文｜悉地（北京）國際建筑設(shè)計(jì)有限公司 王 娟

當(dāng)前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了智能建筑提升自身安防能力的必不可少的工具。通過合理選擇不同功能的攝像機(jī)，能有效地保障現(xiàn)場視頻監(jiān)控圖像的質(zhì)量，提高安防事件發(fā)生時(shí)的應(yīng)變處理能力。不同的智能建筑，建設(shè)的位置、光照情況、內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同；如果隨意選用監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行安防視頻監(jiān)控，很容易造成視頻圖像不清晰、明亮度差等問題，最終導(dǎo)致“花了錢、沒效果”。為此，本文將重點(diǎn)介紹如何根據(jù)攝像機(jī)特點(diǎn)選用符合場景需求的攝像機(jī)。

1 攝像機(jī)功能

視頻監(jiān)控用的攝像機(jī)所具備的圖像功能一般包括數(shù)字降噪、強(qiáng)光抑制、背光補(bǔ)償、輔助紅外燈照明，以及寬動態(tài)、低照度功能等。

（1）數(shù)字降噪

由于攝像機(jī)CCD感光元器件存在熱穩(wěn)定性問題，設(shè)備溫度的升高將造成噪音信號的增強(qiáng)，導(dǎo)致監(jiān)控畫面中產(chǎn)生雜色斑點(diǎn)，也就是噪點(diǎn)。利用數(shù)字降噪技術(shù)可以抑制畫面中噪點(diǎn)的生成，從而獲得更優(yōu)質(zhì)的畫面（如圖1所示）。

（2）強(qiáng)光抑制

傳統(tǒng)的CCD有動態(tài)范圍的限制，因而若在采集一幅圖像的過程中只對整個(gè)圖像采樣一次，必然會出現(xiàn)整個(gè)圖像中的明亮區(qū)域過度曝光而較暗的區(qū)域欠曝光的問題。所謂強(qiáng)光抑制就是采用DSP技術(shù)把強(qiáng)光部分弱化，把暗光部分亮化，以實(shí)現(xiàn)光線平衡（如圖2所示）。強(qiáng)光抑制功能最常用于夜間觀察汽車牌號。需要注意的是應(yīng)用該功能會降低整個(gè)畫面的亮度，所以一般需要增設(shè)補(bǔ)光燈。

（3）背光補(bǔ)償

背光補(bǔ)償即以前景暗區(qū)的亮度為參照抬高畫面整體的亮度，以達(dá)到看清前景的目的（如圖3所示）。

（4）寬動態(tài)功能

寬動態(tài)技術(shù)即利用傳感器的兩次曝光，分別得到能夠看清前景和后景的兩張圖像，然后進(jìn)行圖像疊加。寬動態(tài)技術(shù)的用途與背光補(bǔ)償類似；普通攝像機(jī)監(jiān)控獲取的是背景清晰但前景較暗的圖像，而寬動態(tài)攝像機(jī)監(jiān)控能獲取前景和背景都清晰的圖像（如圖4所示）。寬動態(tài)功能不適用于監(jiān)控物體快速移動的場景。

（5）低照度功能

監(jiān)控現(xiàn)場照度低至人眼已無法觀看時(shí)，通過低照度攝像機(jī)仍可獲取清晰的視頻場景（如圖5所示）。一般普通攝像機(jī)獲取清晰圖像的底線照度是0.1Lux，低照度攝像機(jī)獲取清晰圖像的底線照度則可以低至0.01Lux。

（6）輔助紅外燈照明

當(dāng)視頻監(jiān)控現(xiàn)場沒有任何發(fā)光源，普通攝像機(jī)，甚至低照度攝像機(jī)已經(jīng)不能清晰抓拍現(xiàn)場視頻圖像時(shí)，可增設(shè)輔助紅外燈以提升監(jiān)控現(xiàn)場的亮度，從而幫助攝像機(jī)獲取清晰的視頻圖像（如圖6所示）。紅外燈主要由LED發(fā)光二極管組成。人眼是無法識別紅外燈光源的。

2 攝像機(jī)選型

基于對以上攝像機(jī)功能特點(diǎn)的分析，即可從如下幾個(gè)方面考慮攝像機(jī)的選型。

（1）光線

建筑物外的廣場、室外停車場、花園等場所，光照情況會隨著時(shí)間的變化而變化，而晴天、陰天、晝間、夜間、霧霾、風(fēng)沙等自然條件變化也會帶來光照情況的變化，因此攝像機(jī)需要具備輔助紅外燈照明、低照度、降噪等功能。

在從建筑物內(nèi)部向建筑物外監(jiān)控的場景，例如由大廳照向大門、由走廊照向窗戶等場景中，由于攝像機(jī)安裝在室內(nèi)，既要監(jiān)看室內(nèi)場景也要監(jiān)看由室外進(jìn)入室內(nèi)的場景，往往會出現(xiàn)由于光線強(qiáng)度變化較大、亮度異常而造成人眼或設(shè)備短暫甚至長時(shí)間失靈的情況。此類場景的攝像機(jī)需要選擇具備背光補(bǔ)償、寬動態(tài)等功能的產(chǎn)品。

庫房等完全封閉，基本無窗戶、無自然光的場所，照明完全依靠室內(nèi)燈光，且在無人時(shí)基本無光照，因此需要選擇自身帶有紅外燈或具備感紅外、低照度功能的攝像機(jī)。

（2）物理防護(hù)

攝像機(jī)的物理防護(hù)基本上分為防暴力、防爆炸和外殼防護(hù)三類。防暴力攝像機(jī)是在外力暴力打擊下仍然可以保證正常工作的攝像機(jī)，其特點(diǎn)是外殼具有很強(qiáng)的抗擊打能力。此類產(chǎn)品一般需要提供錘擊、沖擊試驗(yàn)檢測報(bào)告。防爆炸攝像機(jī)是指攝像機(jī)采用了防止產(chǎn)生電火花等防爆設(shè)計(jì)，在易燃易爆場合應(yīng)用不會引發(fā)易燃易爆氣體或液體的爆炸。此類產(chǎn)品需要提供防爆合格證。外殼防護(hù)所涉及的則主要是防水、防塵、防止外物入侵等內(nèi)容。攝像機(jī)外殼防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)有IP65、IP66、IP67。智能建筑使用的攝像機(jī)，其物理防護(hù)主要體現(xiàn)在外殼防護(hù)上；防暴力攝像機(jī)與防爆炸攝像機(jī)只在特定條件下才會應(yīng)用。

（3）監(jiān)控角度

攝像機(jī)的監(jiān)控角度決定了其所能監(jiān)控的范圍。一般固定攝像機(jī)分為廣角鏡頭和普通鏡頭攝像機(jī)兩類。廣角鏡頭的視角大于110度；普通鏡頭的視角一般會小于70度，且焦距越大，視角越小。廣角鏡頭攝像機(jī)主要應(yīng)用在較寬闊的場所，如大廳、餐廳等；此類場景的監(jiān)控要求多為只需要看清楚人員、物體即可，對視頻畫面的細(xì)節(jié)要求不高。對于普通鏡頭，則需根據(jù)實(shí)際監(jiān)控場所的需求，按照監(jiān)控距離的遠(yuǎn)近選擇合適焦距的鏡頭。

如果監(jiān)控場景寬闊，并且對視頻畫面的細(xì)節(jié)有一定的要求，可選用一體化球型攝像機(jī)來完成監(jiān)控工作。一體化球型攝像機(jī)配備有高速云臺，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的水平、垂直角度的轉(zhuǎn)動，能夠快速捕獲被監(jiān)控目標(biāo)。此外，一體化球型攝像機(jī)具備電動變焦、聚焦功能，可通過焦距的調(diào)整來放大被監(jiān)控目標(biāo)。目前主流的一體化球型攝像機(jī)都具備光學(xué)變焦和電子變焦功能。光學(xué)變焦不會影響視頻畫面的質(zhì)量；電子變焦則是放大監(jiān)控畫面的倍數(shù)越大，清晰度會越差。

（4）攝像機(jī)外形

不同的智能建筑應(yīng)用場景對監(jiān)控?cái)z像機(jī)的外形要求不同，在不同場景下選用外形相適應(yīng)的攝像機(jī)對智能建筑來說有著極為重要的意義；例如，如果在會議室、辦公室、賓館走廊等場景中采用傳統(tǒng)外形的攝像機(jī)，會給被監(jiān)控人員帶來心里壓力，且很容易破壞建筑物的整體風(fēng)格。

根據(jù)外形區(qū)分，攝像機(jī)一般分為槍型攝像機(jī)、半球攝像機(jī)、筒型攝像機(jī)、一體化球型攝像機(jī)、飛碟攝像機(jī)等。槍型、筒型攝像機(jī)可應(yīng)用在對攝像機(jī)外形沒有要求的場景，一體化球型攝像機(jī)、半球攝像機(jī)可應(yīng)用在廣場、大廳、走廊、辦公室、會議室等對整體建筑風(fēng)格有一定要求的場所，飛碟攝像機(jī)則可應(yīng)用在電梯轎廂內(nèi)。

3 選型示例

為智能建筑的不同應(yīng)用場景配備功能相匹配的攝像機(jī)才能有效保障視頻監(jiān)控圖像的質(zhì)量，因此應(yīng)特別注意場景的特點(diǎn)——以下選取幾個(gè)智能建筑中的常見場景舉例說明。

（1）大門

如前文所述，大門處屬于從建筑物內(nèi)部向建筑物外監(jiān)控的場景，特點(diǎn)是光照情況變化大，白天容易因亮度高而出現(xiàn)監(jiān)控圖像中人員的臉部無法辨認(rèn)的現(xiàn)象。因此應(yīng)用于大門處的攝像機(jī)應(yīng)選擇具備背光補(bǔ)償或?qū)拕討B(tài)功能的產(chǎn)品，可根據(jù)實(shí)際的要求選擇固定槍式攝像機(jī)或一體化球型攝像機(jī)。

（2）庫房

庫房屬于長時(shí)間無光照的場景，要求攝像機(jī)具備低照度或輔助紅外燈照明的功能。同時(shí)，庫房溫度較低、光照條件不好的特點(diǎn)還會造成監(jiān)控畫面噪點(diǎn)過多的問題，因此最好選擇具備數(shù)字降噪功能的攝像機(jī)；可根據(jù)業(yè)主要求選擇筒型紅外攝像機(jī)或紅外一體化球型攝像機(jī)。

（3）走廊

智能建筑走廊狹長，存在光照條件不好的問題，從這個(gè)角度上來說，應(yīng)選擇具備低照度或輔助紅外照明的攝像機(jī)。但是，從美觀角度上講，配備紅外燈會影響整體建筑風(fēng)格，并且走廊雖然光照條件不好但一般會配有室內(nèi)照明燈；因此只需選擇具備低照度或超低照度功能的攝像機(jī)即可。筆者建議采用半球攝像機(jī)以保證符合美觀的要求。

（4）室內(nèi)停車場出入口

停車場出入口光線變化較大（一般車輛進(jìn)出時(shí)都會由光照極強(qiáng)的環(huán)境進(jìn)入無光環(huán)境，或反之），且車輛大燈會給監(jiān)控?cái)z像機(jī)帶來強(qiáng)光直射的問題；因此選用的攝像機(jī)應(yīng)該具備背光補(bǔ)償與強(qiáng)光抑制功能。筆者建議選用具備輔助紅外燈照明功能的筒型攝像機(jī)。

（5）室內(nèi)停車場內(nèi)

室內(nèi)停車場內(nèi)一般光線較為昏暗，光照條件不好，因此選用的攝像機(jī)需要具備低照度功能。如現(xiàn)場情況適當(dāng)，可選擇具備輔助紅外照明功能的攝像機(jī)；并且由于室內(nèi)停車場一般對攝像機(jī)的外形要求不高，所以可以采用具備輔助紅外燈照明功能的筒型攝像機(jī)。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過合理地選取攝像機(jī)，可提升視頻監(jiān)控圖像的質(zhì)量，從而達(dá)到提高安防能力的目的；因此在進(jìn)行視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)選型時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場特點(diǎn)進(jìn)行選擇、搭配。