监控摄像机怎么选型？按像素密度倒算镜头焦距、码率与供电的实操口径

摄像机选型最常见的错误是拿参数表当方案：像素数、红外距离、镜头毫数摆一堆，看上去很专业，装完却发现「人走过去看不清脸」。

正确的做法是从「要看清什么」往回倒算：先确定对象的像素密度要求，再算需要覆盖多宽，再算镜头焦距，最后才是分辨率、码率与供电。本文按这个顺序给出每一步的公式与基准数据。

摄像头该选 200 万还是 400 万像素？先算像素密度而不是比参数

判断「能不能看清」的唯一量化指标是像素密度（Pixel Density，PD），单位 px/m，计算公式：

PD = W ÷ N

W = 摄像机在该距离上的水平视场宽度（m）；N = 摄像机的水平像素数（px）

200 万像素水平像素数约 1920 px，400 万约 2560 px，800 万约 3840 px。像素密度越高，画面里每个物理细节占的像素越多，可辨识能力越强。

国际上通用 DORI 分级（IEC 62676-4）把「看清」拆成可量化的五档：

目的	简称	像素密度要求	200 万（1920 px）可覆盖宽度	400 万（2560 px）可覆盖宽度
监视	Monitor	12.5 px/m	153.6 m	204.8 m
探测	Detect	25 px/m	76.8 m	102.4 m
观察	Observe	62.5 px/m	30.7 m	41.0 m
识别	Recognise	125 px/m	15.4 m	20.5 m
辨识	Identify	250 px/m	7.7 m	10.2 m

这张表直接决定选型结论：

• 只想发现「有人没」，探测级 25 px/m 就够，200 万像素覆盖 76.8 m，适合周界与远景。
• 要看「这人在干什么」，观察级 62.5 px/m，200 万覆盖 30.7 m，适合通道与大厅。
• 要认人（比对照片、人脸识别），识别级 125 px/m 起步，人脸识别场景建议直接按 250 px/m 控制，200 万像素只覆盖 7.7 m。
• 要抓车牌，行业通常要求车牌图像宽度不小于 100 px，工程上按 400 万像素、覆盖宽度 4–6 m 配置更稳妥。

一个常被忽略的事实：400 万像素相比 200 万，像素数翻倍，但水平分辨率只提升 33%（1920 → 2560），所以有效覆盖宽度的提升也是 33%，不是一倍。采购时不要被「400 万」的字面倍数误导。

镜头焦距怎么算？给一个能直接在方案里代数的公式

焦距、物距、视场宽度三者是确定关系，不用查厂商曲线也能算：

f = w × D ÷ W

f = 镜头焦距（mm）；w = 传感器水平宽度（mm）；D = 摄像机到目标的距离（m）；W = 需要覆盖的水平视场宽度（m）

常用传感器水平宽度取值：

传感器规格	水平宽度 w	典型机型
1/3”	约 4.8 mm	早期 130 万、部分半球
1/2.8”	约 5.37 mm	主流 200 万 / 400 万
1/2.7”	约 5.4 mm	主流 400 万 / 500 万
1/1.8”	约 7.2 mm	800 万及以上、星光级

按 1/2.8”（w = 5.37 mm）代入几个现场常见场景：

场景	物距 D	需覆盖宽度 W	计算焦距 f	建议选型
出入口门厅	5 m	4 m	6.7 mm	6 mm 定焦
单车道道闸	8 m	6 m	7.2 mm	6 mm 定焦
大楼前广场	15 m	20 m	4.0 mm	4 mm 定焦
周界墙外	30 m	8 m	20.1 mm	2.8–12 mm 变焦（长焦端）

选型时的取值规则：

• 计算值向上、向下各有一档可选，选小一档保证覆盖，再回到上一节用像素密度复核画面是否够清晰。
• 变焦镜头的焦段要覆盖计算值，而不是让计算值落在焦段边缘；边缘端畸变与边缘分辨率通常最差。
• 计算出的焦距大于 12 mm 且覆盖宽度小，说明靠单一摄像机已经不合算，应改为增加点位而不是继续加长焦。

码率怎么定？H.264 与 H.265 每路到底占多少带宽

码率决定了带宽与存储两条成本线，选型阶段必须先定死。下面是工程上常用的基准值（主码流、25 fps、常规动态场景）：

分辨率	像素数	H.264 基准码率	H.265 基准码率	H.265 智能编码
1920×1080	200 万	4 Mbps	2 Mbps	1 Mbps
2560×1440	400 万	8 Mbps	4 Mbps	2 Mbps
3840×2160	800 万	16 Mbps	8 Mbps	4 Mbps

用这组数据做两个快速判断：

• 带宽：20 路 400 万 H.265 主码流 ≈ 20 × 4 = 80 Mbps。千兆接入上行实际可用约 940 Mbps，占用不到 9%，接入层不需要万兆。
• 存储：20 路 400 万 H.265、保存 30 天 ≈ 20 × 42.2 GB × 30 ≈ 25.3 TB 裸需求（单路日容量 = 码率 × 86400 ÷ 8 ÷ 1024，再按 1 Mbps ≈ 10.55 GB/天 换算）。

需要提醒的三点：

• H.265 相比 H.264 通常可省 40%–50% 码率，但需要前端、录像机、解码端全链路支持，任何一环不支持都会回落到 H.264。
• 实际码率是变量码率（VBR），夜间低照度时噪声上升会导致码率上浮 20%–50%，容量测算必须留余量。
• 开启智能编码（如仅对画面中的运动区域编码）可再省约 50%，但会牺牲部分细节检索能力，重点点位不建议开启。

供电与链路怎么配？PoE 功率预算与安装高度的硬性要求

摄像机供电方式直接影响线缆、交换机选型和后期故障率，常用三类：

供电标准	PSE 端口输出	PD 可用功率	典型设备
IEEE 802.3af（PoE）	15.4 W	12.95 W	普通枪机、半球、200 万 / 400 万
IEEE 802.3at（PoE+）	30 W	25.5 W	带加热球机、中速球、红外补光较强机型
IEEE 802.3bt（PoE++）	60 / 90 W	51 / 71 W	高速球、大功率补光灯、多传感器融合设备

PoE 交换机选型的三条口径：

1. 按端口功率预算，而不是按端口数量：20 路 af 设备需 20 × 15.4 = 308 W，建议选整机 PoE 功率 ≥ 400 W。
2. 预留 20%–30% 余量：设备启动瞬间存在浪涌，满载长期运行也会加速电源老化。
3. 单端口超 30 W 必须用 bt：长距离（> 80 m）用 at/bt 时，线缆压降会明显吃掉功率，优先选超五类及以上纯铜线。

安装高度与俯角是硬性要求：GB 50395-2007 规定摄像机安装高度室内不低于 2.5 m、室外不低于 3.5 m。同时建议俯角控制在 15°–30°，超过 45° 时人脸纵向比例被压缩，识别率显著下降。

采购前必须确认的 8 项清单

方案定稿前逐项打钩，任一项没定就不要下采购单：

1. 用途分级：每个点位标注目标属于监视 / 探测 / 观察 / 识别 / 辨识中的哪一档。
2. 像素密度：按实际视场宽度算出 PD 值，确认达到所选分级要求。
3. 镜头焦距：按 f = w × D ÷ W 计算并确认在选型镜头焦段内。
4. 分辨率与码率：确认全链路（前端 / 录像机 / 解码 / 平台）支持所选编码格式。
5. 供电方式：确认 PoE 标准、端口功率预算与总功率余量。
6. 链路长度：网线单段不超过 100 m，超长改光纤或加中继。
7. 安装高度与俯角：确认满足 2.5 m / 3.5 m 要求且俯角在 15°–30°。
8. 照度与补光：确认最低照度指标与现场实测照度匹配，补光方式不造成过曝。

把这张清单直接附在投标文件的技术响应表里，甲方可以逐条复核，验收阶段也能用同一套公式复算，避免「看着还行」这种无法判定的表述。