像机出现的拖尾现象,以满足对夜间高品质监控的需求。其优点是功耗小、图像效果真实、不偏色,在应用面上,虽然不及红外摄像机广泛,但也在一定程度上具备不可替代性。高空抛物视频监控中为解决夜间监控的难题,建议使用“星光级”摄像头。

    6.宽动态范围

    宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。当在强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时,摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色,而黑暗区域因曝光不足成为黑色,严重影响图像质量。

    7.透雾

    伴随着中国雾霾天气的日益严峻,不少传统的监控摄像机已经失去了其监控的作用,雾霾导致摄像机的监控距离、图像清晰度下降,甚至导致车辆、人物等监控主体的关键细节信息丢失,一旦发生事件,将很难获得有效信息,大大降低了视频监控系统的实用性。现在带透雾技术的已经成为摄像头的标配功能,不管是使用电子透雾技术也好,还是光学透雾技术,都能在雾霾天气下能够穿透雾霾干扰,让摄像机获得良好的监控效果,不会影响监控距离和图像清晰度。

    8.防高空抛物监控系统组网方式

    防高空抛物监控系统组网方式分为两种,一种为有线的网络系统,一种为无线的网络系统。

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    三、系统功能实现

    1、日常视频监控任务

    安防视频监控系统是一个主动的实时视频系统,该系统能够在无人干预的情况下,对监控范围内各监控现场的实时情况进行24小时实时视频监控和操作管理。当前端发生异常或需要进行事后事件追踪时,能够通过操作监控系统管理软件,进行快速准备的视频录像回放,同时具有视频快照和视频录像下载备份功能,及时进行事件的追述和资料的保存。

    2、系统参数设置和设备管理

    系统监控管理平台能够实现对各监控系统设备的设置及控制,能够对系统设备、网络进行管理和各项参数的设置和修改,监测网络内设备的运行情况,实现设备时钟同步功能。管理平台具有日志功能,能够记录并查询系统内设备状态信息和主要操作情况。

    3、智能回放

    场景平台加载智能搜索模块能够方便快速查询追踪事件发生,举例来说:下午2:00安保人员发现有人抛掷垃圾,但当时已经无法找到抛掷人员,于是安保人员就通过监控寻求帮助。按照系统建设的要求,在该建筑立面安装了摄像机正好监控了物体放置的区域,安保人员立即对该监控点的视频资料进行录像查询并启动了监控系统的智能搜索引擎,他在物体出现区域画了一个框,搜索引擎马上提供给几段录像,即所有目标进出该区域的录像资料。很快他就找出在中午,有人在楼上抛掷垃圾,整个查询过程只花了短短的几分钟。

    4、系统巡检

    系统能够对所有摄像机、网络视频存储录像机进行自动巡检功能(网络状态、通道状态等)并进行提示,使安保人时刻了解监控系统运作情况。同时支持性能监测,监控系统客户端工作站的CPU使用情况和网络带宽监测,监控网络上下行占用情况。5、数据备份 本次网络数字安防视频监控系统具有数据迁移功能,提高监控系统视频数据的安全性,当数字网络摄像机与后端的网络视频存储录像机之间出现网络异常时,数字网络摄像机会自动将视频数据暂存在内置的SD卡中,当系统网络恢复正常之后,摄像机会将视频数据上传回后端存储设备。保证网络异常的时间内的视频数据不丢失,提升系统的可靠性。

    5、数据备份  

    本次网络数字安防视频监控系统具有数据迁移功能,提高监控系统视频数据的安全性,当数字网络摄像机与后端的网络视频存储录像机之间出现网络异常时,数字网络摄像机会自动将视频数据暂存在内置的SD卡中,当系统网络恢复正常之后,摄像机会将视频数据上传回后端存储设备。保证网络异常的时间内的视频数据不丢失,提升系统的可靠性。

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