监控摄像机镜头计算器:视场角、画面宽度与 DORI 距离

计算所选镜头下摄像机覆盖的范围、在所需距离上每米分配的像素数,以及探测、识别和辨认人员所需的细节能保持到多远。计算直接在浏览器中完成并立即按比例绘图,结果链接可以发给工程师。

标准版本

摄像机

镜头
光学数据

可选:不填时按画面宽高比推算

仅用于“按任务”模式下推荐焦距

场景

沿摄像机光轴——到垂直于光轴的平面

结果

估算
水平视场角
90°
垂直视场角
58.7°
对角视场角
97.9°
画面宽度
20 米
画面高度
11.2 米
水平像素密度
128 像素/米

垂直视场角由水平视场角和画面比例推算得出,请以规格书为准。

俯视图
20 米10 米辨认识别观察探测5 米10 米15 米20 米25 米30 米
辨认 ≥ 250识别 ≥ 125观察 ≥ 62.5探测 ≥ 25更远处——低于所有等级

图纸比例与计算一致

侧视图

开启安装高度和俯角后,将显示侧视图及摄像机下方的盲区。

细节等级 · IEC 62676-4:2014

等级阈值在 10 米光轴距离
探测 (Detect)
可以确定画面中有人
25 像素/米✓ 达到≤ 51.2 米
观察 (Observe)
可分辨动作和细节:衣着、手中物品
62.5 像素/米✓ 达到≤ 20.5 米
识别 (Recognize)
可认出熟悉的人
125 像素/米✓ 达到≤ 10.2 米
辨认 (Identify)
可确认陌生人的身份
250 像素/米未达到≤ 5.12 米

所选等级的像素密度是在理想几何条件下按计算达到的。图像是否真正可用需经现场测试确认:光照、视频压缩、目标速度和操作员屏幕都会影响结果。

为您的项目选配摄像机

将计算结果发给工程师:工程师会按规格书视场角挑选现货型号,建议安装点位并核算价格。

随申请发送的只有计算参数、姓名和电话。

使用方法

  1. 1选择模式。“按摄像机参数”显示某台摄像机能达到的效果。“按任务”回答反向问题:要以所需细节看清给定宽度的区域,需要怎样的视场角、焦距和分辨率。
  2. 2输入摄像机规格书中的水平视场角和分辨率。视场角按每种镜头分别标注:同一型号配 2.8 毫米和 4 毫米镜头时视场角不同。如果知道传感器的毫米尺寸,请切换到“传感器与焦距”输入。
  3. 3设置距离。不考虑高度时,这是沿摄像机光轴的距离;开启高度和俯角后,这是从摄像机正下方到目标的地面距离,计算器会自动换算为光轴深度。
  4. 4将结果与等级表对照:标记的行在设定距离上可以达到,距离一栏显示该等级能保持到多远。计算结果可以复制,也可以随申请发给工程师。

计算方法

计算器采用直线(针孔)镜头模型——摄像机厂家和系统设计人员也按此模型计算光学参数。符号:Sw 和 Sh 为传感器有效区域的宽和高,f 为焦距,D 为沿光轴的深度,Nx 为画面水平像素数,H 和 h 为摄像机和目标的高度,τ 为俯角。

水平视场角
HFOV = 2·atan(Sw / 2f)
深度 D 处的画面宽度
W = 2·D·tan(HFOV/2) = D·Sw / f
像素密度
PPM = Nx / W
阈值能保持到的距离
Dmax = Nx·f / (Sw·PPM)
覆盖宽度 W 所需的视场角
HFOV = 2·atan(W / 2D)
在阈值 PPM 下覆盖宽度 W 所需的像素
Nx = ⌈W·PPM⌉
俯角 τ 时地面距离 d 处一点的深度
D = d·cos τ + (H − h)·sin τ

已知规格书视场角时,计算以视场角为准而不是以传感器尺寸为准:规格书视场角已包含裁切和镜头特性。光轴深度与地面距离是不同的量。安装在 4 米高处、拍摄距立杆 10 米处人脸的摄像机,其深度大于 10 米,人脸上的像素密度也略低于按地面距离计算的结果。

示例

视场角 90° 的 400 万像素摄像机(2560 × 1440 像素)在 10 米处看到的画面宽 20 米,像素密度为 128 像素/米,达到 DORI 识别等级。若要在同一位置辨认宽 3 米通道中的人员,水平方向 750 像素即可,但视场角需要收窄到 17.1°,例如使用变焦镜头。

IEC 62676-4 细节等级

像素密度是指目标所在位置每米画面宽度上分配的像素数。这是选择镜头时最重要的指标:仅凭百万像素数无法判断距摄像机 15 米的人脸能否看清。

国际标准 IEC 62676-4 将像素密度与监控任务对应起来。2014 版规定了六个等级,项目中最常用的是其中四个,即 DORI:探测(25 像素/米)、观察(62.5)、识别(125)和辨认(250)。

第二版于 2025 年 10 月发布,完全重新制定了等级:现在共有七个等级,从 20 到 1500 像素/米,分为两组——用于周界和开阔区域的低密度组,以及用于人员和车辆的高密度组。两版的等级即使阈值相同也不相互对应,因此计算器将它们分为两个独立的配置。

这些阈值是设计参考。它们描述的是由人在屏幕上判读的图像,不能直接套用于视频分析、软件车牌识别和热成像摄像机,后者有各自的要求。计算结果不能代替标准符合性认证。

IEC 62676-4:2014
等级阈值可实现
监视Monitor12.5 像素/米可看出区域内是否有人以及人员去向
探测Detect25 像素/米可以确定画面中有人
观察Observe62.5 像素/米可分辨动作和细节:衣着、手中物品
识别Recognize125 像素/米可认出熟悉的人
辨认Identify250 像素/米可确认陌生人的身份
细查Inspect1000 像素/米可分辨细小细节:文字、钞票、小物件
IEC 62676-4:2025
等级阈值可实现
概览Overview20 像素/米掌握总体情况,可察觉远处移动的物体
轮廓Outline40 像素/米可分辨物体形状并跟踪其移动
区分Discern80 像素/米可区分人、车辆或动物
感知Perceive125 像素/米可明确看出存在和移动,物体特征尚不可分辨
特征Characterize250 像素/米可看出物体特征:人的步态、车辆类型
核实Validate500 像素/米可核实熟人身份、读取车牌
详查Scrutinize1500 像素/米细节达到证件照水平

假设与限制

  • 模型为直线镜头模型,不适用于鱼眼、全景和多传感器摄像机。
  • 像素密度按目标位置的水平方向计算;实际镜头因畸变在画面边缘细节会下降。
  • 数字变焦只放大画面,不增加传感器分配给目标的像素,因此不能提高细节。
  • 光照、红外补光、快门速度和目标速度、视频压缩和码率、夜间传感器噪声都会影响结果。
  • 辨认时拍摄角度很重要:从上方以陡角度拍到的人脸,比相同密度下的正脸更难辨认。
  • 只有屏幕以足够分辨率显示画面时,操作员才能看到细节:800 万像素摄像机在全高清显示器 4 × 4 分屏中会丢失大部分细节。
  • 树木、立杆、车灯和阳光的眩光不在计算范围内,需要在现场核查。

常见问题

该选 2.8 毫米还是 4 毫米镜头?
焦距越短,视场角越宽,画面每米分配的像素越少。2.8 毫米镜头能覆盖整个房间或院子,但细节随距离迅速下降;4 毫米镜头视场角更窄,在相同距离上细节更多。把两种镜头的规格书视场角都输入计算器并比较识别距离,选择就变成了数字问题。
看清人脸需要多少百万像素?
关键不是百万像素,而是人员所在位置的像素密度。按 DORI 辨认需要 250 像素/米:画面宽 2560 像素的摄像机可在不超过 10.2 米宽的区域内达到,800 万像素摄像机(3840 像素)则不超过 15.4 米。要在宽区域获得高细节,需要更窄的视场角和多台摄像机,或者更高的分辨率。
为什么按标准计算不能保证一定看清人脸?
像素密度是必要条件,但不是唯一条件。夜间无补光、逆光、视频压缩过强或目标快速移动时,即使密度足够,图像也会模糊。因此计算显示的是几何上的可能性,最终需要现场测试来确认。
IEC 62676-4 的 2014 版和 2025 版有什么区别?
2014 版规定了从 12.5 到 1000 像素/米的六个等级,其中最常用的是四个 DORI 等级。2025 版引入了从 20 到 1500 像素/米的七级新标度,并分为低密度组和高密度组。等级名称和含义都已改变,因此两者之间没有直接对应关系。
在哪里查摄像机的视场角?
在摄像机规格书(datasheet)的镜头部分:Field of View 或 Angle of View,分别给出水平、垂直和对角视场角。变焦镜头会给出两个数值——范围的广角端和长焦端。我们目录中的摄像机,工程师会代为填入规格书数据——请通过表单发送计算结果。
如何考虑摄像机的安装高度?
装在天花板下或立杆上的摄像机向下拍摄,到 10 米外人脸的直线距离大于 10 米。开启高度和俯角:计算器会把地面距离换算为光轴深度,显示摄像机下方的盲区以及人脸以所需细节入画的区间。“对准目标”按钮会设置俯角,使光轴正对目标。
数字变焦能看到更多细节吗?
不能:数字变焦只是拉伸已经录下的像素。只有光学变焦、更长的焦距或更高的传感器分辨率才能提高细节,也就是让目标上有更多真实像素。
能否在自己现场的平面图上布置摄像机?
可以,在“现场平面图”标签中。以 PNG、JPG 或 PDF 格式上传平面图,用已知长度的线段设定比例尺,然后布置目录中的摄像机或自定义摄像机。编辑器会考虑安装高度和俯角,显示各细节等级的区域、墙后的盲区以及受保护区域的覆盖比例。平面图在浏览器中处理,不会发送到服务器;项目可以保存为文件或图片,也可以打印。
能否立即获得报价单和商业报价?
可以。在现场平面图下方——或在“不用平面图报价”模式中按摄像机清单——计算器会选配同品牌录像机、满足所需存储天数的硬盘、PoE 交换机、UPS 和线缆,并按我们的弱电工程价目表计算安装费用。设备参数已与制造商文件核对,价格取自当日目录。商业报价可通过浏览器打印保存为 PDF;准确金额由工程师现场勘察后确认。

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