关于镜头焦距与监控距离相关问题的研究

　　在不同的摄像器件上，多大的成像尺寸才能呈现出清晰可分辨的图像?我们可以从图像在摄像器件上所呈现的像素点数量来做一个大致的判断。从下面分辨率标准和传感器上的像素点之间的对应关系，我们可以得到一个对于分辨率实际意义的大概指示。这一对应关系又称为约翰逊标准。通常使用的标准是：

　　侦测 2 pixels per target

　　定位 3 pixels per target

　　瞄准 5 pixels per target

　　识别 8 pixels per target

　　鉴别 12-16 pixels per target

　　识别(50%准确度) 15 pixels per target

　　识别(90%准确度) 24 pixels per target

　　上述标准是对物体识别率的一个大致评判标准，下面还有一个对于人体成像的评判标准，该标准的要求相对更高一些：

　　<8 pixels per target：很难分辨人

　　5-12 pixels per target：粗略可以猜到这个人的年龄和性别

　　15-24 pixels per target：更高可能猜到这个人的头发、饰物等

　　25-50 pixels per target：可以看到模糊的脸，如果你认识这个人，你可以分辨出来这个人是谁

　　50-80 pixels per target：可以看到清晰的脸，并且可以分辨一个陌生人

　　>80 pixels per target：像电视一样的质量，可以看到脸和身体非常清晰的细节

　　上述评判标准并不是一个绝对值，它与目标亮度、背景、以及传感器的信噪比都有关系。尽管如此，它可以在大多数情况下很好地反映图像的质量，除非图像很亮、很暗或者压缩过度，这也使其成为一个越来越流行的评定图像质量的方法。

　　一个物体在传感器上成像所获得的像素点数可以通过下述公式计算得到：

　　其中，PPT代表Pixel Per Target即每个目标的像素数，h’代表物体在传感器靶面上的成像高度，H代表传感器靶面的垂直宽度， 代表传感器的垂直方向像素数。h’与H的比值最大为1，如果h’大于H，那也只能按照H来取值，超出的部分是无法成像的。

　　在 的前提下，我们进而可以得到下述公式：

　　其中， 代表传感器的像素大小。通过上式我们可以看到，PPT与焦距和物体大小成正比，与物距和传感器像素点的大小成反比。通过上述公式，我们就可以大致计算出来在不同焦距下，摄像机所呈现出来的图像质量。

　　以MT9M034机型为例，它的靶面尺寸为4.8mm x 3.6mm，有效像素点为1280 x 960 pixels，每个像素点的大小为3.75um。如果我们采用2.8mm的镜头，看20m远处的人脸，假设人脸长度为20cm，那么在传感器上的成像高度如下：

　　没有超过传感器的垂直宽度3.6mm，进而可以计算出人脸在传感器上的PPT为：

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