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摘要：目前，公安部门为了服务于社会治安监控和道路交通管理而使用的模拟标清的監控设备，存在着图像使用率不高，清晰度低、细节特征不明显等问题，为了更好的实现打防控管和促进社会和谐稳定仍需要新的技术运用和突破。
关键词：公安监控、选型、清晰度、自动调焦、先进性、稳定性
一、 概述：
为了服务于社会治安监控和道路交通管理，公安部门建设了众多的监控摄像点，其中，目前大部分用的还是模拟标清的前端设备，其在提升公安机关打防控管能力，保障人民群众安居乐业，促进社会和谐稳定等方面发挥了一定的作用，但也存在着图像使用率不高，清晰度低、细节特征不明显等问题，总的来说图像监控应用尚处在初级阶段，为了更好的实现打防控管和促进社会和谐稳定仍需要新的技术运用和突破。
二、 摄像机选型：
随着高清时代的来临，公安部也相应出台了《社会治安技术防范条例》、《公安部关于深入展开城市报警与监控系统应用的意见》等条例文本，明确指出了传统模拟标清技术的局限，由此高清监控也被各级公安部门提上建设日程，其中2010年，上海市浦东分局也完成了约1.5万个高清监控的实施，为保障世博会提供了更清晰地图像，但使用过程中也发现存在诸多如设施故障率高、夜视效果差，存储、网络链路运行成本高等不足。
那么在高清技术越来越成熟，应用越来越广泛的今天，我们如何来选择适合社会治安和道路交通监控实战使用的摄像机技术和高清摄像机呢？
1． 到底是选择CCD还是CMOS的摄像机：
目前在高清摄像机领域存在CCD和CMOS两种类型的感光芯片，在实际应用中他们的优缺点有哪些，在城市治安和交通监控中适合采用哪种感光芯片？
从CCD和COMS优缺点和技术的发展趋势来看，如下：
从以上两个表可以看出，CMOS以其低能耗、高像素、低成本等特点逐步取代CCD产品成为视频图像行业技术发展的主流趋势，并且随着CMOS技术的不断发展，如背照式感光技术、高帧数、新滤片技术等新技术的推出使得CMOS已经在低照度、降噪等方面逐步赶上及超过CCD的效果，加上其原有高帧数、高像素、宽动态等优势，使得越来越多的高性能图像设备如专业的数码相机和广播级摄像机等旗舰产品也大多开始使用CMOS产品。
因此公安用高清监控设备也推荐采用CMOS摄像机产品，在获得更好性价比的同时也可保持系统设备的技术先进性。
注意：由于感光方式的不同，在需要配合闪光灯同步的监控摄像机产品还是推荐使用CCD摄像机。
2． 道路监控超低照度环境摄像机如何选择：
在城市治安监控应用中，监控点的环境相对都比较复杂，除了道路监控以外还有许多在公共场所、人行小道、河湖岸边的监控需求，这些监控点往往都有以下特点：
a. 光线环境较差，有的在公园或湖岸边的监控点到了晚上甚至肉眼都很难看清;
b. 主要是看人员活动没有车灯等强逆光环境；
针对上述监控点的需求我们的建议是：
a. 这种环境中主要考虑的是低照度的效果，通常在路灯昏暗的道路、公园树林或湖河岸边光线的照度值都小于0.1lux，这些地点推荐选择彩色照度在0.05LUX,F1.2黑白照度在0.008LUX,F1.2以下的产品
b. 强光抑制宽动态会影响到超低照度的表现，在这类地点的摄像机不需考虑强光抑制宽动态的功能,选择专门的日夜型高清低照度摄像机更合适。
索尼SNC-CH140低照度高清网络摄像机采用了高画质、高灵敏度的索尼专业CMOS Exmor图像传感器加上最先研发的先进数字降噪技术，可以实现在夜晚环境下的清晰监控且画面无拖影。当环境照度更低时，摄像机通过切换红外滤光片，采用黑白模式工作，任能实现清晰监控。
3． 道路强光抑制宽动态摄像机选择:
在道路全景、卡口、路况监控应用中涉及到对过往车辆远光灯强光抑制看清车牌的实战需求，这就需要摄像机具备宽动态强光抑制的技术，而宽动态技术有两个重要的技术指标需要关注，即动态范围和宽动态起始值。
其中宽动态范围是指摄像机能够识别的最亮区域到最暗区域的范围，以“dB”表示，数值越高适应的光线反差范围越广，相应强光抑制的效果越好。
宽动态起始值是指能够开启宽动态的最低照度值，由于强光抑制基本使用在夜间环境，所以宽动态起始值越低，在相对较暗的夜间时监控效果就越好。
索尼最新推出的宽动态技术--View-DR,具有异常出色的星光级宽动态性能，宽动态范围达到了惊人的130dB，能够很好的适应夜晚车牌强光抑制的需求，如图：
4． 如何选择摄像机的清晰度：
目前公安治安及交通使用的高清摄像机比较多的是720P（1280*720）和1080P（1920*1080）两种分辨率的产品，这两种分辨率的成品如何挑选使用，一直都是很关注的一个问题。
在目前已经应用高清监控摄像机的公安、交警单位往往在使用后都会有这样的疑问：
a. 是不是所有使用的摄像机都是分辨率越高越好？
b. 为什么使用了1080P等高像素摄像机到了晚上效果还不如标清摄像机？
c. 不同大小的路口如何选择摄像机才能有最经济和最好的效果？
针对上述疑问，集合SONY在数字安防及高清摄像机在开发和众多高清项目应用的经验，我们建议是：
a． 摄像机清晰度的选择不能单一的只看画面分辨率像素一个指标，因为城市治安及交通的监控环境可以说是监控行业中最复杂最多变的环境，要达到公安部对监控实战的要求，获得流畅清晰有效的监控画面，往往根据不同监控点的实际环境不同，需要从低照度、强光抑制、高帧数、高清晰、灰度级、多码流等多方面综合考虑，选出最优化的摄像机选型，如果只从分辨率角度来选择摄像机，往往最后花了很高代价组建的系统，在实际使用过程中会出现不能达到理想要求的结果。
b． 有限于数字摄像机现有的技术限制，随着摄像机像素的增高，其感光芯片的像素点密集程度也越来越高，相应的其像素点需要的控制电路也在不断增多，从而可用作感光的面积必然相应减少，其结果就是摄像机的低照度和强光抑制效果与画面像素分辨率必然成反比例发展，像素越高夜晚的效果相应的越差,在选择摄像机时要充分考虑到夜晚的照明情况。 c． 根据路口的大小如何选择最优的摄像机分辨率大小？依据不同的應用需求，在城市治安监控中一个车牌横向范围能够集中40-50个像素点就能通过肉眼在图像中轻松的识别出车牌号，如果一个车牌范围横向能够集中80-100个像素点就能使电子车牌识别系统轻易的自动识别出车牌号，根据以上不同应用来计算：
按治安监控横向40-50个像素标准，标准车牌44CM长度计算:
每米需要达到的像素点是40/44*100=91像素/米；
720P可监控的路口宽度为1280/91=14米，按标准车道3.5米宽计算720P极限大致可以监控4个车道；
1080P可监控的路口宽度为1920/91=21米，按标准车道3.5米宽计算1080P极限大致可以监控6个车道；
按电子车牌识别系统横向80-100个像素标准要求计算：
每米需要达到的像素点是80/44*100=182像素/米；
720P可监控的路口宽度为1280/182=7米，按标准车道3.5米宽计算720P极限大致可以监控2个车道；
1080P可监控的路口宽度为1920/182=10.5米，按标准车道3.5米宽计算1080P极限大致可以监控3个车道；
5． 自动调焦技术的重要性及应用：
城市治安监控和道路监控摄像机在户外长时间使用过程中，由于重型车辆的驶过以及风雨天气等因素的影响，经常会产生振动和摇晃，时间久了以后，摄像机容易失焦为后期使用和维护带来很大的困扰，摄像机具备保持稳定清晰焦距的能力就显得非常重要。
另外摄像机自身是否具有后端自动调焦功能也很重要，有该功能后即使产生虚焦的现象也能很快很方便的在后端自动完成对焦，对实际使用非常有帮助。
SONY各型号网络摄像机都具备后端电动变焦和自动聚焦功能。
6． H.264压缩方式技术在高清监控系统中的应用:
在高清数字监控系统中存储系统建设和投入通常是非常大的，存储的投资基本在总投资的30%以上，一个优秀稳定的压缩算法可以在不降低画面质量的情况下实现更小的存储容量从而可以大大节省总投资成本，同时一个好的压缩算法占用的网络流量也较低相应整个网络的稳定性可以大大提高，且相应网络延时也较小。
SONY网络摄像机采用H.264编码方式再结合自己独有的算法，可实现在传输相同质量的图像时，带宽远低于其他品牌的网络摄像机，如SNC-CH140 720P高清枪机楼宇一楼大厅出入口监控，30帧/秒带宽为2Mbps。其保证了满帧率传输的同时还实现了高品质的图像。当进入夜间环境，监控场景变化不大，P帧间差值变小，带宽会随之减小。因此索尼该720P高清摄像机全天24小时工作，30帧/秒带宽要小于2Mbps。
7． 先进性：
网络监控的2个最大趋势是高清和智能分析，而两个趋势走在一起就会变成基于高清网络摄像机的前端智能分析;AXIS提出DEPA功能就是将网络摄像机芯片的富裕资源用于如智能分析如：移动侦测、人数统计、防破坏探测、智能语音功能等，基于摄像机前端分析时效更高、更及时，只需将智能分析的统计结果反馈给服务器，相比平台智能分析大大降低网络带宽的占用，分析服务器的占用等；SONY的DEPA智能分析功能完全免费开放。
公安用户往往都希望使用技术最好最先进的产品，但是监控技术发展这么迅速新,技术不断推出，如何能保证使用的产品在一段时期内保持技术的先进性呢?
针对该需求我们的建议是选择有固件自动网络升级能力的产品，因为摄像机感光芯片的技术创新相对监控行业其他技术发展相对较慢的，通常可以保持较长一段时间，更新最快，最多的主要是图像处理算法、智能分析和编码技术而这些都是可以通过升级固件实现的。
SONY所有网络摄像机均支持固件免费升级，固件免费下载；在摄像机里可实现方便的固件升级。
8． 稳定性选择：
公安用摄像机大多使用在室外且分布广泛，摄像机长时间使用的稳定就尤其重要，一般摄像机的稳定性可以用以下这些指标来分析：
a. 低功耗和发热量指标，采用低功耗芯片的摄像机发热量相对较少，在炎热天气时能够保证稳定的工作；
b. 平均无故障小时MTBF指标，一般需要在100000小时以上；
c. 质保期限，一般要求厂家提供三年以上的质保承诺；
SONY网络摄像机采用CMOS Exmor芯片，高性能、高集成而发热率极低，稳定性更高；室外球机采用镁铝合金外壳和聚碳酸脂透明球罩，防护更好更利于散热，防电磁干扰，光学性能好，易于维护，稳定更高。
SONY产品的MTBF（平均无故障时间）=10万小时，SONY厂家对所以的摄像机提供三年以上的质保承诺。
三、 公安用高清摄像机整体选型建议总结:
根据以上介绍可以看出公安用监控摄像机由于使用环境的复杂多样，摄像机的选择不能简单的从某一两个指标来选出，必须考虑到不同应用环境的具体情况，选择具有针对性功能优化的专业监控摄像机。
同时由于目前大多数厂家产品技术参数大多标的都是理想环境下的测试指，在公安实战应用中，参考意义不大，初次选用高清摄像机产品时建议选择具有典型化需求的地点先做对比测试，然后选择实测效果较好的摄像机产品。
关键词：公安监控、选型、清晰度、自动调焦、先进性、稳定性
一、 概述：
为了服务于社会治安监控和道路交通管理，公安部门建设了众多的监控摄像点，其中，目前大部分用的还是模拟标清的前端设备，其在提升公安机关打防控管能力，保障人民群众安居乐业，促进社会和谐稳定等方面发挥了一定的作用，但也存在着图像使用率不高，清晰度低、细节特征不明显等问题，总的来说图像监控应用尚处在初级阶段，为了更好的实现打防控管和促进社会和谐稳定仍需要新的技术运用和突破。
二、 摄像机选型：
随着高清时代的来临，公安部也相应出台了《社会治安技术防范条例》、《公安部关于深入展开城市报警与监控系统应用的意见》等条例文本，明确指出了传统模拟标清技术的局限，由此高清监控也被各级公安部门提上建设日程，其中2010年，上海市浦东分局也完成了约1.5万个高清监控的实施，为保障世博会提供了更清晰地图像，但使用过程中也发现存在诸多如设施故障率高、夜视效果差，存储、网络链路运行成本高等不足。
那么在高清技术越来越成熟，应用越来越广泛的今天，我们如何来选择适合社会治安和道路交通监控实战使用的摄像机技术和高清摄像机呢？
1． 到底是选择CCD还是CMOS的摄像机：
目前在高清摄像机领域存在CCD和CMOS两种类型的感光芯片，在实际应用中他们的优缺点有哪些，在城市治安和交通监控中适合采用哪种感光芯片？
从CCD和COMS优缺点和技术的发展趋势来看，如下：
从以上两个表可以看出，CMOS以其低能耗、高像素、低成本等特点逐步取代CCD产品成为视频图像行业技术发展的主流趋势，并且随着CMOS技术的不断发展，如背照式感光技术、高帧数、新滤片技术等新技术的推出使得CMOS已经在低照度、降噪等方面逐步赶上及超过CCD的效果，加上其原有高帧数、高像素、宽动态等优势，使得越来越多的高性能图像设备如专业的数码相机和广播级摄像机等旗舰产品也大多开始使用CMOS产品。
因此公安用高清监控设备也推荐采用CMOS摄像机产品，在获得更好性价比的同时也可保持系统设备的技术先进性。
注意：由于感光方式的不同，在需要配合闪光灯同步的监控摄像机产品还是推荐使用CCD摄像机。
2． 道路监控超低照度环境摄像机如何选择：
在城市治安监控应用中，监控点的环境相对都比较复杂，除了道路监控以外还有许多在公共场所、人行小道、河湖岸边的监控需求，这些监控点往往都有以下特点：
a. 光线环境较差，有的在公园或湖岸边的监控点到了晚上甚至肉眼都很难看清;
b. 主要是看人员活动没有车灯等强逆光环境；
针对上述监控点的需求我们的建议是：
a. 这种环境中主要考虑的是低照度的效果，通常在路灯昏暗的道路、公园树林或湖河岸边光线的照度值都小于0.1lux，这些地点推荐选择彩色照度在0.05LUX,F1.2黑白照度在0.008LUX,F1.2以下的产品
b. 强光抑制宽动态会影响到超低照度的表现，在这类地点的摄像机不需考虑强光抑制宽动态的功能,选择专门的日夜型高清低照度摄像机更合适。
索尼SNC-CH140低照度高清网络摄像机采用了高画质、高灵敏度的索尼专业CMOS Exmor图像传感器加上最先研发的先进数字降噪技术，可以实现在夜晚环境下的清晰监控且画面无拖影。当环境照度更低时，摄像机通过切换红外滤光片，采用黑白模式工作，任能实现清晰监控。
3． 道路强光抑制宽动态摄像机选择:
在道路全景、卡口、路况监控应用中涉及到对过往车辆远光灯强光抑制看清车牌的实战需求，这就需要摄像机具备宽动态强光抑制的技术，而宽动态技术有两个重要的技术指标需要关注，即动态范围和宽动态起始值。
其中宽动态范围是指摄像机能够识别的最亮区域到最暗区域的范围，以“dB”表示，数值越高适应的光线反差范围越广，相应强光抑制的效果越好。
宽动态起始值是指能够开启宽动态的最低照度值，由于强光抑制基本使用在夜间环境，所以宽动态起始值越低，在相对较暗的夜间时监控效果就越好。
索尼最新推出的宽动态技术--View-DR,具有异常出色的星光级宽动态性能，宽动态范围达到了惊人的130dB，能够很好的适应夜晚车牌强光抑制的需求，如图：
4． 如何选择摄像机的清晰度：
目前公安治安及交通使用的高清摄像机比较多的是720P（1280*720）和1080P（1920*1080）两种分辨率的产品，这两种分辨率的成品如何挑选使用，一直都是很关注的一个问题。
在目前已经应用高清监控摄像机的公安、交警单位往往在使用后都会有这样的疑问：
a. 是不是所有使用的摄像机都是分辨率越高越好？
b. 为什么使用了1080P等高像素摄像机到了晚上效果还不如标清摄像机？
c. 不同大小的路口如何选择摄像机才能有最经济和最好的效果？
针对上述疑问，集合SONY在数字安防及高清摄像机在开发和众多高清项目应用的经验，我们建议是：
a． 摄像机清晰度的选择不能单一的只看画面分辨率像素一个指标，因为城市治安及交通的监控环境可以说是监控行业中最复杂最多变的环境，要达到公安部对监控实战的要求，获得流畅清晰有效的监控画面，往往根据不同监控点的实际环境不同，需要从低照度、强光抑制、高帧数、高清晰、灰度级、多码流等多方面综合考虑，选出最优化的摄像机选型，如果只从分辨率角度来选择摄像机，往往最后花了很高代价组建的系统，在实际使用过程中会出现不能达到理想要求的结果。
b． 有限于数字摄像机现有的技术限制，随着摄像机像素的增高，其感光芯片的像素点密集程度也越来越高，相应的其像素点需要的控制电路也在不断增多，从而可用作感光的面积必然相应减少，其结果就是摄像机的低照度和强光抑制效果与画面像素分辨率必然成反比例发展，像素越高夜晚的效果相应的越差,在选择摄像机时要充分考虑到夜晚的照明情况。 c． 根据路口的大小如何选择最优的摄像机分辨率大小？依据不同的應用需求，在城市治安监控中一个车牌横向范围能够集中40-50个像素点就能通过肉眼在图像中轻松的识别出车牌号，如果一个车牌范围横向能够集中80-100个像素点就能使电子车牌识别系统轻易的自动识别出车牌号，根据以上不同应用来计算：
按治安监控横向40-50个像素标准，标准车牌44CM长度计算:
每米需要达到的像素点是40/44*100=91像素/米；
720P可监控的路口宽度为1280/91=14米，按标准车道3.5米宽计算720P极限大致可以监控4个车道；
1080P可监控的路口宽度为1920/91=21米，按标准车道3.5米宽计算1080P极限大致可以监控6个车道；
按电子车牌识别系统横向80-100个像素标准要求计算：
每米需要达到的像素点是80/44*100=182像素/米；
720P可监控的路口宽度为1280/182=7米，按标准车道3.5米宽计算720P极限大致可以监控2个车道；
1080P可监控的路口宽度为1920/182=10.5米，按标准车道3.5米宽计算1080P极限大致可以监控3个车道；
5． 自动调焦技术的重要性及应用：
城市治安监控和道路监控摄像机在户外长时间使用过程中，由于重型车辆的驶过以及风雨天气等因素的影响，经常会产生振动和摇晃，时间久了以后，摄像机容易失焦为后期使用和维护带来很大的困扰，摄像机具备保持稳定清晰焦距的能力就显得非常重要。
另外摄像机自身是否具有后端自动调焦功能也很重要，有该功能后即使产生虚焦的现象也能很快很方便的在后端自动完成对焦，对实际使用非常有帮助。
SONY各型号网络摄像机都具备后端电动变焦和自动聚焦功能。
6． H.264压缩方式技术在高清监控系统中的应用:
在高清数字监控系统中存储系统建设和投入通常是非常大的，存储的投资基本在总投资的30%以上，一个优秀稳定的压缩算法可以在不降低画面质量的情况下实现更小的存储容量从而可以大大节省总投资成本，同时一个好的压缩算法占用的网络流量也较低相应整个网络的稳定性可以大大提高，且相应网络延时也较小。
SONY网络摄像机采用H.264编码方式再结合自己独有的算法，可实现在传输相同质量的图像时，带宽远低于其他品牌的网络摄像机，如SNC-CH140 720P高清枪机楼宇一楼大厅出入口监控，30帧/秒带宽为2Mbps。其保证了满帧率传输的同时还实现了高品质的图像。当进入夜间环境，监控场景变化不大，P帧间差值变小，带宽会随之减小。因此索尼该720P高清摄像机全天24小时工作，30帧/秒带宽要小于2Mbps。
7． 先进性：
网络监控的2个最大趋势是高清和智能分析，而两个趋势走在一起就会变成基于高清网络摄像机的前端智能分析;AXIS提出DEPA功能就是将网络摄像机芯片的富裕资源用于如智能分析如：移动侦测、人数统计、防破坏探测、智能语音功能等，基于摄像机前端分析时效更高、更及时，只需将智能分析的统计结果反馈给服务器，相比平台智能分析大大降低网络带宽的占用，分析服务器的占用等；SONY的DEPA智能分析功能完全免费开放。
公安用户往往都希望使用技术最好最先进的产品，但是监控技术发展这么迅速新,技术不断推出，如何能保证使用的产品在一段时期内保持技术的先进性呢?
针对该需求我们的建议是选择有固件自动网络升级能力的产品，因为摄像机感光芯片的技术创新相对监控行业其他技术发展相对较慢的，通常可以保持较长一段时间，更新最快，最多的主要是图像处理算法、智能分析和编码技术而这些都是可以通过升级固件实现的。
SONY所有网络摄像机均支持固件免费升级，固件免费下载；在摄像机里可实现方便的固件升级。
8． 稳定性选择：
公安用摄像机大多使用在室外且分布广泛，摄像机长时间使用的稳定就尤其重要，一般摄像机的稳定性可以用以下这些指标来分析：
a. 低功耗和发热量指标，采用低功耗芯片的摄像机发热量相对较少，在炎热天气时能够保证稳定的工作；
b. 平均无故障小时MTBF指标，一般需要在100000小时以上；
c. 质保期限，一般要求厂家提供三年以上的质保承诺；
SONY网络摄像机采用CMOS Exmor芯片，高性能、高集成而发热率极低，稳定性更高；室外球机采用镁铝合金外壳和聚碳酸脂透明球罩，防护更好更利于散热，防电磁干扰，光学性能好，易于维护，稳定更高。
SONY产品的MTBF（平均无故障时间）=10万小时，SONY厂家对所以的摄像机提供三年以上的质保承诺。
三、 公安用高清摄像机整体选型建议总结:
根据以上介绍可以看出公安用监控摄像机由于使用环境的复杂多样，摄像机的选择不能简单的从某一两个指标来选出，必须考虑到不同应用环境的具体情况，选择具有针对性功能优化的专业监控摄像机。
同时由于目前大多数厂家产品技术参数大多标的都是理想环境下的测试指，在公安实战应用中，参考意义不大，初次选用高清摄像机产品时建议选择具有典型化需求的地点先做对比测试，然后选择实测效果较好的摄像机产品。