低照度摄像机中的关键技术

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【中国集群通信网】CCD

　　摄像机中最为核心的部件为图像传感器CCD，即电荷藕合器件，而低照度摄像机的最低照度其实是CCD对环境光线的敏感程度，是正常成像所需最暗光线。而照度的单位是勒克斯(Lux)，数值越小，需要的光线越少，摄像机越灵敏。

　　目前市场应用最多两种CCD是日本索尼的Super HAD CCD和Ex-view HAD CCD。这两者结构中，在CCD的每个像素上都定位有OCL镜头，该镜头是使光线集中的拍摄感光区域，令感度提高。而Exview HAD在此基础上更进一大步，使OCL拥有接近零间隙结构，有着更低的Smear Levels，其运用专利技术将CCD 每一像素的开口率提高，这令小孔累积层收到最大数量的光线，进而达到更低照度的要求。采用Ex-view HAD CCD的摄像机，对外界光线的敏感程度会大大提高，其感度可以提高到普通摄像机的4倍。

　　同样像素下CCD的尺寸越大其感光度越好，市场上监控用摄像机的CCD的尺寸一般为1/4" 和1/3" 。当然，影响摄像机低照度的还有以下几个主要方面。

　　帧累积技术

　　1、DSS和Sense-up功能

　　在LG的Sony主芯片的老型号下主要是DSS(Digital Slow Shutter数字慢快门)，LG XDI的新型号下为Sense-up(低感度适应)。此类摄像机又称为(画面)累积型摄像机，其获得低照度下图像的方法是通过电荷单帧累积方式增加CCD在单帧图像的曝光量，从而提高摄像机对单帧图像的灵敏度。这种方式也可以获得较低的照度指标，但是需要降低图像的连贯程度，所以选择这种摄像机时要注意尽可能不要同云台一起使用，否则会造成丢失画面的现象。

　　2、帧累积下的噪点放大

　　帧累积获得低照度同时会将噪点同时放大，如果配合降噪技术使用，图像效果会更好，如LG XDI系列型号下的3D-DNR(三维数字降噪)功能，XDI通过DSS技术、3D-DNR技术、以及独有的AGC控制机制，在低照度环境下不仅能使画面变得更亮，并优化移动物体，降低噪声，完美应用于低照度下的监控。

　　AGC(自动增益)

　　相同环境下，摄像机最大增益越大，获得的图像也就越亮，测到的最低照度也就越低，LG测试最低照度规格时为AGC(自动增益)打开状态。

　　光圈

　　以光圈大小(F值)而言，光圈愈大则其所代表的F值愈小，所需的照度愈低。

　　双滤光片技术

　　DAY Mode彩色模式下的OLPF和NIGHT Mode黑白模式下的Dummy Glass的自动切换。目的是在夜间接受更多的红外光，提高最低照度;白天减少红外光的采集，降低红外光对彩色信号的干扰。采用Exview HAD CCD的摄像机，即使在非常暗的环境下，这种摄像机通常可以看到人眼看不到的物体，这一技术的出现受到了监控市场的欢迎，对各种光照环境下均可表现出最佳的效果，特别是配合专用的红外照明设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现零照度的监控(完全无光的情况下)。在近红外760mm-1100mm的近红外区域，如果配合合适波长的红外照明，就可以实现清晰的黑白图像。