最低照度

　　照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明(Lm)数，也叫做勒克斯(Lux，法定符号Lx)：1Lx=1Lm/m2。最低照度是测量摄像机感光度的一种方法，换句话说，摄像机能在多黑的条件还可以看到的可用的影像。简单地说，在暗房内摄像机对着被测物，然后把灯光慢慢调暗，直到监视器上快要看不清楚被测物为止，这时测量光线的照度，就是该摄像机的最低照度。通常将摄像机分为四个等级：a、普通级摄像机：一般照度值均大于0.1Lux;b、低照度摄像机：照度值范围在0.1Lux至0.01Lux之间的摄像机;c、月光级摄像机：其照度值范围在0.01Lux至0.001Lux间;d、星光级摄像机：当最低照度值达到甚至低于0.0001Lux的时候，便达到了星光级的超低照度摄像机，但这些分类也没有绝对的规范化、标准化。

　　由于小区夜间光照不足，又不可能大规模安装补光照明设施(为了保证业主休息，不方便通过补光等方式来提高环境照度)，此种场景下对摄像机的低照度性能要求就比较高。虽然红外与激光摄像机在外界无需任何辅助光源的情况下可得到较清晰的图像，但红外与激光摄像机目前仍存在一些缺陷，如色彩为黑白、能耗大、散热不佳、红外摄像机照射距离有限、照射范围不广等。

　　随着图像传感器技术的提高，以及图像降噪算法的应用，高清网络摄像机的低照度效果越来越好，它不同于红外，可借助周围的一切光源，如路灯、走廊灯、月光甚至星光等，在光线较暗的情况下获得全彩色实时视频图像。由于采用了超灵敏度图像传感器，以及独有的电子倍增和噪点控制技术，能够极大地提高摄像机的灵敏度，并且具备24小时全彩色实时效果，没有普通低照度摄像机出现的拖尾现象，以满足对夜间高品质监控的需求。其优点是功耗小、图像效果真实、不偏色，在应用面上，虽然不及红外摄像机广泛，但也在一定程度上具备不可替代性。高空抛物视频监控中为解决夜间监控的难题，建议使用“星光级”摄像头。

　　宽动态范围

　　宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。当在强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围”。常规摄像机视场中的物体在亮度较高的背景光时，需要看门口或窗外的物体，通常采用中央背光补偿(BLC)模式，它主要是靠提升视场中央部分的亮度、降低视场四周部分的亮度来达到看清位于中央位置内物体的目的。而宽动态这一技术是同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。虽然二者都是为了克服在强背光环境条件下，看清目标而采取的措施，但背光补偿是以牺牲画面的对比度为代价的，所以从某种意义上说，宽动态技术是背光补偿的升级。CCD摄像机的宽动态范围最多也只有66dB，而CMOS宽动态摄像机的动态范围已能达到120dB以上，在未来CMOS宽动态技术将有更大的发展空间。高空抛物的监控摄像机有时对着天空，太阳光可能会直射到镜头，所以需要宽动态范围的摄像头。

　　透雾

　　伴随着中国雾霾天气的日益严峻，不少传统的监控摄像机已经失去了其监控的作用，雾霾导致摄像机的监控距离、图像清晰度下降，甚至导致车辆、人物等监控主体的关键细节信息丢失，一旦发生事件，将很难获得有效信息，大大降低了视频监控系统的实用性。现在带透雾技术的已经成为摄像头的标配功能，不管是使用电子透雾技术也好，还是光学透雾技术，都能在雾霾天气下能够穿透雾霾干扰，让摄像机获得良好的监控效果，不会影响监控距离和图像清晰度。高空抛物的监控摄像机也应具有透雾功能，这样才能在越来越严重的雾霾天气中大显身手。

　　高空抛物监控摄像机安装注意事项

　　居民住宅小区楼由于位置、楼层、朝向、间距等关系，在安装高空抛物监控摄像头的安装上要特别注意了以下几个问题。

　　安装位置

　　在方案设计的初期，曾有厂家技术人员为了施工安装方便，建议在大楼顶部的左右角伸出0.5-1M的支臂来各安装一台摄像机，通过交叉部署来定位抛物窗口，如图3所示。

图3　高空抛物交叉部署定位

　　通过在小区实地模拟测试，我们发现此方案虽可实施，但不同小区窗台的风格设计对定位的效果影响较大，有外阳台的比较方便，内封阳台定位的效果差强人意，特别是要锁定楼层的时候，要分别查看二台摄像机多次后才能确定楼层，对于较小的抛物，定位的难度较大。再加上要在楼顶综合布线，系统的整体施工成本较高，所以不建议在楼顶安装，除非楼底没有适合的安装位置。

　　楼幢的间距

　　楼幢的间距对摄像头的安装影响较大，也是整个高空抛物视频监控系统施工中最棘手的事情。如果楼幢之间的间距较小，造成摄像头与监控面的距离也较小，而摄像机的可视角度是在一定的范围之内，这样就无法将所有楼层纳入监控范围之内。

　　在本小区高空抛物监控系统设计时，为节省成本，我们也曾想利用一台摄像机监控24层楼(24×3=72米，监控立杆高度2米，实际监控面高度达到70米)，但实地勘察后发现楼幢之间的间距不到40米，除去围墙、外阳台、楼幢门禁、绿化带等的影响，从实地能安装监控立杆的位置到监控面的距离约为25米。为取得较好的监控效果，我们在监控立杆上安装了二台摄像机，一台监控12层及以下的楼层，另一台监控12层及以上的楼层，这样就可以全方位地监控所有范围，如图4所示。在此环境中，手动变焦摄像头就充分发挥了它的作用。

图4　两台摄像机安装示意图

　　慎用移动侦测功能

　　移动侦测，也叫运动检测，常用于无人值守监控录像和自动报警。通过摄像头按照不同帧率采集得到的图像会被CPU按照一定算法进行计算和比较，当画面有变化时，例如有人走过，镜头被移动，计算比较结果得出的数字会超过阈值并指示系统能自动作出相应的处理。移动侦测可以降低公共机构和企业场所的人工监控成本，并且避免人员长期值守疲劳导致的监察失误，可以提高监控效率和监控精度，很多人觉得这是一个非常值得点赞的功能。但在本项目中要慎用移动侦测功能，因为在监控区域内经常有小区住户在活动，再加上背景图像的动态变化，例如天气、光照、影子等，以及飞行动物及昆虫的影响，误报率较高，相反会降低监控效率。同时监控系统在运行时，如果移动侦测功能被启用，当拍到的图像有明显改变时，摄像头会自动启动录像，从改变到录像需要缓冲时间，取决于设备的灵敏度，对于灵敏度较低的设备来说反映时间过长的话，对于高空抛物监控已失去了意义，因为最重要的时段错过了。

　　抛物落地后的取证

　　在方案早期设计过程中，我们忽略了高空抛物的物体落地后的监控取证，有的物体被人拿走或是挪动了位置，有的人在抛物后死活不承认丢了东西下楼。我们调整了安防监控系统方案中公共区域部分安防监控摄像头的监控范围，将小区公共道路区域纳入重点监控区域，同时又增加了4个摄像头，重点监控最易发生高空抛物事件的地面区域，取得了不错的效果，形成了高空抛物整个事前、事中、事后完整的证据链。

　　视频存储时间的调整

　　高空抛物的视频监控和社会化安防视频监控作用还不太一样，目前国家还没有出台相应的规范和规定。特别是在视频存储这一块，一般的社会化安防监控要求视频存储30天以上，而高空抛物事件由于时效性较强，数据存储的天数没有必要存储这么长，我个人建议7天就足够了，这样可以降低整个系统的造价和运维成本。

　　用户隐私安全

　　在安装摄像头时，就有小区住户反对安装，担心用户的隐私安全，我们邀请了部分业主查看了摄像头画面，由于我们安装的摄像头一般都有较大的水平视角，加上用户的窗台玻璃的遮档，不可能看到业主在室内的活动情况，仅能看到窗口附近部分区域和伸出窗口的活动。再加上小区安防系统所有的监控设备并没有连上互联网，监控室内部也按照公安部门的要求安装了摄像头，所有调取监控录像都是有记录可查取的，有效地保证系统中所有监控信息的安全不泄露。

　　结语

　　在本小区高空抛物视频监控项目中，系统核心设备42个摄像头均采用了某康公司的枪机(DS-2CD4026FWD-A)——200万星光级 1/1.8"CMOS超宽动态 ICR日夜型枪型网络摄像机，项目在完工的第一周内就抓拍了十余起高空抛物事件，还抓拍一起夜间翻爬院墙盗窃的画面。通过物业公司宣传栏公告与张贴警示标语，小区后期高空抛物事件越来越少，得到了小区业主和物业公司的一致好评，本项目也顺利地通过开发商组织的验收!