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低照度攝像機——借你一雙慧眼看世界

時間:2009-07-21 來源:中國集群通信網 作者:顧小軍 點擊:

    在光線不好的條件下,低照度攝像機憑借其可進行24×7小時的正常監控等特性,受到越來越多用戶的青睞,而其猶如黑暗中的一雙“慧眼”,可令監控人員看到監控區域內的情況。本文就以低照度攝像機目前的主要技術出發,試為讀者分析當前廠家在低照度攝像機中所進行的技術改進。

    在電視監控中,并不是所有攝像機都可以實現日夜兩用監控,因此有不少用戶反映,安裝的攝像機在夜間如“盲人”一樣,完全看不到現場情況,對突發事件無法當即做出反應。而在當前用戶越來越傾向于24×7小時的監控情況下,低照度攝像機以其在光線不足的情況下可照常監控等特性,受到越來越多人的青睞,并在需要日夜監控的應用中占據一定的市場份額。

特殊場合中的一只“透視眼”
    業內資深人士表示,在光線不足的條件下,除補光或采用低照度攝像機外,還可以通過紅外攝像機來進行監控。因紅外攝像機在添加紅外燈后,外界無需任何輔助光源即可得到較清晰的圖像,因此紅外攝像機被較多地使用在夜晚無燈的區域,而基于其整體價格較低等優勢,使得紅外攝像機在近年來所占據的市場份額也呈直線上升趨勢。在采訪中,有廠家坦言,低照度攝像機已逐步受到紅外攝像機的威脅。但神州數碼(中國)有限公司應用安防事業部安防產品經理葉韶光表示,紅外攝像機目前存在一些缺陷難以解決,如衰減,LED燈從電能轉化為光能的效率由于只有25%,而為了照射更遠只能加大電流,雖照射距離遠,但另外75%的電能都轉化為了熱能,LED在高熱量下紅外光發射性能會衰減;其次散熱問題也得不到良好的解決,紅外一體機的一大特點就是集成度高,密封,但是這些熱量不僅對LED燈,對CCD也有很大的影響;另外由于其日夜轉換采用單濾光片方式,而單濾光片會偏色。

    事實上,這些問題已嚴重阻礙著紅外攝像機的發展,雖紅外燈可進行更換,但在無形中增加了成本,且紅外攝像機主要是面向低端市場,價格便宜,不少廠家在很多功能上都會偷工減料。而低照度攝像機,則可借助周圍的一切光源,如路燈、走廊燈,甚至月光、星光等,在光線較暗的情況下獲得視頻圖像,以滿足夜間監控的需求,其優點是圖像效果真實、不偏色。據維多視頻科技有限公司市場銷售經理許家意表示,目前低照度攝像機普遍應用于平安城市、軍隊、邊防、銀行、高速公路等對日夜監控要求比較高的領域,以解決在低照度環境下的視頻圖像問題。低照度攝像機包括常規型低照度彩色攝像機,即其始終是彩色圖像,僅是提高彩色圖像處理的靈敏度,但此種攝像機的照度多在0.1LUX以上;另外一種是可實現日夜轉換的低照度攝像機,此種攝像機在夜間光照較低的情況下,即可轉換為黑白圖像,實現日夜監控,照度通常在0.1LUX以下,因此本文主要介紹日夜轉換型的低照度攝像機。

    上海樂金(LG)廣電電子有限公司安防集成部經理陸景鑫表示:“森林防火目前也是一個對低照度攝像機有特殊需求的領域!逼涫禽^大范圍的監控,而火災的發生往往具有突發性、隨機性,在短時間內易造成巨大損失,因此一旦有火警發生,就必須綜合分析現場火勢,采用現代電子和信息化技術,做到及時反應,而森林由于夜間光照度不足,采用低照度攝像機就可解決以上問題。因此天津天地偉業數碼科技有限公司前端產品部張欽海總結說:“低照度攝像機在以下領域受到較多用戶的重視:即監控范圍廣、輔助光源不能滿足的區域、在低照度環境下不方便或沒有條件再增加補光光源的監控場合!

軟硬件互相配合,造就“火眼金睛”
CCD:最為核心部件
    在任何一款攝像機中,電荷耦合器件(CCD)都是最為重要的部分,其是將光學影像轉化為數字信號的關鍵部件,其質量與性能將直接影響攝像機的性能。據廣州偉昊科技有限公司企劃推廣部經理萬云鋒介紹,低照度攝像機由于需要在夜間光線不好的條件下使用,因此所采用的CCD也是較為特殊的。據了解,低照度攝像機所采用的CCD與普通CCD相比,其吸收顆粒的感光面積較大,現在新的低照度技術還增加了感應部分紅外光的的特性,且制造工藝、物理工藝都較之普通CCD嚴格。

    目前監控廠家使用的CCD多為日本索尼(Sony)與夏普(Sharp)。據了解,Sony的CCD色彩鮮艷、真實,且其照度較低,在光線較暗時,其噪點也較小,因此,索尼的CCD在監控市場上占據絕對數量。

    而索尼自從上世紀70年代開始生產CCD以來,CCD的研發和銷售已走過了近40年時間,在視頻安防領域,索尼先后推出了HAD、SuperHAD、ExwaveHAD、Super Exwave HAD,ExwavePRO等類型的CCD,而在靈敏度方面索尼公司在2008年推出的SuperHAD CCD II,成為安防監控市場上低照度、靈敏度、成像品質最好的產品。據索尼中國專業系統集團產品經理秦杰介紹,該款CCD在前一代的優秀性能基礎上,在其表面的微型鏡頭處還增加了彩色補光濾光片,顏色構成由RGB升級成更為精細的CMYK色系,另外還將各個微型鏡頭底部的角度擴大,以增加通光量,提高亮度。而深圳市景陽科技股份有限公司研發中心總工程師張波通過比較之后稱:“Super HAD CCD II的圖像處理能力較第一代增強了一倍,人的肉眼感覺其靈敏度、亮度都更高了,但顆粒點較粗,噪聲相應也有所提高;而Exview CCD顆粒感則較小,可看清細節,這兩者均有自己適用的場所。”

    而在網絡攝像機中采用的則為Exwave Pro CCD。索尼秦杰表示,此款CCD是在全新平臺上進行設計的,其不僅感光面積擴大,還將兩個微型鏡頭的間距縮小至零間距;此外,還增加了彩色補光濾光片,采用CMYK色系,可有更多的顏色組合,色彩還原更為準確;而在CCD底部所添加的反向內部鏡頭,將光線再一次聚合,可增強光的強度。

    除選用合適技術的CCD外,CCD的面積也與低照度攝像機的視頻效果有較大關系。據LG的陸景鑫介紹,CCD單位面積越大,可感受到的光也就越多,但相應成本也會增加。目前監控市場上多使用的1/4″、1/3″與1/2″的CCD,其中1/3″CCD最為普遍,而1/2″CCD由于其感光面積較大,較適用于環境照度較低、補光條件較差,而監控要求較高的應用,如道路監控、森林防火監控等。
(中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮)

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