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星光級低照度攝像機技術探討

2017年09月18日 17:12$artinfo.Reprint點擊量:2083

  網絡監控攝像機多種多樣,從形態來說,有槍機、球機、半球機;從功能來說,有紅外、防爆、感知型攝像機,但無論如何區分,作為安防監控攝像機,*要求就是“看得清”。
 
  據統計,在所有的*案件中,夜晚*率高達74.3%。昏暗的光線、車前強光照射等惡劣條件,極大地干擾夜間監控效果,催化了*行徑。針對夜間監控,目前市面上主要應用的是紅外攝像機、激光攝像機以及星光級低照度攝像機。紅外與激光攝像機性價比較高,但缺陷也同樣明顯,如能耗大、散熱不佳、照射范圍小等等。因而,星光級低照度攝像機憑借其強大的夜間監控效果,逐漸成為了安防市場的寵兒。
 
  一 影響攝像機低照度的四大因素
 
  低照度攝像機,主要受鏡頭、圖像傳感器、后端圖像處理技術等因素的影響,是指在光照較暗的情況下(即低照度)仍然可以獲得比較清晰圖像的攝像機。目前安防行業通常將前端攝像機分為四個等級,當zui低照度值達到甚至低于0.0001Lux的時候,便達到了“星光級”的超低照度攝像機。
 
  1、圖像傳感器
 
  影響攝像機低照度的,首先是傳感器的選擇。*,同樣尺寸的圖像傳感器,像素越高,分配到每個像素的感光面積就小,低照效果就越差;拿200萬像素的高清攝像機來說,如果使用與30萬像素模擬攝像機同樣大小的傳感器,那平均每一個像素的感光面積只有模擬攝像機的1/8,其高清畫質在夜間反而會更加慘不忍睹。
 
  所以,星光級低照度攝像機,一般會采用靶面尺寸較大的成像傳感器:相同像素的攝像機,靶面尺寸越大,每個像素吸收到環境中的光線就會越多;單位面積的進光量,是體現傳感器低照度性能的決定因素。
 
  2、大光圈鏡頭
 
  鏡頭是攝像部件的重要組成部份,它在低照監控應用技術上的作用是為攝像機聚焦被攝目標的光線,這里的低照應用與技術關鍵在于鏡頭的口徑越大其進光量也會越大,也就是鏡頭光圈的增大可有效提升進光量,從而使攝像機獲得理想的低照度效果。
 
  3、處理芯片
 
  低照度環境還會給圖像帶來噪聲,從而圖像的清晰度,這就需要有性能足夠強大的處理芯片,來搭載自動增益、數字降噪等關鍵技術。
 
  自動增益,能夠將低照度下圖像的亮度維持在理想狀況,控制噪聲的大小;數字降噪技術,則能夠過濾噪聲,顯示較為純凈的畫面,看清更多的圖像細節。強大的處理芯片搭載的關鍵算法,對原始裸數據進行“雕琢”后 ,才能呈現給用戶的圖像效果。
 
  4、低照度增強算法
 
  使用相同的處理芯片,也不一定就能取得同樣的降噪、增益效果。以降噪為例,降噪處理不當,會造成圖像嚴重的霧感、拖影、細節損失等現象。而對于伽馬數值設置,過高會使畫面的對比度增強、畫面變暗、畫質通透,但會丟失細節;數值設置過低,又會使圖像變亮、細節增加,但是畫質通透度變差。所以即使基于相同的硬件平臺,產品的zui終效果也各有不同,這其中就體現了不同廠家的研發實力。
 
  二 星光級道路監控一體化攝像機
 
  星光級道路監控一體化攝像機——IPC123-EN,將星光級照度攝像機,與護罩、鏡頭、補光燈集成起來,實現一體化交付。其內置的LED補光燈,可對車牌進行補光,在照明一般,甚至是無照明的城市次干路、支路以及園區道路上使用,也能清楚分辨車牌。
 
  同時,該款攝像機預置了車牌模式,提供4種車速區間的參數。調試人員再也不用擔心設置快門、增益、降噪等參數的繁瑣程序,只需判斷監控場景內的平均車速大概是多少,選擇對應的車速即可一鍵設置參數。
 
  三 低照度攝像機的發展趨勢
 
  從低照度攝像機目前的發展趨勢來看,可以分為橫向及豎向兩個大方向,橫向發展即加強前端攝像機的智能化;而豎向發展即追求攝像機達到更低的照度值及更好的圖像效果。
 
  1、智能化
 
  從目前來看,智能分析前端化,已經成為安防監控的一種趨勢。如果在星光級低照度攝像機的基礎上,加上智能分析功能,就能在凌晨、黃昏等光線不太理想的時段,檢測、識別出視野范圍內所有運動目標,并對人車進行分類,輸入如顏色、方向、速度等豐富的語義信息,大大提高夜間*案件的破案率。
 
  此外,從技術層面上講,設計專門的芯片來負責智能分析工作,并不會影響星光級低照度攝像機的成像效果,反而可以進一步提升攝像機的適用范圍,實現對客戶的增值。
 
  2、更低照度
 
  目前安防行業通常將前端攝像機分為四個等級:
 
  普通級攝像機,一般照度值均大于0.1Lux;
 
  低照度攝像機,照度值范圍在0.1Lux至0.01Lux之間的攝像機;
 
  月光級攝像機,照度值范圍在0.01Lux至0.001Lux間;
 
  “星光級”的超低照度攝像機,zui低照度值達到甚至低于0.0001Lux的時候。
 
  追求更低照度,無疑是業界普遍追求的目標。但,當目前的技術尚不能達到更低照度之時,能達到更好的成像效果也是低照度攝像機技術發展的一大進步。
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