视频安防监控系统现场检验测量的规范操作方法.docx
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视频安防监控系统视频图像质量现场检验的规范检测方法
山东省电子产品监督检验所 作者：
QQ1245807960
内容提要：
在视频安防监控系统视频图像质量的现场检测过程中，由于现行的几个检测标准在测量内容、方法等许多重要部分的要求，或规定方面都存在一定的空白，使不同检测人员对各执行标准的理解和方法不一致，其检测结果必然导致既不能准确反映现场实际清晰度值，也不能满足警察、安保及司法鉴定人员对视频图像清晰度的要求。
本文提出了一种规范性的视频安防监控系统图像质量的现场检测方法，以及对相关问题的一些探讨。
9
关键词：
测点清晰度值 测点本底照度 现场检验测量
1.现场视频图像清晰度检验测量中存在的问题
1.1检测标准规范性的问题
通过近几年对许多视频安防监控系统工程的现场检验测量，我们发现许多经过视频图像清晰度质量检测验收的工程项目，其检测结果往往导致检测后使用记录的视频图像质量，既不能准确反映现场实际清晰度值，也不能满足警察和安保部门对图像记录资料，尤其是需要作为司法鉴定依据资料的清晰度要求。
这种不规范的检测结果，往往导致在检测结果和实际使用要求方面，出现较大的理论测量值与实际使用效果的误差。
虽然视频安防监控系统的现场检验测量验收，是在许多智能建筑安防、道路监控、电子卡口等工程竣工时的必检项目，但在目前我国各行业对视频安防监控系统现场检验测量主要依据的规范标准中，各行业检测单位主要依据是《GA/T
367-2001视频安防监控系统 技术要求》、《GB50348-2004安全防范工程技术规范及条文说明》、《GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规范》、《GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范》这4个标准，对摄像机清晰度等视频图像质量进行现场检验。
在上述这4个标准中，由于在测量项目内容、测量仪器、检测方法规定等许多重要部分的要求或规定，都存在一定的空白，以致各检测单位对这些标准不一致的理解出现偏差，呈现在进行检验测量时，使用多种检测方法同时应用的不规范现象。
导致出现这些问题的原因主要有：
一、各检测单位对执行相关标准监测方法的理解出现偏差；
二、现行中标准对图像清晰度检测验收的要求，存在不规范及细则欠缺规定；三、检验测量操作程序缺少规范的操作程序条文要求。
1.2检验测量方法存在的问题
在目前的视频安防监控系统中，显示器常用的有LCD组合显示屏、LED组合显示屏、DLP组合显示屏、专用LCD大型显示屏、以及4:
3/16:
9尺寸的LCD计算机显示器等；监控摄象机常用的除了按普通、变焦、枪机、球机等型号分类外，还有日光型、夜视型等功能类型的区分。
面对各种不同的视频安防监控系统、显示屏、摄像机，几乎所有检测单位都是按照上述4个标准中的其中一个标准条文的规定，进行视频安防监控系统的图像
清晰度现场检测工作。
常见的一种检测方法如图1.2-1“检验满屏测量范围”部分所示。
图1.2-1
在图1.2-1中，测量现场视频图像清晰度、灰度时，一些监测方法都要求调节摄像机与测试图距离，使其消隐的界限（显示屏四周可视边界）与测试图规定的
边界一致，如图1.2-2/-3 所示。
图1.2-2
图1.2-3
这种要求满屏检验测量的方法，在现场测量的实际操作中，往往会出现以下这样几个问题：
1、由于在检测中基本上都是不论监控摄象机是否可变焦，均需要将清晰度测试卡、灰度测试卡放在接近摄像机的检验满屏测量范围之内，才能符合这一检测的测量结果。
但在目前的视频安防监控系统中，用户使用的显示终端，通常配置的是4:
3屏或16:
9屏比例尺寸的LCD计算机显示器，当检测人员按照《GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范》规定的观看距离，对需要质量客观测试的视频图像清晰度和灰度进行判读时，目前使用的这两种测试卡，不仅无法达到不同比例尺寸显示器满屏检测的标准要求，也使远距离不同视力的判读人员得出不同的检测结果。
2、为了达到检验满屏测量的范围，对于无变焦或变焦距离无法达到满屏的摄像机，目前的测量方法是要求检测人员，将清晰度测试卡和灰度测试卡放置到摄像机的镜头前，对于高杆架设的摄像机，检测人员往往需要采用登高装置，才能完成满屏测量的工作。
这种方式的检测结果，基本上都与实际使用的摄像机有效聚焦清晰范围内的测量结果完全不一致，在检测完毕后，还必须还原摄像机的实际使用状态，这种检测方式如图1.2-1“检验满屏测量范围”部分所示。
3、对于设置固定焦距、有效聚焦清晰范围如3～5m的室内走廊、设备间等区域的摄像机，尤其是具有夜视、配置红外辅助照明的室内摄像机，采用如图2.2-3清晰度测试卡、图2.2-2灰度卡进行检验测量时，标准规定质量客观测试应在摄像机标准照度下进行，但现场实际需要监控的环境时，往往都达不到《GA/T
367-2001视频安防监控系统技术要求》附录A表A.1环境照度范围（表1.2-1）
环境照度
（lx）
2×10-5
～2×10-4
7×10-4 3×10-2
2
3×103 3×104
6
环境条件
举例
阴暗的
夜晚
的要求。
表1.2-1：
～3×10-3
～3×10-1
5 5×10
～105 ～105
10
星光
月圆
曙光 日出/日落
阴天 晴天
火焰
4、对具有夜视、配置红外辅助照明功能的监控摄像机，至今没有一个标准对这类摄像机的检测方法、测量环境要求等关键要素，做出应有的规范条文。
许多检测单位，在现场的实地环境检测中，都是按照日光型摄像机的环境进行检测，这种测量结果无法准确反映夜间记录的监控录像画面质量的实际清晰度。
也是导致许多智能建筑安防、道路监控、电子卡口等关键地点，在夜间记录的监控录像画面不清晰的原因之一。
2.现场视频图像清晰度检验测量方法的规范性问题
2.1现场视频图像清晰度质量的应检项目
视频安防监控系统视频图像质量不仅是程竣工时现场检验测量的必检项目，也是警察、安保、司法等部门鉴定图像记录资料的重要依据。
但目前各行业对视频安防监控系统现场检验测量主要依据的上述4个现行标准中，其检测术语名词定义、判读显示器定义、标准测量卡等条文，都存在不明确、不准确的条文描述；其中对应记录的数据项目检验原始记录的规定，也不能满足进行现场检验测量数据还原检测的要求。
但在实际的现场检测中，需要记录的原始数据，通常应包含下列这些内容：
（1）时间、
（2）地点、（3）环境照度（气象特征）、（4）现场本底照度、
（5）测点位置、（6）电梯楼层/区域标识、（7）测点方位、（8）测点俯仰角、
（9）测点距离、（10）摄像机名称/型号、（11）摄像机位置/编号、
（12）摄像日期/时间范围、（13）测点清晰度值、（14）测点灰度等级、
（15）判读终端名称/型号、（16）判读距离
（17）回放日期/时间范围、清晰度值、灰度等级、
（18）清晰度测试卡名称/规格、（19）灰度测试卡名称/规格。
2.2清晰度测试卡和灰度测试卡的使用现状
作为视频安防监控系统视频图像质量现场检验测量的标准测量卡，在上述这4个标准中，都没有详细规定，都是指定按照室内环境、满屏测量判读的图2.2-1：
“透射式电视综合测试图（GB/T6996.1-1986）”、图2.2-2：
“透射式电视灰度测试图A型（GB/T6996.12-1986）”,或者使用图2.2-3：
“公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心“清晰度测试卡””等。
这些测试卡都是以标准
信号环境的透射式电视测试图基本要素设计的，而视频安防监控系统的视频图像都是在非标准环境下的实时记录图像，显然采用这种类型的测试卡不能满足视频安防监控系统的各种环境下，实时视频图像信号显示质量的准确判读要求。
图2.2-1
图2.2-2
图2.2-3
图2.2-4
图2.2-4是目前国外常见的一种放射型摄像机彩色清晰度卡，测量方法是对摄像机摄取的测试图像，再显示终端用目视法观察显示器上，判读记录图像中心放射线上能分辨的最中心线数（0～9）。
图2.2-5
图2.2-5是数码相机、摄像机使用的“ISO12233分辨率测试卡”。
该卡以1:
1、
4:
3、3:
2、16:
9的满屏测量模式判读记录图像的清晰度。
通过在部分视频安防监控系统在各类智能建筑安防、道路监控、电子卡口等工程中视频图像质量现场检验测量的具体环境中，采用不满屏（记录图像按1:
1或放射型测试卡图像占显示终端屏的中心区域）测量记录视频图像的方法，以使用图2.2-4、图2.2-5的测试卡与目前使用的图2.2-2、图2.2-3以及图2.2-1的满屏测试卡比对测量，判读结果基本一致。
但检验测量方法要比满屏测量判读的方式简单、可靠，并且不用调整、还原监控摄像机实际使用状态的焦距，只要把测试卡放在实际使用的摄像机有效聚焦清晰范围内记录即可，其判读的清晰度测量结果与实际使用要求的图像质量基本一致，这种检验测量方式参见如图1.2-1
“摄像机有效聚焦清晰范围”所示部分。
图像极限分辨率自动判定软件
使用说明摘录
使用H极限分辨率自动判定软件读数的方法：
进入读数界面，点击Execute，图
示自动读出线数。
图2.2-6
随着视频安防监控科技的不断发展，现在市场上已能见到拍摄视频监控图像时屏上自动显示测量方位、距离等众多实时测量参数的监控摄像机，图2.2-6是一种检测视频监控图像质量的新技术软件产品：
图像极限分辨率自动判定软件。
3.视频图像清晰度现场检验的规范测量方法
视频安防监控系统视频图像清晰度/灰度的现场检验，应按照如下程序进行：
3.1检测标准
3.1.1视频图像标准测试卡
名称
清晰度卡
执行标准
GB/T6996.1-1986（图2.2-1）
/公安部安防产品质量监督检验测试中
规格
心“清晰度测试卡”（图
2.2-3）
-
-
灰度卡
GB/T6996.12-1986（图2.2-2）
-
3.1.2清晰度/灰度测量标准值：
《GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求》表B.1：
一级（甲级） 二级（乙级） 三级（丙级）
1.视频信号分配器的信噪比
≥47dB
2.显示设备的信噪比≥47dB
3.显示分辨率≥470TVL；
4.单画面记录分辨率≥350TVL；
5.单画面记录回放分辨率≥
350TVL
1.视频信号分配器的信噪比
≥42dB;
2.显示设备的信噪比≥42dB;
3.显示分辨率≥420TVL；
4.单画面记录分辩率≥
300TVL；
5.单画面记录回放分辨率≥
300TVL
1.视频信号分配器的信噪比
≥40dB;
2.显示设备的信噪比≥40dB；
3.显示分辨率≥370TVL；
4.单画面记录分辨率≥300TVL；
5.单画面记录回放分辩率≥
300TVL
《GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规范》规定：
实时显示黑白电视水平清晰度：
≥400TVL实时显示彩色电视水平清晰度：
≥270TVL回放图像中心水平清晰度：
≥220TVL
黑白电视灰度等级：
≥8
3.1.3检测数量
对系统中主要设备的检验，应采用简单随机抽样法进行抽样，且应保证所安装的不同型号规格的摄像机均被抽到相应的数量；抽样率不应低于20%且不应少于3台；设备少于3台时，应100%检验。
3.2测量步骤
3.2.1现场测量
（1）固定/变焦距摄像机：
检测人员将清晰度/灰度标准测试卡放置在被测量监控摄像机有效聚焦清晰范围内；
巡检/变焦距摄像机：
操作人员应将摄像机固定在巡检监控范围内的最远点上，调整监控摄像机摄取测试卡图像，检测人员将清晰度/灰度标准测试卡放置在被测量监控摄像机有效聚焦清晰范围内。
（2）当调整监控摄像机摄取测试卡图像，不能达到满屏的摄像机有效聚焦清晰范围内时，可参照图3.2-1“摄像机有效聚焦清晰度判读范围”，由操作人员将摄像机固定在判读显示设备的H/9和W/9范围内摄取测试卡图像。
当摄像机有效聚焦清
图3.2-1
晰范围在显示设备的H/9和W/9范围内依然不清晰时，可调整在不小于H/6和W/6范围内摄取测试卡图像。
（3）使用相应测量仪器，测量、记录现场检测的环境照度（气象特征）、现场本底照度、测点方位、测点俯仰角、测点距离等可还原的测点原始条件数据。
（4）对具有夜视功能的监控摄像机，应在具备实际使用环境照度的本底环境照度条件下，进行现场检测。
3.2.2实时判读
3.2.2.1实时判读观看的室内宜光线柔和，环境照度应≥300（lx）。
3.2.2.2判读显示设备的清晰度应符合下列规定：
1、黑白电视监视器的水平清晰度应＞400线；
2、彩色电视监视器的水平清晰度应＞270线。
3.2.2.3判读者与清晰度/灰度的显示设备屏幕之间观看距离，宜为屏幕对角线的
4～6倍，显示设备的屏幕尺寸宜为23cm（9吋）～63.5cm（25吋）。
根据使用要求可选用大屏幕（电视墙）显示设备等。
3.2.2.4水平中心清晰度线数
用目测法判读显示屏上清晰度测试卡图象分辨的最大线数，应符合清晰度测量标准值的要求。
3.2.2.5水平中心灰度等级
用目测法判读显示屏上灰度测试卡图象分辨的最大亮度鉴别等级，应符合灰度测量标准值的要求。
3.2.3记录与回放判读
3.2.3.1记录内容
检测时应记录包含摄像机名称/型号，摄像机位置/编号，摄像日期/时间范围，
判读终端名称/型号，回放日期/时间范围，以及测量判读与回放判读的测点清晰度值、测点灰度等级的原始数据等内容。
3.2.3.2回放判读
按照实时判读的原始记录，对各测点原始记录的日期/时间范围段上，按照相关执行标准的规定和要求，进行回放判读，并记录判读的清晰度值、测点灰度等级的原始数据。
4.一点建议
面对我国视频图像检测标准、仪器、判读软件都远落后于国外先进水平的状况，对于我们目前视频安防监控系统现场检验测量执行标准多种、可操作规范条文欠缺的现状，希望有关部门尽快联合出台一个“视频安防监控系统视频图像质量现
场检验测量方法”的标准，制定一个可操作的、包括测量项目、测量仪器、测试卡、检测方法等内容的统一规范条文，以期在较短时间内提高我国视频监控系统检验测量仪器和检测方法的科技水平。
参考文献
[1]《GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求》[S]中华人民共和国公安部
[2]《GB50348-2004安全防范工程技术规范及条文说明》[S]中华人民共和国建设部中华人
民共和国国家质量监督检验检疫总局
[3]《GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规范》[S]中华人民共和国公安部
中华人民共和国建设部
[4]《GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范》[S]国家技术监督局
中华人民共和国建设部
[5]《GA/T645-2006视频安防监控系统变速球型摄象机》[S]中华人民共和国公安部
[6]《分辨率》［DB/OL］百度百科
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