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淺析低照度攝像機功能特點及應用

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發布人:中關村在線   瀏覽   次【字號 】 發布時間:2012年9月5日 打印本頁

第1頁:低照度攝像機功能特點

  低照度攝像機的應用

  除了港口、高速公路與智能小區等傳統的監控領域,森林防火也是一個對低照度攝像機有特殊要求的領域。我國是一個生態脆弱、森林資源匱乏的國家,隨著造林事業的不斷發展,林地面積、林業蓄積不斷的增加,防火工作是首要任務,因此保護好現有森林資源是加快林業發展的前提和基礎。

  森林防火監控系統是一個大范圍的監控,森林火災具有突發性、隨機性,短時間內造成具大損失的特點。因此一旦有火警發生,就必須綜合分析現場火勢,采用現代電子和信息化技術裝備能做到“預防為主,積極消滅”。

  還有些情況在低照度環境下可能不方便外加光源,舉例來說,在醫院病房里面,我們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,就會影響到病人休息。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場所,比如監獄等特殊單位需要在隱蔽位置安裝攝像機。

  另外,沒有條件外加光源的監控場地,我們也需要使用低照度攝像機,舉例說在室外,或者有大片空地,想加光源很難,我們之前碰到一個項目,是在一個工廠需要24小時的監控,對整個廠區都要監控。后來發現那個廠子非常大,而且沒有路燈,這種情況圖像出來效果就很差,這時候也必須用低照度的攝像機,以便于得到更清晰的圖象。

  低照度攝像機的判斷與誤區

  隨著市場需求的出現,治安案件發生基本上90%以上都是夜間,這是國際上統計的數字。所以夜間監控比白天監控更重要。所以真正的監控,夜間監控是重中之重。像深圳這種大城市夜間照明已經足夠了,成像清晰度較好。但是中國大部分城市夜幕降臨以后是一片黑暗,所以低照度攝像機的具有非常廣闊的應用前景。

  目前市場上標榜的低照度攝像機無論是廠商或是進口商,對低照度的定義眾說紛紜,莫衷一是,彩色攝像機從0.0004LUX~1LUX,黑白攝像機從0.0003~0.1LUX均有,(若搭配紅外線,則均可達0LUX),這就是國內市場在CCTV產業的技術規格方面并無統一標準,而產生各說各話的情況……

  最低照度是人們評價攝像機對亮度靈敏程度的一個指標.該數字越低,說明攝像機靈敏度越高,性能越好.但最低照度值是在一定的條件下測定的,必須結合相應的測量條件和標準來比較和衡量,僅憑給出的最低照度值,不能簡單的得出兩種攝像機亮度靈敏度誰優誰劣的結論.

  攝像機最低照度指標按國際國內標準規定的條件,測試是相當復雜的,涉及照明光源,照度計,色溫計等光學測量,用戶不可能進行準確的計量.在選擇攝像機時需弄清廠家的規定才能對給出的最低照度值有所比較,最直接的方法當然是在使用現場對比試用,這才真正比出了高低.

  照度攝像機的鏡頭選用

  低照度環境下,建議客戶用紅外鏡頭。紅外鏡頭要比普通鏡頭成像清晰,而且晚上不用重新定焦。首先由于該IR鏡頭采用了最新的光學設計方法以及特殊的光學玻璃材料等先進技術,消除了可見光和紅外光的焦面偏移。因此從可見光區到紅外光區的光線都可以在同一個焦面位置成像,實現銳利的圖象。其次,為了增加紅外光區的透過率,該IR鏡頭采用了特殊的多層鍍膜技術。另外IR手動變焦鏡頭也使用了非球面鏡片實現全域內的高解像度、高對比度。

  紅外對應鏡頭的應用范圍非常廣泛,既可以做紅外對應特殊用途,也可以用作普通鏡頭。換而言之,依據使用場合不同,紅外對應鏡頭可以與常規的彩色攝像機、黑白攝像機以及低照度日夜轉換攝像機靈活地配合使用。普通攝像機沒有紅外截止濾光片,但是日光的波譜中也含有紅外光,所以即使在日光條件下,攝像機的成像也會受到紅外線的干擾。因此配用紅外對應鏡頭可以有效提高成像質量。

  第2頁:低照度攝像機的現狀發展

  第一,從市場上采用的SonyCCD來講,在低照度攝像機研發的源頭方面,上游芯片廠家所需要做的工作主要是CCD靈敏度的提升,現在出現的四代CCD,就是HAD,SuperHAD,ExwaveHAD,現在最新的叫SuperExwave,其中最有名的是ExwaveHAD,很多人把它用作了低照度CCD的通稱,中文名稱叫超感度,2004年Sony在世界范圍內推出的SuperExwaveCCD,尤其強化對夜間靈敏度的提升,也就是近紅外光的靈敏度有超過50%的提升,可以適應更低的照度環境。

  實際上大家都知道,在白天光線里面也有紅外線,但是這種紅外線可能在白天不是很有用的。白天我們都用可見光,可見光本身是沒有顏色的。

  自然光可以成彩色的畫面,夜間依靠紅外光只能成黑白的畫面。我們就考慮研發了彩轉黑方面的技術,白天還是彩色圖象,靠的是濾光片,如果紅外線進來以后,會帶來顏色的失真,以及會帶來一些噪波的增加等等。所以白天我們就拿濾光片把紅外濾掉。到晚上我們用近紅外線成像,就把濾光片移除,從外面光線進來可能包括一些紅外,但是我們的圖像呈現是黑白的。這就是我們的彩轉黑的技術。

  第二,未來源頭芯片廠家會不斷提高CCD的性能,會讓CCD以后逐漸接受和適應更寬的光譜范圍。從攝像機選用角度來說,還是建議大家,有可能盡量選用采用靈敏度高的CCD的攝像機,剛才介紹Sony有四代CCD,現在有三代同時存在市場上。大家可以根據自己的情況來選用。

  另外一些代表未來發展方向的,應用于低照度攝像機的技術,比如說慢快門,數字降噪等。數字降噪,就是通過數字處理,可以降低雜波,突出我們想要的信息的主體。還有像DSP數字處理,這方面也采取更多措施來提高DSP性能,采用新一代Sony固化DSP芯片,攝像機性能將有很大提升。

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