监控相机IQ调试策略

1、监控相机应用及概述

2、监控相机调试关注要点

3、典型应用场景调试说明：

1、监控相机应用及概述

应用：监控相机兼有信息型及审美型的图像质量要求，信息型是因为在监控相机中它也有人形、人脸、车牌识别等的应用需求。像家用类的监控相机（海康萤石、小米、小蚁、360），是通过手机app连接观看的，人脸/人形/移动检测可能目前都是标配了。另外小区物业/商场内安装的监控相机，是投屏到大的显示器上，有专人观看的，所以它也必须满足人眼审美的需求。
IQ 标准：IEC 62676-5（标准具体细则可参见大话成像这篇文章：安防相机测试国际标准）

2018年英国标准局制定的第一个监控相机的图像质量标准（IEC 62676-5），但实际应用的不多，各家公司都有自己的一套主客观标准，但这一标准还是很有意义的，至少可以作为一个基本的参考标准。

IQ 要点：Sharpness + Noise + Artefact

以海康、大华的监控产品为例，边缘锐化程度是非常明显的，有很明显的黑边、白边，整幅图的画面感会显得非常透亮，清晰；（但像谷歌、亚马逊这样的国外产品，要求是几乎不能有黑边，白边的存在，细节必须要有，但不是通过锐化描出的细节）。

对噪声有一定要求，包括空域和时域的噪声，一方面是因为会影响人类视觉上的不适，另一方面噪声明显会导致码率变高，对通过网络传输的IP Camera，会增加传输带宽。另外不能有一些奇奇怪怪的Artefact（拖影、伪彩之类的）出来；

IQ 策略：可视性 + 可检测性

调试的策略要满足人眼视觉的可视性，也就是能看的见被监控的人或物。从人形/人脸/车牌检测来看，要满足其可检测性。

2、监控相机调试关注要点

从客观角度来看：

Spatial Resolution：相机的空间分辨率要高，才能看得见景物的细节，这主要由sensor及镜头的分辨率决定，对不同像素的相机都有一个分辨率的标准。不能说经过调试后对分辨率损失很大。
Temporal Resolution：时间分辨率要高，也就是对运动的人、物要能看的清，不能说人跑的快一点就采集不到他了，或者就看不清楚了。
Good SNR in low light：在低光下信噪比要好，要看的清楚。
Good SAR (signal artefact ratio )in low light：在低光下的信号缺陷（拖影、跳动的噪点等）也要好，不能让缺陷淹没掉实质有意义的信号。
Good SNR in complex HDR scene：在复杂的hdr场景下，信噪比要好。
Good SAR in commplex HDR scense：在复杂的hdr场景下，信号缺陷比要好。

从主观角度来看：要满足看的见、看的准、看的舒服的需求。

因为监控相机主要应用就是监控人、物的，商场、小区的保安会实时监控各个区域的情况，所以首先必须得“看的见”我要关注的东西，另外比如警察办案，需要调取查看监控录像，那这时必须要能“看的准”犯罪份子的相貌、体态特征才可以。还有由于工作人员要长时间查看实时监控，则必须要满足人眼“看的舒服”的需求，画面不能一直闪、噪声一直在跳动，否则人看着会很累。

3、典型应用场景调试说明：

Brightness And Contrast：要满足看的见及看的准的需求，需注意调节亮度、及对比度来控制，如下图所示，是比较常见的一种监控场景。暗处基本是不可以见的，可以看下面处理后的图片，是去除了颜色后的灰度图，通过调节图像亮度及对比度，可以看到停车厂内有人，有车，虽然看不清人物特征，但如果这个人从事违法盗窃活动，也是可以通过监控看到，并去制止的；

从客观指标上来讲，我们会用 Dynamic Range 来衡量相机的可见性，一般 sensor 会有一个定义的动态范围，如下分析的是经过lens 后raw图像的动态范围为116dB（本身 sensor 动态范围是120dB，经过lens ,经过IR后有所损失），接着后面测出来的是经过ISP处理后的动态范围是99.6dB，一般调试项目时，客户都会对其动态范围有所要求，要满足其提出的客观指标。

低照度场景：如下是Mstar方案的低照度效果，看场景是户外没任何光源的一个场景，景物的颜色、细节、人物的运动效果（无明显的拖影）都表现的很出色，说明这款ISP的性能是比较好的，当然这款sensor 也是低光效果非常好的一款sensor ,用的是IMX347；
Montion artetact：调试时要注意这种 montion artetact，左边一般是和时域降噪强度相关，右边是多帧融合带来的，需注意调节frame stitch 的相关参数；

参考：大话成像画质调试课程