安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)選購(gòu)，像素密度的重要性及評(píng)估方法

時(shí)間：2024-12-24  16:32:49  來(lái)源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 4

攝像機(jī)的像素密度是指在一定范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量，是衡量攝像機(jī)所拍攝圖像清晰度的一個(gè)重要指標(biāo)。

一、定義與計(jì)算方法

定義：像素密度是指攝像機(jī)圖像傳感器上單位面積內(nèi)的像素?cái)?shù)量，或者指在一定視野范圍內(nèi)（如水平方向）的像素?cái)?shù)量。它反映了攝像機(jī)捕捉細(xì)節(jié)的能力。

計(jì)算方法：像素密度的計(jì)算公式為：像素密度 = 攝像機(jī)水平分辨率 ÷ 視野范圍（左到右）。例如，如果攝像機(jī)的水平分辨率為1920像素，視野范圍為1920厘米（即約2米），則該攝像機(jī)的像素密度為1像素/厘米，或者100像素/米（即100PPM）。

二、影響因素

攝像機(jī)分辨率：攝像機(jī)的分辨率越高，其像素密度通常也越高。高分辨率的攝像機(jī)能夠捕捉更多的細(xì)節(jié)，從而提供更清晰的圖像。

鏡頭焦距：鏡頭的焦距也會(huì)影響像素密度。在相同的攝像機(jī)分辨率下，使用長(zhǎng)焦鏡頭可以減小視野范圍，從而增加像素密度。相反，使用廣角鏡頭會(huì)增大視野范圍，降低像素密度。

監(jiān)控距離：隨著監(jiān)控距離的增加，像素密度會(huì)降低。為了在不同的監(jiān)控距離保持相同的像素密度，需要更換長(zhǎng)焦距鏡頭或提高攝像機(jī)的分辨率。

三、根據(jù)監(jiān)控目的選擇

A．像素密度標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)不同監(jiān)控目的選擇像素密度，監(jiān)控目的不同，所需的像素密度也不同。一般分為驗(yàn)證（Identification）、識(shí)別（Recognition）、觀察（Observation）、偵測(cè)（Detection）和監(jiān)視（Monitoring）等不同等級(jí)。

1. 驗(yàn)證（Identification）

標(biāo)準(zhǔn)：驗(yàn)證通常涉及對(duì)特定個(gè)體或物體的身份進(jìn)行確認(rèn)。在監(jiān)控系統(tǒng)中，這通常意味著通過(guò)比對(duì)已知信息（如人臉、車牌號(hào)碼等）與監(jiān)控畫面中的信息來(lái)確認(rèn)身份。驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)是準(zhǔn)確性，即能夠正確識(shí)別出目標(biāo)個(gè)體或物體，并排除誤報(bào)和漏報(bào)。

應(yīng)用：驗(yàn)證在需要高安全性認(rèn)證的場(chǎng)景中尤為重要，如門禁系統(tǒng)、金融交易驗(yàn)證等。

2. 識(shí)別（Recognition）

標(biāo)準(zhǔn)：識(shí)別是指對(duì)監(jiān)控畫面中的個(gè)體或物體進(jìn)行分類或命名。與驗(yàn)證相比，識(shí)別不需要確認(rèn)身份，而是需要能夠區(qū)分不同的個(gè)體或物體。識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)是分類的準(zhǔn)確性和魯棒性，即能夠在不同環(huán)境、光照和角度下正確識(shí)別目標(biāo)。

應(yīng)用：識(shí)別在智能監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，如人臉識(shí)別、車牌識(shí)別、行為識(shí)別等。

3. 觀察（Observation）

標(biāo)準(zhǔn)：觀察是指對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)的、連續(xù)的監(jiān)視，并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。觀察的標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)時(shí)性和完整性，即能夠?qū)崟r(shí)捕捉監(jiān)控畫面中的變化，并記錄所有重要的信息。

應(yīng)用：觀察適用于需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄的場(chǎng)景，如公共安全監(jiān)控、交通監(jiān)控等。

4. 偵測(cè)（Detection）

標(biāo)準(zhǔn)：偵測(cè)是指對(duì)監(jiān)控畫面中的異常行為進(jìn)行檢測(cè)。這通常涉及到對(duì)預(yù)設(shè)規(guī)則或閾值的判斷，當(dāng)監(jiān)控畫面中的行為或狀態(tài)滿足這些規(guī)則或閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)警報(bào)或采取其他措施。偵測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)是敏感性和準(zhǔn)確性，即能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常行為，并減少誤報(bào)和漏報(bào)。

應(yīng)用：偵測(cè)在需要快速響應(yīng)異常行為的場(chǎng)景中尤為重要，如入侵檢測(cè)、火災(zāi)檢測(cè)等。

5. 監(jiān)視（Monitoring）

標(biāo)準(zhǔn)：監(jiān)視是對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的所有活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)的觀察和記錄。與觀察相比，監(jiān)視更注重對(duì)整體環(huán)境的監(jiān)控，而不是對(duì)特定個(gè)體或物體的關(guān)注。監(jiān)視的標(biāo)準(zhǔn)是全面性和連續(xù)性，即能夠覆蓋監(jiān)控范圍內(nèi)的所有區(qū)域，并持續(xù)記錄相關(guān)信息。

應(yīng)用：監(jiān)視適用于需要全面了解監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)的場(chǎng)景，如工廠生產(chǎn)線監(jiān)控、倉(cāng)庫(kù)安全監(jiān)控等。

B. 約翰遜準(zhǔn)則

約翰遜準(zhǔn)則是由美國(guó)物理學(xué)家約翰·約翰遜（John Johnson）在20世紀(jì)50年代提出的，用于預(yù)測(cè)傳感器系統(tǒng)性能的方法，特別是在紅外熱成像領(lǐng)域中確定偵測(cè)物體所需的最小分辨率標(biāo)準(zhǔn)。該準(zhǔn)則基于實(shí)驗(yàn)，將目標(biāo)的探測(cè)問(wèn)題與等效條紋探測(cè)聯(lián)系起來(lái)，用目標(biāo)等效條紋的分辨力來(lái)確定紅外熱像儀成像系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別能力。

約翰遜準(zhǔn)則將目標(biāo)探測(cè)分為三個(gè)等級(jí)：

1. 偵測(cè)（Detection）：在視場(chǎng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)。這時(shí)目標(biāo)所成的像在臨界尺寸方向上必須占到1.5個(gè)像素以上。

2. 識(shí)別（Recognition）：可將目標(biāo)分類，即可識(shí)別出目標(biāo)是坦克、卡車或者人等。這時(shí)目標(biāo)所成的像在臨界尺寸方向上必須占到6個(gè)像素以上。

3. 確認(rèn)（Identification）：可區(qū)分開目標(biāo)的型號(hào)及其他特征，如分辨出敵我。這是目標(biāo)所成的像在臨界尺寸方向上必須占到12個(gè)像素以上。

C. 歐盟EN62676-4:2015、EN50132-7:2012

1. EN62676-4:2015：

  該標(biāo)準(zhǔn)全稱為“Video surveillance systems for use in security applications - Part 4: Application guidelines”，即“用于安全應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第4部分：應(yīng)用指南”。

   - 它提供了用于安全應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)（VSS）的選擇、規(guī)劃、安裝、調(diào)試、維護(hù)和測(cè)試的建議和要求。

   - 該標(biāo)準(zhǔn)旨在幫助客戶、安裝人員和用戶建立自己的要求，幫助說(shuō)明者和用戶確定給定應(yīng)用所需的適當(dāng)設(shè)備，并提供客觀評(píng)估視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能的方法。

2. EN50132-7:2012：

  該標(biāo)準(zhǔn)全稱為“Alarm systems - CCTV surveillance systems for use in security applications - Part 7: Application guidelines”，即“報(bào)警系統(tǒng) 用于安全應(yīng)用的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 第7部分：應(yīng)用指南”。

總結(jié)

綜上所述，可以更科學(xué)地從像素密度的角度進(jìn)行攝像機(jī)的選型，確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足特定的監(jiān)控需求。

在實(shí)際應(yīng)用中，這些等級(jí)可能會(huì)相互重疊和交叉。例如，一個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)可能同時(shí)具備驗(yàn)證、識(shí)別和偵測(cè)的能力。此外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這些等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高和完善。因此，在選擇監(jiān)控?cái)z像機(jī)系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求來(lái)確定所需的等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)。