主頁(http://www.by236.com):解決夜間或暗光監控的兩種方法 業內人士普遍認為良好的照明條件是阻止犯罪的最好因素,但良好的照明條件并非總在人們需要的時候就可以獲得。傳統的監控攝像機一般在暗光或完全黑暗的情況下并不具備良好的敏感性, 因此需要加裝紅外燈類的輔助工具。不過,一些制造商家們正在改進元器件/成像傳感器的性能級別,以使夜間監控變得前所未有的簡單。 如何通過一項有效且經濟上承受得起的視頻解決方案,來實現弱光或黑暗區域的監控是一個普遍存在的問題。據Cantronic Systems市場營銷執行副總裁Jon Chynoweth稱,就全球市場來看,低照度攝像機的市場規模約為3億美元。這些攝像機通常用于特殊場合或者偏遠區域的應用,例如一些機要區域、關鍵基礎設施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防等。 需要注意的是,解決夜間或暗光監控的方法有兩種:其一是通過輔助照明設備;另一種是通過專有的傳感器技術來實現。這兩種方法各有優勢。 紅外(IR)照明適用于基本無光的黑暗區域,這種情況僅需攝像機覆蓋有限或受限的小塊區域。打個比方來說:紅外攝像機有如黑夜中的一束手電筒光線,光束越小,可見區域也越小。目前,紅外攝像機正嘗試著通過自帶光源,使監控圖像更為有效。而低照度攝像機采用的方法恰恰相反,它試圖充分利用周圍一切可用光源,如月光和星光。目前,還有些低照度攝像機通過采用一些成熟而可行的技術,根本無需任何光源。當然,所有這些都依賴于光學和傳感器技術的研發工作。 專有傳感器技術 想要提高低照度攝像機的性能有多種方法。采用何種方法會直接對整體成像質量產生影響?一般來說,具備優秀光學性能的攝像機與依賴于電子器件的攝像機相比,前者能為用戶提供真正意義上的圖像再現功能。具備優秀光學性能的攝像機,能為CCD或CMOS成像傳感器提供盡可能多的光源。 另一個需要考慮的因素是,一臺攝像機所使用的成像傳感器或芯片數量。在同等條件下,多個芯片工作起來總比單個芯片好,Three Brain Technology(TBT)公司的銷售總監Sungje Jo說,“舉例來說,我們的雙CCD攝像機擁有一個高質量的鏡頭和兩個CCD——彩色和黑白。根據光線條件,這兩個CCD可進行互換。這款攝像機與那些有兩個鏡頭和兩個CCD的攝像機所不同的地方在于——雙鏡頭攝像機無法在白天和夜晚獲取相同的視覺范圍。” 單芯片攝像機可在微光下監控物體,且價格水平可以接受。當光線條件不足時,攝像機會將它所采集到的光線,通過電子方式進行放大,不過得到的圖像質量不是那么完美,因為對低照度情況下視頻信號的放大不可避免會產生噪點和視頻噪音。另一個缺陷是——單芯片攝像機使用的條紋濾波器會將光線離散開,這樣會導致一些光線丟失,由于是在低照度條件下進行攝像,因此保留盡可能多的光線是必須的。 另一方面,一些人正在致力于解決這些問題。由NoblePeak Vision開發出來的一款新型的、具有革新意義的單芯片CMOS圖像傳感器技術能解決之前的復雜性和成本問題。“使用這款單芯片,TriWave技術能幫助安防或監控攝像機在最惡劣的零光線條件下辨明物體,其辨物能力甚至超越了市場上靈敏度最高的低照度攝像機,”NoblePeak Vision公司銷售和營銷副總裁Phil Davies說道。 該技術的突破點在于NoblePeak已經找到方法,通過在CMOS處理器中添加鍺元素,從而大大提高標準CMOS成像傳感器對波長的響應。鍺元素對紅外短波(SWIR)的敏感,以及它的長波敏感性,可檢測到“夜晚的微光”,這些均得益于鍺較小的帶隙屬性。“不同于那些價格昂貴、多芯片、復雜的半導體成像傳感器,TriWave基于硅元素的處理過程能在一個單獨的CMOS晶片上,產生數百計數的對短波紅外可見的成像芯片,這款產品具有高可靠性,且成本低廉,”Davies說到。 采用CMOS處理的另外一個好處是,它能幫助低像素規模和高分辨率的圖像成像,從而可降低光學性能要求、減小攝像機系統尺寸、減輕重量、降低成本。“TriWave的另一優勢在于,它對三種電磁頻譜:可見光、近紅外和短波紅外均比較敏感,”Davies解釋說。因此,TriWave攝像機在白天和黑夜均能適用,完全無需為白天和黑夜單獨配備攝像機。 熱門技術 與其他需要少量光線才能產生圖像的技術不同,熱成像技術完全無需光源。它能在各種天氣、完全漆黑的環境下產生清晰的圖像。“人們對熱成像攝像機的興趣迅速倍增,熱成像攝像機市場每年都有可觀的發展,”FLIR Systems歐亞區營銷經理Christiaan Maras說,“有越來越多的安防專業人員發現了熱成像的優勢所在。它從很大程度上提高了對事件的感知度,且幾乎不增加任何維護成本。” FLIR Systems推出了一系列的熱成像攝像機系統,其具有低功耗性能,配置制冷型檢測器和非制冷型檢測器。有些系統甚至可以檢測到100米開外的人形目標,還有一些系統能夠檢測到15公里遠的人。熱成像攝像機正在各種應用場合得到安裝應用,如周界、港口、機場、核工廠、石油化工工程和倉庫。 制冷型與非制冷型 使用制冷型和非制冷型的熱成像攝像機,其能見距離是不同的。制冷型攝像機價格更為昂貴,但一般來說,其可見范圍在許多條件下,要比非制冷型攝像機遠。“一款典型的制冷型攝像機具有15微米的像素間距(像素中心的間距)。對一個500毫米的鏡頭和0.75米臨界尺寸的攝像機來說,2.1公里左右的一個人需要占據12個像素,”Maras解釋道。“這個計算實例給我們這樣一個結論:攝像機如果需要識別數公里外的一個人,它所配的鏡頭需為500毫米焦距。” 現在,我們來看看非制冷型傳感器,非制冷型因為光學性能和更大的像素,其比制冷型的傳感器內在敏感度要低。一款典型的非制冷型傳感器的像素間距為38微米。這一增大的像素尺寸將500毫米焦距鏡頭的識別范圍縮減到0.8公里,Maras說。“從這里我們可以了解——對于極端長距熱成像的應用情況,最好使用制冷型攝像機系統。這一點尤其適用于大氣環境濕潤的條件。” 大氣條件 盡管熱成像攝像機的能見性可以穿透黑暗、薄霧、微雨和雪天,不過其能見距離還是受到大氣條件的影響。即使在天空明凈的情況下,大氣固有的吸收度還是會對紅外攝像機系統能見范圍產生特定影響。“從本質上來說,紅外信號從目標探測距離到攝像機所途經的距離越遠,中途丟失的信號量也會越多,”Maras說道。
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