浅析森林防火视频监控应用中常见问题的解决
森林防火视频监控就是利用YAMAKO长焦镜头配合低照度摄像机来获取图像，通过无线方式传输到监控中心，为火灾的预防和发生灾情时提供第一手资料起着至关重要的作用。下面就江西市的森林防火视频监控系统中遇到的较为典型的问题和解决方法做个简单的分析。
一、项目概述
江西省森林防火系统通过在辖区森林公园的主要高点安装视频监控点，来监控林区的日常情况，并利用视频分析软件定时对林区进行扫描，智能的判断是否有警情发生。前端监控点采用太阳能、风能互补供电，采用微波无线传输技术将图像传输到指挥中心。由指挥中心的林火识别软件对画面进行分析。系统结构相对简单，但对前端视频摄取图像系统、传输系统、视频分析系统的要求并不低。
前端成像系统采用YAMAKO 12.5-775mm自动聚焦透雾镜头。
二、系统中的技术难点
下面就前端视频图像摄取系统中的技术难点做个简单分析。
1、林区没有照明系统，且系统没有配置主动激光照明系统，满足夜间的防盗监控需求就对监控系统提出了考验。一些品牌采用在镜头和摄像机中加装可见光截止滤光片的方法实现透雾功能，使得夜间的图像质量不能接受，在透雾与低照度之间无法平衡。
2、本系统采用太阳能、风能供电，供电电压不够稳定。在供电不稳定（基本在系统正常工作范围内）的情况下，给依靠电压差来判断镜头预置位功能的解码器提出了更高的要求。往往造成了镜头预置位“跑偏”、模糊等现象。
3、本系统采用无线传输方式，在前端将摄像机输出的模拟视频经过编码器的编码转化为数字信号传输到监控中心，监控中心再将图像进行解码后显示在大屏幕上。由于编码、传输、解码的过程中不可避免的产生了延时，且不断的叠加，最终造成整体系统的延时较大。如果一旦监控目标不在清晰视场，监控中心的人员在有系统延时的情况下对前端的镜头进行聚焦操作是很困难的。
4、由于长焦镜头多使用在全天候监控环境中，自动光圈技术的应用是必不可少的。随之而来的问题是景深随光圈的调整不断变化，尤其是夜晚光圈全部打开，使得白天可以清晰观察到的物体在此时可能会变得模糊。另外，长焦镜头给我们带来了更加广泛的观测场景，在同一个画面中，可能会同时出现近、中、远景目标同时出现的情况，我们需要对不同距离的目标进行监控。通常监控人员需要做的是不断的对镜头进行聚焦，以达到理想的观察效果。如果画面模糊的话，将直接影响到监控中心视频检测软件的检测正确率。特别是在无人值守的情况下。
5、由于采用长焦距镜头，将镜头焦距拉到最长时，镜头的视场角仅有不到1°，而云台受风力影响会造成云台的晃动，使得画面抖动较为厉害。这样画面对图像检测非常不利。
三、技术难点的一些解决思路；
针对以上提出的问题，我认为可从以下几个方面加以解决：
1、对于夜间监控，可以增加主动光源解决，例如采用激光夜视系统。但此系统造价较高，且激光的寿命和衰减夜视不容忽视的问题。根本的解决办法是采用大口径、大光圈镜头配合超低照度摄像机来实现夜间的监控。镜头的前口径是决定镜头采集光的量的一个重要指标，目前YAMAKO镜头可达到100mm以上的前口径，进光面积较一般80mm口径的镜头增加50%以上。
一、项目概述
江西省森林防火系统通过在辖区森林公园的主要高点安装视频监控点，来监控林区的日常情况，并利用视频分析软件定时对林区进行扫描，智能的判断是否有警情发生。前端监控点采用太阳能、风能互补供电，采用微波无线传输技术将图像传输到指挥中心。由指挥中心的林火识别软件对画面进行分析。系统结构相对简单，但对前端视频摄取图像系统、传输系统、视频分析系统的要求并不低。
前端成像系统采用YAMAKO 12.5-775mm自动聚焦透雾镜头。
二、系统中的技术难点
下面就前端视频图像摄取系统中的技术难点做个简单分析。
1、林区没有照明系统，且系统没有配置主动激光照明系统，满足夜间的防盗监控需求就对监控系统提出了考验。一些品牌采用在镜头和摄像机中加装可见光截止滤光片的方法实现透雾功能，使得夜间的图像质量不能接受，在透雾与低照度之间无法平衡。
2、本系统采用太阳能、风能供电，供电电压不够稳定。在供电不稳定（基本在系统正常工作范围内）的情况下，给依靠电压差来判断镜头预置位功能的解码器提出了更高的要求。往往造成了镜头预置位“跑偏”、模糊等现象。
3、本系统采用无线传输方式，在前端将摄像机输出的模拟视频经过编码器的编码转化为数字信号传输到监控中心，监控中心再将图像进行解码后显示在大屏幕上。由于编码、传输、解码的过程中不可避免的产生了延时，且不断的叠加，最终造成整体系统的延时较大。如果一旦监控目标不在清晰视场，监控中心的人员在有系统延时的情况下对前端的镜头进行聚焦操作是很困难的。
4、由于长焦镜头多使用在全天候监控环境中，自动光圈技术的应用是必不可少的。随之而来的问题是景深随光圈的调整不断变化，尤其是夜晚光圈全部打开，使得白天可以清晰观察到的物体在此时可能会变得模糊。另外，长焦镜头给我们带来了更加广泛的观测场景，在同一个画面中，可能会同时出现近、中、远景目标同时出现的情况，我们需要对不同距离的目标进行监控。通常监控人员需要做的是不断的对镜头进行聚焦，以达到理想的观察效果。如果画面模糊的话，将直接影响到监控中心视频检测软件的检测正确率。特别是在无人值守的情况下。
5、由于采用长焦距镜头，将镜头焦距拉到最长时，镜头的视场角仅有不到1°，而云台受风力影响会造成云台的晃动，使得画面抖动较为厉害。这样画面对图像检测非常不利。
三、技术难点的一些解决思路；
针对以上提出的问题，我认为可从以下几个方面加以解决：
1、对于夜间监控，可以增加主动光源解决，例如采用激光夜视系统。但此系统造价较高，且激光的寿命和衰减夜视不容忽视的问题。根本的解决办法是采用大口径、大光圈镜头配合超低照度摄像机来实现夜间的监控。镜头的前口径是决定镜头采集光的量的一个重要指标，目前YAMAKO镜头可达到100mm以上的前口径，进光面积较一般80mm口径的镜头增加50%以上。
- 本项目中要求具备透雾功能。一般品牌镜头和摄像机组成的成像系统采用的在镜头或摄像机中加装可见光截止滤光片的方式来实现白天的透雾。但是夜间照度降低，摄像机就会切换到黑白模式，此时CCD前就切换上了可见光截止滤光片上。本来夜间照度就差，现在又人为的将可见光全部过滤掉，得到的画面可想而知。采用YAMAKO长焦镜头完美的解决了这一点。
- 鉴于系统采用的风能、太阳能的互补供电方式，对于电压的不稳定是不可避免的。只能想办法将镜头的预置位信号更换为数字信号，才能从根本上解决精度问题。YAMAKO自动聚焦镜头采用内置解码技术，将镜头中的预置位信息转化为RS485信号，将预置位信息数字化。在系统调用一个预置位时，不再需要聚焦位电压多少伏，而是直接告诉镜头，我要将焦距聚到多少毫米上，有镜头自己完成聚焦工作。这种方式将大大提高预置位的调用精度。
- 上面问题需求中提到的需要人工聚焦的情况，如果采用自动聚焦的镜头，将彻底解决此类问题，也将总结延时对前端聚焦的影响，因为无论延时多久，镜头已经在图像输出时将画面聚焦清晰了。由于长焦镜头焦距的增长使得控制聚焦成为了操作员工作中的一个主要操作。在早期的短焦产品（100mm以下）中，监控距离最多几百米。由于距离短，只要调整好摄像机和镜头后焦，几乎不需要对监控物体进行聚焦操作。但是随着焦距增长到1000mm的今天，监控距离延伸到了几公里甚至十几公里，在这么长的纵向距离上进行聚焦操作就成了一件痛苦的事情。同时，云台每变动一个角度，都要对画面聚焦。增加工作量的同时也对清晰画面的获取带了障碍。YAMAKO针对这种情况，推出了自动聚焦系列产品。使得繁杂的聚焦工作一去不复返。