主頁(http://www.by236.com):低照度攝像機技術看點與應用領域分析 近年來,伴隨CCD和DSP技術的日趨進步,低照度攝像機雖然日趨成熟穩定,并在不少領域中使用,但行業專家認為低照度攝像機并非是市場主流,只有在一些特定的情況下被應用,如添加光源成本較高或不便于安裝光源的情況下,低照度攝像機才能發揮作用。 低照度攝像機技術 攝像機中最為核心的部件為圖像傳感器CCD,即電荷藕合器件,而低照度攝像機的最低照度其實是CCD對環境光線的敏感程度,是正常成像所需最暗光線。而照度的單位是勒克斯(Lux),數值越小,需要的光線越少,攝像機越靈敏。 目前市場應用最多兩種CCD是日本索尼的SuperHADCCD和Ex-viewHADCCD。這兩者結構中,在CCD的每個像素上都定位有OCL鏡頭,該鏡頭是使光線集中的拍攝感光區域,令感度提高。而ExviewHAD在此基礎上更進一大步,使OCL擁有接近零間隙結構,有著更低的SmearLevels,其運用專利技術將CCD每一像素的開口率提高,這令小孔累積層收到最大數量的光線,進而達到更低照度的要求。采用Ex-viewHADCCD的攝像機,對外界光線的敏感程度會大大提高,其感度可以提高到普通攝像機的4倍。 同樣像素下CCD的尺寸越大其感光度越好,市場上監控用攝像機的CCD的尺寸一般為1/4"和1/3"。當然,影響攝像機低照度的還有以下幾個主要方面。 幀累積技術 目的是在夜間接受更多的紅外光,提高最低照度;白天減少紅外光的采集,降低紅外光對彩色信號的干擾。采用ExviewHADCCD的攝像機,即使在非常暗的環境下,這種攝像機通常可以看到人眼看不到的物體,這一技術的出現受到了監控市場的歡迎,對各種光照環境下均可表現出最佳的效果,特別是配合專用的紅外照明設備,可以得到高清晰度的黑白圖像,實現零照度的監控(完全無光的情況下)。在近紅外760mm-1100mm的近紅外區域,如果配合合適波長的紅外照明,就可以實現清晰的黑白圖像。 低照度攝像機應用領域 目前低照度攝像機用于道路監控的重點是高速公路收費監控系統,主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況,對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄,實施有效的監督。尤其是在晚上,收費站工作人員需要看清車牌,而一般情況下,車燈打開后,路上的環境照度與車牌的照度形成了一定的動態范圍,傳統攝像機難以“看清”,所以對低照度攝像機的需求極大。 其次是電子警察系統,通過閉路電視監控和沖紅燈自動攝錄等手段,提高指揮中心的直觀性、實時調動能力和對交通事故、意外事件的響應能力,以及增強查處違章的客觀性,并對控制區域進行全面協調控制,提高車輛的通行能力。由于需要看清車牌,24小時監控,所以對低照度攝像機有了需求。 除了在一些較傳統的監控領域,還有些情況在低照度環境下可能不方便外加光源的場所,比如在醫院病房內,想要對醫生或者值班護士進行績效考核。如果在病房里加光源,就會影響病人休息,因此就需要用到低照度的攝像機。另外還有一些不合適外加光源的場所,比如監獄等特殊單位需要在隱蔽位置安裝攝像機。
當下,低照度攝像機的應用已經不局限于CCTV的監控場合,包括某些設備制造行業、生物醫療以及科研軍工等領域都有廣泛的應用,比如三星光電子研究的終極超低照度攝像機,其照度值能達到0.000008Lux,該產品主要是用于醫療事業需要高清的領域。另外,某些領域除對產品指標特性的關注以外,對產品的外形尺寸也到了斤斤計較的程度。低照度攝像機的發展,不必只關注當前監控領域的需求,更應當聽取其他行業的需求,解決低照度條件下可獲取低噪聲的圖像,另外頻譜的相應范圍也可以做得更寬泛,以適應多領域的需要。 1、DSS和Sense-up功能 在LG的Sony主芯片的老型號下主要是DSS(DigitalSlowShutter數字慢快門),LGXDI的新型號下為Sense-up(低感度適應)。此類攝像機又稱為(畫面)累積型攝像機,其獲得低照度下圖像的方法是通過電荷單幀累積方式增加CCD在單幀圖像的曝光量,從而提高攝像機對單幀圖像的靈敏度。這種方式也可以獲得較低的照度指標,但是需要降低圖像的連貫程度,所以選擇這種攝像機時要注意盡可能不要同云臺一起使用,否則會造成丟失畫面的現象。 2、幀累積下的噪點放大 幀累積獲得低照度同時會將噪點同時放大,如果配合降噪技術使用,圖像效果會更好,如LGXDI系列型號下的3D-DNR(三維數字降噪)功能,XDI通過DSS技術、3D-DNR技術、以及獨有的AGC控制機制,在低照度環境下不僅能使畫面變得更亮,并優化移動物體,降低噪聲,完美應用于低照度下的監控。 AGC(自動增益) 相同環境下,攝像機最大增益越大,獲得的圖像也就越亮,測到的最低照度也就越低,LG測試最低照度規格時為AGC(自動增益)打開狀態。 光圈 以光圈大小(F值)而言,光圈愈大則其所代表的F值愈小,所需的照度愈低。 雙濾光片技術 DAYMode彩色模式下的OLPF和NIGHTMode黑白模式下的DummyGlass的自動切換。 (中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |




