慧眼識鏡 辨識監控鏡頭四部曲之應用篇

近年來，安防行業迅猛發展，市場上安防監控鏡頭不僅種類繁多，而且每一種鏡頭都有自己的特點和用途。在配合攝像機的使用上，大多數監控鏡頭廠家生產的鏡頭是直接插入一體攝像機內，或與監控攝像機一起使用的直插式鏡頭或板機鏡頭。這種鏡頭的使用方法和使用環境相對簡單，在此我們不一一討論。眾所周知，C/CS接口的監控鏡頭，對圖像要求較高，本文中我們就來探討一下，在監控鏡頭的應用方面，有哪些問題是我們應該注意的。

1、監控鏡頭焦距的選擇

選擇監控鏡頭的焦距大有學問。選擇鏡頭時，應根據攝像機與被監控目標的距離和目標物的大小來選擇鏡頭焦距的尺寸，如下圖所示：

示意圖

圖中各參數的含義：

f：鏡頭焦距

h：圖象的寬度(被攝物體在ccd靶面上成象寬度)

H：被攝物體寬度

D：被攝物體至鏡頭的距離

v：圖象高度(被攝物體在ccd靶面上成像高度)視場(攝取場景)高度

V：被攝物體的高度

鏡頭焦距可由以下公式計算出：

根據目標物的垂直尺寸來計算：f＝vD／V

根據目標物的水平尺寸來計算：f＝hD／H

由以上公式計算出的監控鏡頭的焦距是所攝物體在監控鏡頭上面顯示滿屏的時候所用的焦距。舉例來說，在1/2"CCD的攝像機上要看清楚500米以外的，2m高的人，理論焦距值要達到1200mm才可以。然而在實際監控中，我們只需要30*30-40*40線就能在屏幕上面分辨人的性別。作為專業的監控鏡頭生產廠家，深圳超音速研發生產的AVENIR ETOKU精工鏡頭在工程應用上具有非常豐富的經驗。AVENIR ETOKU精工鏡頭的工程師非常專業的點出：“以我們現在一般的監視器的像素1920*1080線來計算，我們需要分清人的性別只需要人占屏幕大小的甚至1/30就可以辦到。在實際監控中，我們到底需要將被攝物體顯示滿屏觀察還是顯示1/3屏？若顯示1/3屏，則監控鏡頭焦距又可縮小到理論焦距值的1/3。監控鏡頭是否是高清鏡頭，對我們的焦距的選擇也有影響。若為標清鏡頭需要滿屏顯示的，高清鏡頭只需1/2屏甚至更小已經可以滿足標清鏡頭的滿屏需求。”

2、工程應用中監控鏡頭景深的調試

對被攝景物聚焦清楚時，即使被攝景物是具有立體感的被攝體，在聚焦清楚的前后一定范圍內看上去圖像都是清晰的。這個前后的一定范圍就稱作景深。在數值上，許多人會認為F1.0的監控鏡頭效果可能會更好，但是在實際應用中，我們發現F1.2和F1.4的監控鏡頭能夠看清楚的范圍更廣。為什么會出現這種情況？主要在于景深的調試。景深的調試其實在監控鏡頭的實際應用中非常重要，但卻很容易被忽略。

很多甲方使用者在實際應用中會遇到這樣的問題，在工程安裝的時候，監控鏡頭能夠聚焦清楚，但是一旦光線環境發生變化時，監控鏡頭就會出現聚焦不實的情況。這種狀況的出現，并非鏡頭的質量有問題，而是因為在調試時，監控鏡頭的景深沒有調試好所導致。像AVENIR ETOKU精工鏡頭在景深的調試設置上因地制宜，會非常細致的考慮到工程應用中的諸多細節。以AVENIR ETOKU精工鏡頭的實踐經驗，如何解決這個問題？這就需要在監控鏡頭的調試時，注意將鏡頭的光圈打到最大，因為此時監控鏡頭的景深最短。在監控鏡頭景深最短處調試清楚，當鏡頭的光圈關小，景深變長時，鏡頭自然也清楚。如果在白天自然光的情況下，控制自動光圈鏡頭的光圈需要開到最大，并且少不了NDfilter（NeutralDensity）減光鏡。減光鏡可以有效的減少通過監控鏡頭的光線，在自然光的情況下使監控鏡頭的光圈開到最大。NDfilter（NeutralDensity）減光鏡對于監控鏡頭的調試來說，非常重要。

AVENIR ETOKU精工鏡頭的專業工程師同時也提醒：“攝影鏡頭的景深調整可以實現超焦距，也就是當鏡頭對焦在無窮遠時，從超焦距到無窮遠這段距離內的物體都清晰，而近于超焦距的物體都模糊不清。在監控鏡頭上的超焦距我們暫且稱之為類超焦距。要實現此狀態，在監控鏡頭的調試時，需要先將鏡頭在類超焦距的范圍內調試清楚，然后將監控鏡頭對向無窮遠處，對監控鏡頭進行微調，讓無窮遠處清晰；再將監控鏡頭移向類超焦距的范圍，此時類超焦距范圍內的畫面稍微變模糊，再次進行微調，反復幾次，使監控鏡頭在類超焦距和無窮遠處都清晰，即實現了類超焦距狀態。”

我們在做工程和標書的時候，一定要了解客戶的使用環境和要實現的監控目的，結合監控的范圍需求，才能更好的為客戶因地制宜的選擇即經濟又適用的鏡頭。

3、銀行監控系統中的使用

由于金融業的特殊性，銀行在普及安防監控這塊，在國內毋庸置疑的起到了領頭作用，AVENIR ETOKU精工鏡頭的SSV0358GNB這一款在國內各大銀行的首批監控系統中，占據很大的市場份額。由于整個行業的迅猛發展，在二十來年的發展中，高清監控系統的呼聲也越來越高。在這種情況下，銀行監控系統卻依然停留在最初的標清監控上按兵不動。那么，在標清監控系統的基礎上，我們應該注意哪些問題？作為高清監控系統，在銀行中到底應該如何實現呢？

眾所周知，銀行監控中需要完成柜臺內外的人員和錢票等的監控，要求同時看清柜臺里外的監控，需要同時看清畫面里外大概1到2米的范圍內的情況，對監控鏡頭的景深就有著很高的要求。若監控鏡頭景深達不到要求，則很難同時看清兩處。由于監控鏡頭設計要求，若要求監控鏡頭有大的景深，監控鏡頭的F值的就要下降，而在銀行的監控環境中，光線充足，F值稍有下降，對監控畫面無太大影響。

那高清監控將會以怎樣一種方式在銀行監控系統中實現呢？通過高清監控鏡頭對辦理業務的人員的監控圖像進行提取，與其所辦理業務的單據等進行一個合并，然后存入電腦系統，通過電腦系統來完成一系列的對比、匹配工作，將會不會是銀行監控的發展方向呢？誠然，高清監控系統在銀行系統的應用中，監控鏡頭做為監控系統的前端，不可避免的要高清化，同時也少不了其他配套的傳輸、存儲設備等的升級。我們相信，銀行系統的高清化將會是整個行業的又一次大跨越。

4、道路監控應用

在道路監控中，負責在主干道上監控汽車違章等情況，就對監控鏡頭有著無畸變，或者說畸變很小的要求。若有畸變，則會造成所監控的車牌數字等變形、不清晰等現象。在此種情況下，監控鏡頭安裝要特別注意不能被車燈直射。若車燈直射會導致監控畫面發白，無法看清監控范圍內的情況。最好的解決辦法是在監控鏡頭前面加上偏振片，這樣能降低汽車車燈直射方向的光線，減少直射的強光進入鏡頭，使畫面清晰。

而在平安城市的道路監控中，監控鏡頭主要是看道路兩旁。此時需留意，道路兩旁環境光線強弱隨時間變化很大時，選擇鏡頭一定要選擇能自動調節光線大小的自動光圈監控鏡頭，以防止光線太強，攝像機電子快門速度不能滿足要求導致畫面變白或光線比較暗畫面模糊不清等情況的發生。若為手動光圈監控鏡頭，此時調節，需要注意在監控鏡頭的光圈開到最大、通過調整攝像機的后焦距使鏡頭最小物距至無窮遠處都保證清晰，才能調試到最好的效果。但是由于監控鏡頭的光學特性，在光學設計中考慮的三基色RGB的權重不合適，以及鍍膜的時候不同波長的透過率的高低有偏差，與CCDCOMS透過的光譜曲線有偏差導致在觀測紅綠燈、霓虹燈、LED燈等光源時，普通品牌監控鏡頭不可避免的會發生偏色現象，但是深圳市超音速電子有限公司的AVENIR ETOKU精工鏡頭就不會有偏色的現象。

除了這些問題以外，在監控鏡頭安裝過程中，我們也要注意不能弄臟監控鏡頭表面，否則會影響到監控鏡頭的監控效果；監控鏡頭的安裝角度要向下不要直沖陽光，否則，監控畫面會有光暈，炫光等現象。防護罩的玻璃也要盡可能表面光潔度高，厚度均勻，以便光線更好的透過；防護罩要特別注意遮光，尤其是一些無法避免陽光直射的監控場所，通過防護罩玻璃進入鏡頭的雜光、反射光都會對成像象質有很大的影響。只有留意好每個細節，才能夠讓監控鏡頭最大范圍的發揮其作用。