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低照度摄像机——借你一双慧眼看世界

时间:2009-07-21 来源:中国集群通信网 作者:顾小军 点击:

    在光线不好的条件下,低照度摄像机凭借其可进行24×7小时的正常监控等特性,受到越来越多用户的青睐,而其犹如黑暗中的一双“慧眼”,可令监控人员看到监控区域内的情况。本文就以低照度摄像机目前的主要技术出发,试为读者分析当前厂家在低照度摄像机中所进行的技术改进。

    在电视监控中,并不是所有摄像机都可以实现日夜两用监控,因此有不少用户反映,安装的摄像机在夜间如“盲人”一样,完全看不到现场情况,对突发事件无法当即做出反应。而在当前用户越来越倾向于24×7小时的监控情况下,低照度摄像机以其在光线不足的情况下可照常监控等特性,受到越来越多人的青睐,并在需要日夜监控的应用中占据一定的市场份额。

特殊场合中的一只“透视眼”
    业内资深人士表示,在光线不足的条件下,除补光或采用低照度摄像机外,还可以通过红外摄像机来进行监控。因红外摄像机在添加红外灯后,外界无需任何辅助光源即可得到较清晰的图像,因此红外摄像机被较多地使用在夜晚无灯的区域,而基于其整体价格较低等优势,使得红外摄像机在近年来所占据的市场份额也呈直线上升趋势。在采访中,有厂家坦言,低照度摄像机已逐步受到红外摄像机的威胁。但神州数码(中国)有限公司应用安防事业部安防产品经理叶韶光表示,红外摄像机目前存在一些缺陷难以解决,如衰减,LED灯从电能转化为光能的效率由于只有25%,而为了照射更远只能加大电流,虽照射距离远,但另外75%的电能都转化为了热能,LED在高热量下红外光发射性能会衰减;其次散热问题也得不到良好的解决,红外一体机的一大特点就是集成度高,密封,但是这些热量不仅对LED灯,对CCD也有很大的影响;另外由于其日夜转换采用单滤光片方式,而单滤光片会偏色。

    事实上,这些问题已严重阻碍着红外摄像机的发展,虽红外灯可进行更换,但在无形中增加了成本,且红外摄像机主要是面向低端市场,价格便宜,不少厂家在很多功能上都会偷工减料。而低照度摄像机,则可借助周围的一切光源,如路灯、走廊灯,甚至月光、星光等,在光线较暗的情况下获得视频图像,以满足夜间监控的需求,其优点是图像效果真实、不偏色。据维多视频科技有限公司市场销售经理许家意表示,目前低照度摄像机普遍应用于平安城市、军队、边防、银行、高速公路等对日夜监控要求比较高的领域,以解决在低照度环境下的视频图像问题。低照度摄像机包括常规型低照度彩色摄像机,即其始终是彩色图像,仅是提高彩色图像处理的灵敏度,但此种摄像机的照度多在0.1LUX以上;另外一种是可实现日夜转换的低照度摄像机,此种摄像机在夜间光照较低的情况下,即可转换为黑白图像,实现日夜监控,照度通常在0.1LUX以下,因此本文主要介绍日夜转换型的低照度摄像机。

    上海乐金(LG)广电电子有限公司安防集成部经理陆景鑫表示:“森林防火目前也是一个对低照度摄像机有特殊需求的领域。”其是较大范围的监控,而火灾的发生往往具有突发性、随机性,在短时间内易造成巨大损失,因此一旦有火警发生,就必须综合分析现场火势,采用现代电子和信息化技术,做到及时反应,而森林由于夜间光照度不足,采用低照度摄像机就可解决以上问题。因此天津天地伟业数码科技有限公司前端产品部张钦海总结说:“低照度摄像机在以下领域受到较多用户的重视:即监控范围广、辅助光源不能满足的区域、在低照度环境下不方便或没有条件再增加补光光源的监控场合。”

软硬件互相配合,造就“火眼金睛”
CCD:最为核心部件
    在任何一款摄像机中,电荷耦合器件(CCD)都是最为重要的部分,其是将光学影像转化为数字信号的关键部件,其质量与性能将直接影响摄像机的性能。据广州伟昊科技有限公司企划推广部经理万云锋介绍,低照度摄像机由于需要在夜间光线不好的条件下使用,因此所采用的CCD也是较为特殊的。据了解,低照度摄像机所采用的CCD与普通CCD相比,其吸收颗粒的感光面积较大,现在新的低照度技术还增加了感应部分红外光的的特性,且制造工艺、物理工艺都较之普通CCD严格。

    目前监控厂家使用的CCD多为日本索尼(Sony)与夏普(Sharp)。据了解,Sony的CCD色彩鲜艳、真实,且其照度较低,在光线较暗时,其噪点也较小,因此,索尼的CCD在监控市场上占据绝对数量。

    而索尼自从上世纪70年代开始生产CCD以来,CCD的研发和销售已走过了近40年时间,在视频安防领域,索尼先后推出了HAD、SuperHAD、ExwaveHAD、Super Exwave HAD,ExwavePRO等类型的CCD,而在灵敏度方面索尼公司在2008年推出的SuperHAD CCD II,成为安防监控市场上低照度、灵敏度、成像品质最好的产品。据索尼中国专业系统集团产品经理秦杰介绍,该款CCD在前一代的优秀性能基础上,在其表面的微型镜头处还增加了彩色补光滤光片,颜色构成由RGB升级成更为精细的CMYK色系,另外还将各个微型镜头底部的角度扩大,以增加通光量,提高亮度。而深圳市景阳科技股份有限公司研发中心总工程师张波通过比较之后称:“Super HAD CCD II的图像处理能力较第一代增强了一倍,人的肉眼感觉其灵敏度、亮度都更高了,但颗粒点较粗,噪声相应也有所提高;而Exview CCD颗粒感则较小,可看清细节,这两者均有自己适用的场所。”

    而在网络摄像机中采用的则为Exwave Pro CCD。索尼秦杰表示,此款CCD是在全新平台上进行设计的,其不仅感光面积扩大,还将两个微型镜头的间距缩小至零间距;此外,还增加了彩色补光滤光片,采用CMYK色系,可有更多的颜色组合,色彩还原更为准确;而在CCD底部所添加的反向内部镜头,将光线再一次聚合,可增强光的强度。

    除选用合适技术的CCD外,CCD的面积也与低照度摄像机的视频效果有较大关系。据LG的陆景鑫介绍,CCD单位面积越大,可感受到的光也就越多,但相应成本也会增加。目前监控市场上多使用的1/4″、1/3″与1/2″的CCD,其中1/3″CCD最为普遍,而1/2″CCD由于其感光面积较大,较适用于环境照度较低、补光条件较差,而监控要求较高的应用,如道路监控、森林防火监控等。
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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