谈智能交通中应用的道路监控摄像机

文章摘要： 作为监控系统核心的视频监控是用摄像机对场景拍摄，视频信号被采集到中央控制部门并被显示到监视器上，由人和计算机对视频图像进行分析，得出正确的判断。ITS智能交通中的道路视频监控也分为三种，一是早期采用的模拟视频监控，完全由人力来完成对监视画面的分析、判断；另一种是模拟和数字相结合，前端模拟摄像机输出模拟视频信号，后端通过计算机捕捉到有用的图像进行数字处理、智能分析；三是采用的数字视频监控，前端为具有智能的IP数字网络摄像机，这种监控技术引入了大量的计算机技术来协助人采集和管理所有视频信息，监控系统的性能得到了有效的提高。现在大部分交通监控系统采用的是模拟和数字结合的成熟方案，但数字视频监

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    作为监控系统核心的视频监控是用摄像机对场景拍摄，视频信号被采集到中央控制部门并被显示到监视器上，由人和计算机对视频图像进行分析，得出正确的判断。ITS智能交通中的道路视频监控也分为三种，一是早期采用的模拟视频监控，完全由人力来完成对监视画面的分析、判断；另一种是模拟和数字相结合，前端模拟摄像机输出模拟视频信号，后端通过计算机捕捉到有用的图像进行数字处理、智能分析；三是采用的数字视频监控，前端为具有智能的IP数字网络摄像机，这种监控技术引入了大量的计算机技术来协助人采集和管理所有视频信息，监控系统的性能得到了有效的提高。现在大部分交通监控系统采用的是模拟和数字结合的成熟方案，但数字视频监控技术的明显优势已经是它在迅速发展，随着计算机和网络技术的发展，先进成熟的数字视频监控系统将成为主流。 

    交通监控中的视频系统若比作人类的视觉系统，那么视频系统中的摄像机就像人类的眼睛，其重要性是不言而喻的，所以交通监控中摄像机的选择要求更为苛刻。 

    首先要考虑两点：一是摄像机性能，摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面，在夜间能否看清车牌，所拍图像色彩是否真实；二是摄像机的可靠性，摄像机要在可能发生的各种恶略环境下长期稳定工作，保证图像质量不恶化，故障率低。如果一个交通监控系统的“眼睛”不好或经常出毛病，即使系统其它部分再完美，整个系统的缺陷也是一目了然的。 

    交通监控摄像机中使用最多的是固定镜头摄像机，这类摄像机在选择和应用上应考虑以下几点： 

    1、对摄像机清晰度度要求。图像水平分辨率要大于480线，高清晰度摄像机要配高清晰度监视器。 

2、摄像机最低照度也称作灵敏度。最低照度指标不能只看前面的数字有多少，而应该看这个指标是在什么条件下测到的。如彩色最低照度0.15Lux/F1.4/50IRE/AGCON，这表明0.15Lux的低照度是用F1.4通光量镜头，视频信号测量电平在50IRE（350mv），AGCON的条件下测出来的。如果换通光量大的F1.0镜头，视频信号测量电平在25IRE，测出的低照度指标更低。1/2英寸CCD摄像机的灵敏度和图像质量要高于1/3英寸CCD摄像机。 

    关于IRE，定义CCD摄像机的视频输出最大振幅为100IRE或者700毫伏，一个100IRE的视频表示可以完全驱动一个监视器表现最好亮度和对比度的优质影像，只有50IRE或350毫伏的视频表示只有一半的对比度，30IRE或者210毫伏表示只有原始振幅的30%，通常30IRE是最低的可用图像的数值，一个标准的摄像机当自动增益提高到最大增益时噪度等级应该在10IRE，因此能提供3:1或10dB信噪比可以接受的影像。一个在10IRE下测量的结果可以比在100IRE下测量的结果高出10倍，因此没有标出IRE等级的结果实际上是没有意义的。 

    3、摄像机的信噪比。在光线很好的情况下，摄像机的信噪比都很好，图像上看不出噪波点，但在光线较暗时，信噪比指标好的摄像机图像依然清晰噪波点少，信噪比指标差的摄像机，噪波点会淹没整个图像。 

    4、强光抑制。道路监控摄像机要求在夜间清楚拍摄车牌照，这就要求强光抑制指标要好。在专业广播电视摄像机，这个指标叫低垂直光斑。采用此项技术的摄像机，可以有效抑制迎面的强光，使车牌照较清晰的被捕捉到，画面真实完整。很多道路监控摄像机采用“日蚀”技术，在夜间拍摄车牌很好，但在白天也经常出现“日蚀”，这就影响了整体图像的美观和完整性。 

    5、背光补偿。摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿技术的好坏，直接关系到是否能清晰看清车牌，能否使后端视频检测和分析系统给出正确的判断结果。 

    6、摄像机的色彩还原。摄像机没有具体的色彩指标，只能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像机色彩还原程度是不同的，这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进行比较。 

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