現(xiàn)如今,監(jiān)控?cái)z像機(jī)在城市交通中發(fā)揮的作用越來越大。作為交警的“第三只眼”,監(jiān)控?cái)z像機(jī)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等等??偟恼f來,交通監(jiān)控?cái)z像機(jī)主要起到以下兩點(diǎn)作用:
1、路況實(shí)時(shí)監(jiān)控:各路段監(jiān)控?cái)z像機(jī)及時(shí)將所監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像傳回交通指揮中心,使交通指揮人員實(shí)時(shí)掌握各路口和路段的交通狀況,例如:路段人車流量、信號(hào)燈是否正常工作、是否有違章行為和交通事故發(fā)生,以幫助交管部門及時(shí)采取合適的處理方式。
2、實(shí)時(shí)錄像、事后取證:視頻監(jiān)控的圖像會(huì)保存到交通指揮中心的錄像服務(wù)器上,作為處理交通事故、違規(guī)行為,甚至是治安犯罪等各種突發(fā)情況的取證依據(jù)。
平時(shí)我們經(jīng)??吹剑诘缆方煌房诩t綠燈前都會(huì)安裝有監(jiān)控?cái)z像機(jī),一般這樣的攝像機(jī)包括槍式攝像機(jī)、球形機(jī)、雙CCD補(bǔ)光型攝像機(jī)以及照車牌道路專用攝像機(jī)等。
槍式攝像機(jī):應(yīng)用范圍很廣泛,根據(jù)選用鏡頭的不同,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控或廣角監(jiān)控。一般這類監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)用在紅綠燈外圍,抓拍越線車輛。
球形機(jī):可以全方位的轉(zhuǎn)動(dòng)拍攝,一臺(tái)機(jī)可以監(jiān)控多方面,但缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)的時(shí)只能拍攝像頭所經(jīng)過的路面,而無法進(jìn)行定點(diǎn)蹲守。球形機(jī)一般設(shè)立在學(xué)校附近以及道路的三叉口。
雙CCD補(bǔ)光型攝像機(jī):該類攝像機(jī)由于有著雙補(bǔ)光,照射能力強(qiáng),通常應(yīng)用于限速路段,限速危橋,能在夜間補(bǔ)光抓拍的更清晰。
照車牌道路專用攝像機(jī):這類攝像機(jī)很好理解,一般用在紅綠燈附近,專門拍攝闖紅燈、違章車輛的車牌。
不管是什么類型的攝像機(jī),其都必須滿足交通監(jiān)控的相關(guān)要求。道路交通監(jiān)控屬于全天候的監(jiān)控,對(duì)前端攝像機(jī)的要求比較高。對(duì)于交通監(jiān)控?cái)z像機(jī)來說,其首先必須保證能夠一天24小時(shí)不間斷錄像,也就是說,不管環(huán)境多么惡劣,攝像機(jī)都要能夠維持穩(wěn)定工作,故障率要低。其次,攝像機(jī)性能的好壞直接關(guān)系到各種條件下能夠拍攝出清晰的圖像,不管是在夜間或者是光線對(duì)比強(qiáng)烈的條件下,要求監(jiān)控?cái)z像機(jī)能清晰地監(jiān)看到道路上行駛車輛牌照、車輛的類型、顏色等。
以上兩點(diǎn)是道路交通監(jiān)控?cái)z像機(jī)必須具備的條件。具體說來,道路交通監(jiān)控?cái)z像機(jī)選擇要考慮攝像機(jī)的清晰度、靈敏度、適用度、性價(jià)比等因素,下面我們來一一分析。
1、攝像機(jī)清晰度:圖像分辨率越高,攝像機(jī)的表現(xiàn)能力越好,這是毋庸置疑的事實(shí)。不過,攝像機(jī)的清晰度越高,也意味著攝像機(jī)成本越高,因此,購買攝像機(jī)時(shí),清晰度并不能成為唯一決定因素。
現(xiàn)在道路監(jiān)控中使用的攝像機(jī)分為兩種,即標(biāo)清與高清攝像機(jī)。其中高清攝像機(jī)一般為百萬像素IP攝像機(jī),甚至有的是300萬或500萬像素的高清攝像機(jī),1臺(tái)高清攝像機(jī)可代替多臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī),并同時(shí)可監(jiān)看多個(gè)車道,甚至可看清駕駛員的面部等。但高清攝像機(jī)多采用CMOS傳感器,低照度性能差,夜晚效果不佳,而標(biāo)清攝像機(jī)雖然清晰度不如高清攝像機(jī),但夜間低照度效果卻高于高清攝像機(jī),這樣就會(huì)大大提升夜晚的識(shí)別率。
2、攝像機(jī)靈敏度:靈敏度越高最低照度越低,攝像機(jī)質(zhì)量也越高。如果照度太低或太高時(shí),攝像機(jī)拍攝出的圖像就會(huì)變差。最低照度指標(biāo)不能只看前面的數(shù)字有多少,而應(yīng)該看這個(gè)指標(biāo)是在什么條件下測得的。如彩色最低照度0.15Lux/F1.4/50IRE /AGCON,這表明0.15Lux的低照度是用F1.4通光量鏡頭,視頻信號(hào)測量電平在50IRE(350mv),AGCON的條件下測出來的。如果換通光量大的F1.0鏡頭,視頻信號(hào)測量電平在25IRE,測出的低照度指標(biāo)更低。一般來說,1/2英寸CCD攝像機(jī)的靈敏度和圖像質(zhì)量要好于1/3英寸 CCD攝像機(jī)。
3、攝像機(jī)的信噪比。在光線很好的情況下,攝像機(jī)的信噪比都很好,圖像上看不出噪波點(diǎn),但在光線較暗時(shí),信噪比指標(biāo)好的攝像機(jī)圖像依然清晰,噪波點(diǎn)少。信噪比指標(biāo)差的攝像機(jī),噪波點(diǎn)會(huì)淹沒整個(gè)圖像。
4、攝像機(jī)強(qiáng)光抑制功能,道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)要求在夜間清楚拍攝車輛牌照,這就要求強(qiáng)光抑制指標(biāo)要好。采用此項(xiàng)技術(shù)的攝像機(jī),可以有效地抑制迎面車輛的強(qiáng)光(車輛大光燈),使車牌照較清晰地被捕捉到,畫面真實(shí)完整。很多道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)采用“日蝕”技術(shù),在夜間拍攝車牌很好,但在白天也經(jīng)常出現(xiàn) “日蝕”,這就影響了整體圖像的美觀和完整性。
5、攝像機(jī)背光補(bǔ)償功能,攝像機(jī)在夜間拍攝車牌,背光補(bǔ)償技術(shù)的好壞,直接關(guān)系到是否能清晰看清車牌,能否使后端視頻檢測和分析系統(tǒng)給出正確的判斷結(jié)果。好的攝像機(jī)對(duì)于背光補(bǔ)償?shù)膮^(qū)域都可以靈活設(shè)置和區(qū)域選擇。
6、攝像機(jī)的色彩還原性能,攝像機(jī)沒有具體的色彩指標(biāo),只能用色度調(diào)整和白平衡調(diào)整使色彩真實(shí)還原。不同種類的攝像機(jī)色彩還原性能是不同的,這項(xiàng)指標(biāo)只有通過調(diào)試及和現(xiàn)場真實(shí)色彩進(jìn)行比較??梢赃x擇白平衡調(diào)整方式較多的攝像機(jī),例如:白平衡手動(dòng)調(diào)節(jié)模式、白平衡自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)模式、室內(nèi)模式、室外模式等。
以上只是選購交通監(jiān)控?cái)z像機(jī)時(shí)通用的考慮指標(biāo),在不同的監(jiān)控場所,針對(duì)不同的拍攝要求,其對(duì)攝像機(jī)也有著各自側(cè)重的功能。比如說高速公路收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng),由于其需要對(duì)收費(fèi)站車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況,對(duì)收費(fèi)車道通過的車輛類型、牌照、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件進(jìn)行觀察和記錄。尤其在夜間,其還需要拍攝到車牌,而這是普通攝像機(jī)難以實(shí)現(xiàn)的。
一般來說,我們會(huì)選擇通過特殊攝像機(jī)的專用功能來實(shí)現(xiàn)抓拍車牌,目前主要的實(shí)現(xiàn)方法有:
強(qiáng)光屏蔽:在低照度彩色攝像機(jī)的基礎(chǔ)上,通過軟件的功能,把圖像中最亮的部分遮擋。在交通監(jiān)控中,一般可將大燈的強(qiáng)光遮擋,從而將車牌較清晰的抓拍下來。但是這款攝像機(jī)最大的缺點(diǎn)就是軟件分辨不清,對(duì)于圖像最亮部分界定不清,有可能將車牌號(hào)碼也遮擋,同時(shí)無法處理高速運(yùn)動(dòng)物體的抓拍。目前國產(chǎn)攝像機(jī)在強(qiáng)光屏蔽方面做的比較多,效果各方反映不一。
可調(diào)電子快門:對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體抓拍(高速公路上的汽車車速一般都在70KM/小時(shí)以上),可以通過降低電子快門速度來實(shí)現(xiàn)清晰抓拍,一般都是通過手動(dòng)方式調(diào)整。但是這種方式最大的問題就是白天、晚上的照度不一樣,必需設(shè)置2個(gè)快門速度來分別適應(yīng)白天和晚上的監(jiān)控。
寬動(dòng)態(tài)功能:這是解決車燈對(duì)于抓拍影響的最好的辦法,寬動(dòng)態(tài)最早是松下公司提出來的。當(dāng)背景光過亮?xí)r,普通攝像機(jī)無法很好的解決明暗圖像的顯示問題。目前的寬動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方式有:
1)單CCD雙快門:對(duì)一幅圖像的明暗部位分別進(jìn)行曝光處理,這樣能夠確保明暗部位的圖像都清晰。
2)雙CCD:這種技術(shù)的原理和單CCD雙快門技術(shù)一樣,都是對(duì)明暗部位分別進(jìn)行曝光。雙CCD技術(shù)能夠更真實(shí)的再現(xiàn)圖像,目前日韓品牌攝像機(jī)采用這個(gè)技術(shù)比較多。
3)PIXIM技術(shù):這是目前最先進(jìn)的寬動(dòng)態(tài)技術(shù),通過數(shù)字化處理把一幅圖像分為若干像素,通過DPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)像素的亮度單獨(dú)進(jìn)行處理,這樣確保圖像的清晰度和亮度都能得到完美表現(xiàn)。由于這一技術(shù)不同于CCD技術(shù),日本廠商使用的較少,但是在歐美一些廠商應(yīng)用較廣。