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监控知识

如何处理视频监控系统中的图像清晰度

作者:亿杰监控安装点击: 发布时间:2020-09-22

随着中国经济的快速发展,许多电视监控系统已经在大城市建成。然而,尽管安装了大量的监控摄像头,但在案件发生后的图像回放中仍然存在图像不清晰的问题,尤其是犯罪嫌疑人的面部特征不清晰,给警方破案和法院取证带来了很大的麻烦。本项目基于频域分析技术和视频信息数字处理技术,重点解决图像清晰度问题。当我们花费大量资金监控安装系统,却无法得到清晰的图像时,这给实际工作带来了很大的问题:1、无法识别现场的细节;2.犯罪嫌疑人的面部特征无法辨认的;3、不能成为现场证据。视频监控系统的图像质量分析根据我们的仔细分析,影响视频监控图像显示质量的主要因素有:1。镜头;2.照相机;3.视频BNC连接器;4.视频电缆传输;5、视频服务器和硬盘录像机的图像压缩算法;6.监视器。透镜对图像质量的影响透镜涂层对透镜有影响。透镜涂层的目的是增加透光率和减少反射。良好的涂层不会影响色彩平衡和镜头参数。非球面透镜,一般为民用树脂透镜;因为民用相机一般只使用低成本的复合非球面透镜或铸造非球面透镜。复合非球面透镜是在光学玻璃的球面透镜上涂覆一层光学树脂,然后将涂覆的树脂部分加工成非球面形状。铸造非球面透镜由光学树脂通过精密铸造直接铸造而成,比复合透镜简单,成像质量比全玻璃球面透镜有所提高。总之,就光学透镜和树脂透镜而言,影响图像质量的主要指标是透光率和透光率特性。相机图像质量分析1。垂直分辨率垂直分辨率由电视系统中的扫描行数决定。PAL系统意味着一帧的有效扫描行是625行,一场的平均垂直消隐时间是20行。因此,实际图片中只出现了585行。此外,由于闭路电视采用逐行扫描,分辨率降低。这个比值叫做凯尔系数,根据经验,取值为0.7。这样,最终垂直分辨率HV=(625-20x2)x0.7,并且大约410行是垂直分辨率的边界。如上所述,垂直分辨率由电视系统决定,并不表示摄像机的性能。2.水平分辨率是闭路电视监控摄像机性能的重要指标之一。实际的电荷耦合器件决定了时钟频率和采样频率。高分辨率CCD的采样频率为14.18兆赫,根据香农采样原理(采样频率必须大于连续信号拥有频率上限的2倍),图像信号的频率限制在7兆赫左右。此外,如果在图像信号分量中存在超过1/2采样频率的频率分量,将会发生折叠现象,导致假信号/莫尔图像杂质。为了防止这种现象,有必要使用频率高于7兆赫兹的高效带通滤波器。事实上,制造这样的过滤器非常困难。因此,图像信号的频率变为大约6兆赫,水平分辨率达到480行。3.灵敏度闭路电视监控摄像机的另一个重要性能是最低主体的照度(灵敏度)。所谓被摄体的最小照度是“获得能够识别被摄体最低限度的图像输出水平所需的被摄体必要照度”,用勒克斯表示。4.环境照度建议工程师对要安装的摄像机(包括镜头)进行更全面的测试,重点是垂直和水平分辨率测试、色彩恢复测试、线性测试、聚焦测试、面部识别等级测试和阻抗匹配特性测试,尤其是在安装环境照度下。当安装环境照度无法确定时,应参考办公室、公共房间、客厅和星级酒店的照明设计参考值。由于视频监控项目数量庞大,工程师应购买专用设备对摄像机(包括镜头)进行全面测试。

视频电缆传输图像质量分析1。随着视频电缆传输特性在监控市场的迅速发展,许多工程师需要对监控系统的传输性能有一个全面而详细的了解。视频传输主要有两种方式,视频基带传输和视频载波传输。传统上,传输分别使用SYV-75系列和SYWV-75系列同轴电缆。首先,让我们从图5的频谱来看视频基带和视频载波(射频)的分布特性。通常同轴电缆可以传输接近1千兆赫的信号。从图中可以看出,传统的视频基带传输只占电缆可传输频率(6MHz)的很小一部分,并且电缆的大部分频谱资源是空闲的。在视频载波(射频)传输中,信号使用50兆赫至1000兆赫的频谱传输。同轴电缆衰减传输信号中的不同频率。同轴传输的基本特征:1。电缆越细,衰减越大;2.电缆越长,衰减越大。类似的SYV-75-5型号有以下3种不同型号,分别代表64圈、96圈和128圈。当然,转数越大越好。当然,转数越高,价格就越贵。目前,通常使用128圈。以上只是视频传输中原始信号的衰减,会导致视频图像不清晰。显然,视频电缆制造商和视频插头的质量是直接影响视频图像质量的一个重要因素。只有通过测试的视频电缆的质量与实际工程中的视频电缆的质量相一致,才有意义。二。视频电缆传输干扰分析同轴电缆对不同频率的隔离度,即抗干扰能力有很大不同。图7是在外部施加不同频率的等幅干扰电压的情况下,由同轴电缆测量的感应电压。同轴电缆对低频的屏蔽和隔离较差。频率越高,隔离越好。目前,最常见的干扰是低频信号干扰。220伏和50赫兹的频率涌入视频信号,在画面上显示为滚动的双条纹。有两种解决方案。视频路由管道需要铁管来路由,以防止附近灯和风扇的低频信号进入。同时,铁管之间需要良好的连接。此外,还可以使用不间断电源。不间断电源的设计应考虑到余量。在监控要求一般不高的地方,不间断电源可以关闭约15分钟。不间断电源的目的之一是过滤以防止一些异常信号进入。另一个目的是稳定电压,因为不稳定的电压会导致监控主机频繁重启。视频压缩算法对视频图像质量的影响高清晰度视频图像除了通常已知的像素索引之外,还具有像素深度,用于测量图像的分辨率。像素深度决定了视频图像中每个像素的颜色值。在高清晰度视频图像中,每个彩色视频图像的像素深度由R、G、B(红、绿、蓝)三个分量表示,每个颜色分量由8位二进制表示,因此R、G、B(红、绿、蓝)三个分量的颜色组合是224=16777216。鉴于未压缩数字视频图像的传输和存储占用了大量的空间和带宽,有必要对数字视频图像进行压缩。通常,由于监视器颜色分辨率和人眼分辨率的限制,不一定需要非常深的像素深度。然而,太浅的像素深度会导致视频图像的颜色失真和粗糙。因为人眼对颜色细节的分辨率比亮度(黑白)细节的分辨率低得多,而且眼睛逐渐远离屏幕,所以当你无法分辨颜色条时,黑白条仍然可以分辨。在测试了红、绿、蓝三原色的组合后,我们得出以下结论,并将其作为彩色视频无损压缩的基础:亮度分辨率与颜色分辨率的比值约为1:0.322316;0.72 .根据这个原理,图像数据也可以使用不同的颜色空间进行压缩。亮度分量的分辨率被保持,而颜色分量的分辨率被降低,因此图像质量将不会有符号

视频压缩有三种基本方法:第一种方法是对相同或相似的视频数据或数据特征进行分类,用较少的数据来描述原始数据,以减少视频数据量。这种压缩通常是无损压缩。第二种方法是利用人眼的视觉特性来简化不重要的颜色数据,以减少数据总量。这种压缩通常是有损压缩,只要丢失的数据不影响人眼的主观接收效果,就可以使用这种压缩。第三种方法是帧间压缩或动态压缩。因此,在存储设备和网络带宽允许的情况下,硬盘录像机的码流设置应尽可能提高,以保证图像清晰。通过对国产硬盘录像机码流变化的测试,当码流从220兆下降到150兆时,图像分辨率下降了18%。显示器分辨率对视频图像质量的影响根据专家统计,人眼的分辨率为350像素,15英寸显示器对应的分辨率为4200 x 3150。光在视网膜中转变成神经电信号需要一些时间。研究表明,在物体消失后,视网膜上物体的精确图像会持续10-20毫秒,然后图像会很快消失。如果物体足够亮,它仍然会留下轮廓。因此,由眼睛上的光产生的视觉图像消失需要一些时间。这种现象被称为视觉残留。人眼的视觉剩余时间约为0.04秒(0.005秒至0.1秒),因此人眼可以在人类视觉中以大于该值的维持时间来精确地区分和定位图像,也就是说,在人眼中形成连续动画之前,图像必须以大于每秒24帧或更高的速度连续播放。余辉时间短于10s是很短的余辉,10s-1ms是短余辉,1ms-0.1s是中等余辉,0.1s-1s是长余辉,大于1s是很长的余辉。通常,液晶显示器的余辉时间约为25毫秒。考虑到摄像机的垂直和水平分辨率、视频信号传输和视频图像压缩,彩色监视器应该在500行以上。通过我们对影响整个视频监控系统图像清晰度的四个主要因素的数字分析,以及监控工程中使用的镜头、摄像机、视频电缆和连接器(包括布线)、最佳压缩算法和监视器的选择,我们实现了非常令人满意的视频图像清晰度。今后,我们将对色彩恢复和三维自由立体显示进行更深入的研究。


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