EXIF信息統計在秋檢照片分析中的應用

侯海方

（上海鐵路局寧波工務段 浙江寧波 315012）

1 引言

秋檢工作是全面了解設備運行狀態，分析、掌握設備變化規律的重要手段，是安排次年生產計劃以及防洪預搶整治計劃的重要依據。秋檢照片真實直觀的反映了設備狀態，對了解設備病害情況具有極其重要的參考意義。照片應能夠看出線路里程、橋隧號、線別、拍攝時間。這就對拍攝質量提出了高標準的要求。通常情況下，相機像素質量越高，照片質量越好。但除此之外，影響照片質量的因素還有很多，比如：拍攝時間、周圍環境、曝光度、光圈大小等。本文將以照片的EXIF信息為切入點，以寧波工務段2016年橋隧設備秋檢照片為研究對象，對上述因素進行統計分析。

2 EXIF信息統計在秋檢照片分析中的應用前景

2.1 EXIF信息簡介

數 字 圖 像 的 EXIF 信 息（EXIF是英文“Exchangeable image file”的縮寫，即“可交換圖像文件”，又被稱為“可交換影像文件”），最初由 JEIDA 日本電子與信息技術工業協會（JEIDA—Japan Electronic Industry Development Association）制訂，用于實現在不同的軟件或設備之間交流圖像數據。數碼照片的 EXIF數據是一種影像文件格式，目前有 V2.1 和 V2.2兩個版本。它是在數字圖像文件頭加上了數碼相機在拍攝過程中采集的多種拍攝信息，如數碼相機數據（數碼相機生產商，型號等）、攝影參數（如快門速度、光圈數、焦距等）和照片的縮略圖信息（具體內容和排列順序視數碼相機不同而略有不同），有2KB—6KB大小（視數碼相機而定），經過Tag編碼后儲存在Jpeg影像文件中，并且還支持音頻格式文件。

2.2 EXIF信息的應用現狀

EXIF信息主要作用有鑒定圖像真偽、提高攝影技術，被廣泛應用于攝影、測繪、刑偵、信息處理、檔案整理等行業0。北京郵電大學李葉舟等人通過建立EXIF信息中的5個常用參數與圖像統計噪聲之間的相關性，利用此相關性估計待檢測圖像的 EXIF 信息，再與照片本身的 EXIF 信息進行對比，進而判斷其是否遭到篡改0。黎曜利用C#語言開發了一套可自動讀取圖像自帶的Exif 信息，并根據Exif 信息對圖片進行識別、分類和保存，實現了經過信息處理后圖片自動歸檔，節約了照片整理時間0。

2.3 秋檢照片常見問題

圖1 秋檢照片基本參數

受制于相機自身質量及拍攝人員攝影水平，秋檢照片質量良莠不齊。主要存在以下幾點問題：一是個別工區存在弄虛作假，用往年照片冒充當年度秋檢照片。二是拍攝設備多樣化，質量參差不齊，型號的不統一為照片歸檔帶來了一定的麻煩。三是攝像人員不懂得根據周邊環境及天氣變化情況調節攝像參數，導致部分照片模糊不清。我們可以查看照片的EXIF信息，來了解照片的拍攝情況，進一步提出改進措施。

3 EXIF信息統計分析秋檢照片

使用EXIFStat軟件從Focal length（焦距）、Aperture（光圈）、Shutter speed（快門速度）和ISO（感光度）四個相機參數進行分析，同時統計各拍攝設備相機型號及拍照日期00，通過對比進行分析我段秋檢執行情況。

我段2016年橋隧秋檢照片共11255張，分析如圖1所示。

從分析圖中可得知：①使用焦距為10mm、24mm、28mm的較多，比列分別為14.1%、36.09%、27.96%，由此可推斷出多數為廣角鏡模式下近距離取景拍攝。②光圈F=4的最多，比例為58.77%。在快門速度（曝光速度）不變的情況下，光圈F數值越小進光量越多，畫面比較亮。③快門速度集中于1/2000～1/250，快門速度越快，運動物體就會在底片呈現更清晰的影像。④數碼相機默認感光度為100，秋檢照片ISO=100的比例為69.27%。光線比較暗的情況下進行拍攝，往往選擇較高的ISO感光度，這樣使照出的照片不是很模糊，增強顆粒感。⑤秋檢照片中混有往年照片，約占14.9%；其中以2015年照片居多，有1040張。⑥多數照片為7-8月份拍攝，非秋檢季節照片約占4.54%。拍攝時間集中于7-9點，天窗點內拍攝比例為6.14%。

4 結論與建議

（1）通過分析照片EXIF信息，可快速判別工區秋檢執行情況，了解拍攝時間、拍攝參數，核查有無造假，照片質量是否良好清晰，為做好明年秋檢工作提供參考依據。

（2）需要進一步提高拍攝技術，根據實際情況調整焦距、光圈、快門速度、感光度。要進一步嚴查往年照片，做到秋檢照片庫動態實時更新。