主頁（http://www.by236.com）：道路監控攝像機關鍵性能應用技術 【中國集群通信網】道路交通專用攝像機作為視頻圖象信號采集設備，專門用于監視交通道路的車輛、駕駛員、行人等目標，要求全天候不間斷運行，并要能實時、清晰地捕獲到目標對象的特征信息。隨著道路監控需求的不斷提高和攝像機技術的更新發展，道路交通專用攝像機的功能也越來越強大，性能也更趨完善，并已在道路交通監控領域發揮著重大作用。 盡管道路監控四大功能對專用攝像機的性能要求稍有些差異，如卡口、電子警察攝像機更專注于清晰度、低照度、強光抑制等;而道路治安監控和交通狀況監察的重點要求是清晰度、低照度、寬動態功能等，但二者主要功能和要求還是一致的。總結道路交通監控的特殊要求，其攝像機的關鍵性能應包括有清晰度、低照度、強光抑制、寬動態、數子降噪、紅綠燈辨別等技術。 清晰度——沒有最高，只有更高 攝像機清晰度是指畫面再現物體細部的能力，決定著圖像質量，對道路交通監控尤其重要。業內人士一定還記得10多年前的攝像機只能產生大約320×240像素的圖像，畫面充滿顆粒感，即便把圖像放大，因像素數沒隨畫面放大而增加，圖質甚至更差。 而攝像機的發展得益于CCD技術的不斷更新。CCD的發展歷經從HAD CCD、Super HAD CCD，再到Exwave HAD CCD，后來又推出超高感度的Super Exwave CCD，近年又有專為安防監控量身打造的Super HAD CCD Ⅱ，圖像越來越清晰、靈敏度不斷提升、色彩還原更真實。不妨再從模擬攝像機水平清晰度來看，480TVL基本退出市場，540TVL已成主角，有廠商已推出650TVL產品。 但也不可否認，就清晰度而言，模擬攝像機已接近極限，人們從道路監控中看到很多錄像畫面清晰度不高，對細節尤其是車牌車型人臉看得不夠清楚;同時攝像機的安裝數量成倍增加，如何有效監視、管理、調用攝像資源已成問題，諸如此類的“煩惱”都說明模擬攝像機局限性越來越大，而百萬像素高清攝像機在清晰度上可以說沒有上限，不管是CCD還是CMOS技術，百萬像素攝像機已被廣泛應用。 百萬像素攝像機的顯著特點是分辨率高(1280×720或1920×1080)、16∶9寬廣的水平視場角、畫面包容的景物更多，影像能被放大很多倍而細節依然清晰。一般一臺模擬攝像機僅只能監看一個車道，而高清百萬像素攝像機能監看二至三個車道，這就使得道路交通監控系統對車輛、車牌和行人監控，或需要獲取影像細節的智能視頻分析系統，甚至依靠人工播放錄像來獲得監控細節以作證據的系統都能顯著獲益。 更高清晰度除帶來更好的監視效果外，也更為高效、更可靠的智能分析帶來了可能，這將徹底改變完全依靠人工來監視的被動監控，而實現“按需”監控、“主動”監控。這一切也正是現代道路交通監控系統所熱切期待的。 低照度——軟硬兼升 道路監控需要24小時工作，而且在晚上極暗的光照條件下也要求得到可視的畫面。常規攝像機則難以滿足該條件，因而對道路監控就有了低照度要求。 所謂低照度，即借助周邊道路燈，甚至月光、星光等可見光，在光線較暗的情況下也能獲得較理想的可視圖像，以滿足夜間監控的需求。低照度攝像機的關鍵技術有二方面，一是CCD及配套器件，二是DSP技術。即使現在紅外攝像機“大行其道”，但低照度攝像機仍以其特有性能不能被取代。 CCD技術 CCD及配套器件即攝像機和鏡頭，而攝像機又由感光器件CCD 、信號處理電路、濾光片等組成。以SONY為例，其低照度技術為Super HAD CCD，后來又研發出超感光度Ex-view HAD CCD。這兩技術中，在CCD的每個像素上都定位有OCL鏡頭，該鏡頭是使光線集中到感光區域，令感光度提高。而Ex-view HAD更進一大步，使OCL擁有接近零間隙結構，有著更低的Smear Levels，其將CCD每一像素的開口率提高，令小孔累積層收到最大量的光線，進而達到更低照度的要求。 鏡頭作為攝像部件重要組成部分，其為CCD聚焦被攝物體的光線，其可攝取光線的多少直接決定了CCD成像的清晰度。衡量鏡頭攝取光線的多少 ，稱之為進光量，用F值(光圈)表示，F值與口徑成反比，與焦距成正比，在焦距相同條件下，鏡頭口徑越大，F值越小，鏡頭進光量就越大。常見鏡頭的F值多為1.2、1.4，目前也有F1.0 的，因此為了使得攝像機獲得理想的低照度效果，需要配置相適合的或配置 F 值較小的鏡頭。
DSP后端處理 攝像機中好的CCD固然重要，但后端的DSP芯片也起著不可或缺的作用，其將前端CCD采集到的視頻信號進行處理，轉換為視頻圖像輸出，DSP芯片將在后端進行數字降噪、寬動態、暗區補償等進行軟性處理。如松下推出的SD5的DSP芯片，與前幾代相比色彩還原性和亮度等方面都有很大的提升，并采用自適應數字降噪技術(DNR)，將2D-DNR與3D-DNR結合，在多種條件下，都可很好地降噪。 圖像DSP處理低照度攝像機發展至今，不僅有硬件技術方面的發展，在軟件處理方面也有突出的表現，比如彩轉黑技術和低速快門，即幀累積技術的出現。 彩轉黑技術 實現低照度監控，高端攝像機在切換濾光片的同時會轉換成黑白圖像，以此得到更好的圖像效果。但在轉換過程中會遇到一個臨界值問題，若光線恰好在設定的臨界值時會發生來回切換，不但對成像效果會有影響，也會因不停的機械運動影響濾光片的壽命，所以廠家在攝像機內增加延遲電路，即當達到臨界值時延遲一段時間再切換，若照度繼續降低，則切換;反之，則不進行切換。 黑白攝像機的靈敏度比彩色攝像機的靈敏度要高很多，因為黑白攝像機中，DSP運算只對兩種色彩進行處理，即黑色和白色，所以現在相當部分的低照度攝像機都有彩色轉黑白的功能，即白天為彩色圖像，夜間通過軟件處理將圖像轉換為黑白圖像，通過犧牲彩色效果來得到更低的照度。一般彩色轉黑白過程是通過CCD采集光線后轉換的電荷強弱來控制，當電荷強度達到一定臨界值時會自動轉換為黑白圖像, 同樣為保證在臨界值時不會造成反復切換會做一個延遲。一般說，鑒于城市卡口和電子警察要求車牌車型等的細節識別及車輛大光燈對彩轉黑的影響，所以卡口和電子警察應用往往不采用彩色轉黑白技術。 低速電子快門技術 低速電子快門利用電腦記憶體的技術,連續將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積疊加，成為一個影像相對較清晰的畫面。在CCD攝像機內，是用光學電控電荷積累時間來操縱快門，控制攝像機CCD的累積時間。當電子快門速度增加時，在每個視頻場允許的時間內，聚焦在CCD上的光減少，將降低攝像機的靈敏度。低速電子快門可放慢快門的曝光速度，使得CCD可更長時間累積電荷從而在低照度環境下得到相對清晰的畫面。然而，隨著電子快門速度的放慢，會產生攝像機圖像拖尾現象，該類攝像機比較適用于對靜止畫面的監視，活動劇烈的畫面監視不宜用，所以說該項技術也不適用于道路交通監控系統。
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