主页（http://www.pttcn.net）：浅谈高清摄像机的技术和发展趋势 随着新技术革命的兴起，微处理器进一步普及和发展，摄像机已从黑白摄像机发展到了现在的高清晰摄像机，大大满足银行、道路交通的监控需求。本文就高清摄像机的技术和发展进行探讨，供读者参考。 市场需求 闭路监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的。在这短短的几十年的发展历程中，从二十世纪七、八十年代开始，随着新技术革命的兴起，微处理器进一步普及和发展，摄像机已从黑白摄像机发展到现在的高清晰摄像机，摄像机的线数也从380线发展到目前上千线数的最新的高清晰摄像机。 关键技术 CCD，是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。CCD在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。（如图1） 衡量CCD好坏的指标很多，有像素数量、CCD尺寸、灵敏度、信噪比等，其中像素数以及CCD尺寸是重要的指标。像素数是指CCD上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果CCD没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上CCD的像素数量应该越多越好。但CCD像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行的电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对普通的监控场所已经足够。 单CCD摄像机是指摄像机里只有一片CCD并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用CCD上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片CCD同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。 为了解决这些问题，主要有以下3种解决技术方案： 2、在现有CCD芯片基础上，采用更高性能DSP的数字处理技术，对图像进行优化处理。这个技术主要是为了增加了DSP处理信号的带宽，从而提高DSP的运算能力，达到图像的高清效果。这种技术是在原有CCD芯片的基础上进行改进，没有在视频成像的核心技术上进行改进，无法令高清的效果有质的飞跃，这个技术也将是第一种技术的过渡产品。（如图2） 3、使用３CCD的摄像机。3CCD，顾名思义，就是一台摄像机使用了3片CCD。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片CCD接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个3CCD系统。（如图3） 和单CCD相比，由于3CCD分别用3个CCD转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单CCD来的自然，亮度以及清晰度也比单CCD好。但由于使用了三片CCD，3CCD摄像机的价格要比单CCD贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用3CCD。 由于3CCD的摄像机价格比较高，现在只有少数厂家推出了几款的3CCD高清摄像机，目前市面上的摄像机主要使用的大部分是单CCD。而摄像机的水平分辨率只要高于480线，都可以称为高清晰摄像机。随着CCD的不断发展，摄像机的水平分辨率从380线→420线→480线→500线→520线→540线；像素从25万→38万→47万， 目前的3CCD摄像机水平分辨率可以达到1000线，像素在100万以上。CCD芯片从普通的CCD→SUPER CCD→EX-VIEW CCD，芯片厂家的芯片的不断推陈出新，摄像机的厂家也在新的芯片上进行研发产品。目前市面上出现高清晰摄像机主要都是采用了更高性能的DSP数字优化产品。 高清摄像机的出现，大大提高了摄像机图像的清晰度，令到图像的细节更加清晰和细腻。水平分辨率分别为是540线的摄像机，它比480线的摄像机成像效果要更加清晰，锐利（如图4）。所以，分辨率越高，摄像机的表现能力就越好。 高清晰摄像机还具有超强的灵敏度照度，它可以在黑暗的环境下取得更清晰的图像。它是采用普通摄像机没有办法实现的。（如图5） 在黑暗的环境下，由于照度的问题，摄像机噪点的将会不可避免的增多，但高清晰摄像机采用了独特的数字降噪技术，可以令低照条件下的图像更清晰，悦目。高清晰摄像机的数字降噪技术就是采用专业的视频信号处理技术，DSP芯片通过检测和分析帧存储器中的图像信息，自动降低相对静止画面的增益幅度，极大的消除了信号中的干扰噪声波，从而有效的提高了画面清晰度和洁净度。如图6所示。 高清显示 |
