主頁（http://www.130131.com）：IQ-Hawk技術(shù) 讓高清攝像機為您效勞 【中國集群通信網(wǎng)】百萬像素的攝像機已經(jīng)改變了監(jiān)控攝像機的使用方式。它們有顯著的優(yōu)勢，但當其用于自動監(jiān)控時，有幾點潛在的問題值得我們特別注意。一種獨特的新技術(shù)使得使用它們的成本效益非常高。 什么是高清攝像機 直到十年前攝像機系統(tǒng)還只能產(chǎn)生大約320 x 240像素的影像 – 或者稱之為VGA標準。隨后，文件格式被更特別地引向采用諸如ITU-R PAL制式的352 x 288像素的視頻標準(這有賴于它們是否采用PAL或NTSC視頻標準)。畫面大小就是眾所周知的1 CIF。為節(jié)省存儲空間，通常就采用標準尺寸四分之一的影像(稱為Q CIF)。如果將一個Q CIF或1 CIF的影像不管用什么方法放大，畫面將會充滿顆粒感，這是因為像素并沒有隨畫面放大而增加。為解決這一局限性，許多制造商研發(fā)了能拍出更多像素的攝像機系統(tǒng)。 最初，分辨率增大至1 CIF尺寸的4倍的分界點，或704 x 576像素/幀，稱之為4 CIF，以及720 x 576像素/幀，稱為D1。如果要計算1 CIF影像中的像素數(shù)，結(jié)果大概是0 .11百萬像素。一幅4 CIF的畫像也僅有0.4百萬像素。 如今的百萬像素攝像機每幀都擁有更多的像素(名副其實地超過百萬)。事實上，在我寫此文時，3百萬和5百萬像素的攝像機已經(jīng)隨處可見了，而且數(shù)家制造商已發(fā)布了其十倍于此分辨率的攝像機系統(tǒng)。分辨率越高，圖像越清晰。影像能被放大很多倍而細節(jié)依然明晰可辨。這就使得識別系統(tǒng)(比如人臉識別或車牌識別系統(tǒng))和其它需要獲取影像細節(jié)以便作視頻分析的系統(tǒng)，甚至那些只依靠工作人員手動放大影像來獲得更多細節(jié)以作呈堂證供的非智能系統(tǒng)都能顯著獲益。 有兩類芯片技術(shù)普遍流行于攝像機制造業(yè)：CCD和CMOS。CCD芯片廣泛用于較低分辨率的攝像機。 制造商采用CCD芯片是因為它較之CMOS芯片更為敏感，在光線較暗的地方能得到更好的影像。相比CMOS芯片，CCD芯片還能提供更為“干凈”的圖像，它能顯示影像上的細小的瑕疵 – 通常稱為“噪點”。 另一方面，CMOS芯片制造成本更低，耗能少 – 節(jié)省成本即能轉(zhuǎn)化成低價格。 現(xiàn)在，絕大多數(shù)較新的攝像機都采用CCD技術(shù)。但無論如何，多數(shù)百萬像素攝像機制造商采用CMOS技術(shù)以降低價格。因而，傳統(tǒng)攝像機和大多數(shù)百萬像素攝像機所得的圖像之間有品質(zhì)上的差異。因而，百萬像素圖片(如果它們是用CMOS攝像機拍的)可能會擁有更高的分辨率，但潛在地也會有更多的噪點和在低照明度下圖片更不清晰。 高分辨率攝像機的優(yōu)勢 對人而言，觀看百萬像素攝像機和低分辨率攝像機所獲得的影像在清晰度上的差異是非常明顯的。 其一就是能數(shù)字放大影像看到后者不可能看到的細節(jié)部位;另一就是能夠使攝像機對準擁擠的大型露天運動場，如果有足夠的像素，就可能看清每個人的面部細節(jié)。 因此，百萬像素攝像機制造商就著眼于提高成像質(zhì)量以及人們能從每幀照片中能獲取多少的細節(jié)信息。 考慮到城市監(jiān)控中要用到成千上萬個攝像機。如果一宗在某個攝像機鏡頭前實施的罪行被記錄了下來，那就有可能對影像中某個關(guān)系人通過數(shù)碼放大來辨識他或她。這將極大地提高擁有此類監(jiān)控系統(tǒng)的價值，因為傳統(tǒng)的低分辨率攝像機是很難識別任何人的(除非你是在電視鏡頭前觀看)。 百萬像素攝像機的缺點 百萬像素圖像有個主要的缺點就是，有太多的信息在里面(幾百萬像素品質(zhì))，并且，這些攝像系統(tǒng)所成像在存儲和傳送方面的花費更高。從存儲和傳送1 CIF影像到存儲和傳送4 CIF影像，成本要增大4倍，而百萬像素影像則更是高達10倍。 一個5百萬像素攝像機較之一個1 CIF攝像機需要50倍于后者的存儲空間和傳輸帶寬。 存儲和帶寬的考量是很重要的，即便人工系統(tǒng)也是如此。對一個自動化監(jiān)控系統(tǒng)而言，還有第三個因素不可忽略。要執(zhí)行視頻分析，在計算能力上花費的成本與影像大小成正比。因此，如果一臺服務器支持25個能產(chǎn)生1 CIF影像的攝像機，則它將只能處理一個單一的2.5百萬像素的攝像機。 即使存儲、帶寬和計算機成本在下降，但像這樣10到50倍的成本增長無疑會影響項目的效益，用戶至少會衡量他們在獲益上是否值得。 因而，在高分辨率圖像的信息價值和使用它的成本兩者之間存在折衷。 幸而好的用于偵測的視頻分析系統(tǒng)能在1 CIF甚至Q CIF影像上完成任務而僅有極小的精度誤差。因此，用戶列出系統(tǒng)要求清單以詳細說明他們的需求就顯得非常重要。對一個智能系統(tǒng)而言，指明系統(tǒng)能較好工作所需要最小影像分辨率要求是必不可少的。 在2009年3月22日，一名男子在悉尼機場被殺害，現(xiàn)場有多名旅客目擊了全過程。警方相信這是一起發(fā)生在敵對的摩托車幫派之間的斗毆引起的血案，受害人被10名攻擊者毆打致死。機場內(nèi)到處都有攝像機，然而事后的調(diào)查報告指出，現(xiàn)場沒有一臺攝像機拍下了清楚得足夠辨認攻擊者的照片，所有的圖像質(zhì)量都不足以用作呈堂證據(jù)。假如機場內(nèi)有合適的百萬像素攝像系統(tǒng)，這將不成為問題(事實上，警察和安全部門已接到旅客們的警示。機場內(nèi)數(shù)百套攝像系統(tǒng)毫無智能，盡管事發(fā)當時可能有多名受過訓練的安全人員盯著攝像畫面看，但竟然沒有一人看到事發(fā)經(jīng)過)。就因為缺少一套智能軟件，警方不得不花上許多天的時間調(diào)出存儲的攝影資料，并一一地瀏覽以獲取有用的場景信息用于審訊中。 從百萬像素攝像機中提取價值和報酬 正如我們所見，百萬像素攝像機可以在人或機動車輛識別中大有用武之地，因為它能為兩者的分辨提供大量的信息，它能使你看到兩者的特寫畫面。 然而，在人員識別或車輛識別之前，你得有個需要進行這兩類識別的理由，并且該理由通常由一套有效的偵測系統(tǒng)提供。偵測系統(tǒng)的任務是捕獲總的不正常的行為，比如，假如有人闖入了禁區(qū)，你希望能辨識他 —或者，有人跌倒或遺棄了一個行包或在涂鴉。同樣地，如果有車輛違章停車，逆向行駛，或停在不該停車的地方，都有必要識別它。 但偵測需要廣角視野，總攬場景中能被觀察到的個體或目標的行為。識別需要近景特寫同一個人或目標。因此，完成這兩項任務習慣上需要不同的攝像機。 在過去，可控攝像機(PTZ攝像機)被用于試圖同時做這兩件事。因此，此類攝像機會看到全部場景。我們來講一件曾發(fā)生過的事情：有人跳越圍墻進入一片受監(jiān)控的區(qū)域，PTZ攝像機立刻捕捉住他并放大用近景去識別闖入者。
|
