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浅析低照度摄像机功能特点及应用

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发布人:中关村在线   浏览   次【字号 】 发布时间:2012年9月5日 打印本页

第1页:低照度摄像机功能特点

  低照度摄像机的应用

  除了港口、高速公路与智能小区等传统的监控领域,森林防火也是一个对低照度摄像机有特殊要求的领域。我国是一个生态脆弱、森林资源匮乏的国家,随着造林事业的不断发展,林地面积、林业蓄积不断的增加,防火工作是首要任务,因此保护好现有森林资源是加快林业发展的前提和基础。

  森林防火监控系统是一个大范围的监控,森林火灾具有突发性、随机性,短时间内造成具大损失的特点。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装备能做到“预防为主,积极消灭”。

  还有些情况在低照度环境下可能不方便外加光源,举例来说,在医院病房里面,我们想要对医生或者值班护士,进行绩效考核。如果在病房里加光源,就会影响到病人休息。因此就需要用到低照度的摄像机。另外还有一些不合适外加光源场所,比如监狱等特殊单位需要在隐蔽位置安装摄像机。

  另外,没有条件外加光源的监控场地,我们也需要使用低照度摄像机,举例说在室外,或者有大片空地,想加光源很难,我们之前碰到一个项目,是在一个工厂需要24小时的监控,对整个厂区都要监控。后来发现那个厂子非常大,而且没有路灯,这种情况图像出来效果就很差,这时候也必须用低照度的摄像机,以便于得到更清晰的图象。

  低照度摄像机的判断与误区

  随着市场需求的出现,治安案件发生基本上90%以上都是夜间,这是国际上统计的数字。所以夜间监控比白天监控更重要。所以真正的监控,夜间监控是重中之重。像深圳这种大城市夜间照明已经足够了,成像清晰度较好。但是中国大部分城市夜幕降临以后是一片黑暗,所以低照度摄像机的具有非常广阔的应用前景。

  目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商,对低照度的定义众说纷纭,莫衷一是,彩色摄像机从0.0004LUX~1LUX,黑白摄像机从0.0003~0.1LUX均有,(若搭配红外线,则均可达0LUX),这就是国内市场在CCTV产业的技术规格方面并无统一标准,而产生各说各话的情况……

  最低照度是人们评价摄像机对亮度灵敏程度的一个指标.该数字越低,说明摄像机灵敏度越高,性能越好.但最低照度值是在一定的条件下测定的,必须结合相应的测量条件和标准来比较和衡量,仅凭给出的最低照度值,不能简单的得出两种摄像机亮度灵敏度谁优谁劣的结论.

  摄像机最低照度指标按国际国内标准规定的条件,测试是相当复杂的,涉及照明光源,照度计,色温计等光学测量,用户不可能进行准确的计量.在选择摄像机时需弄清厂家的规定才能对给出的最低照度值有所比较,最直接的方法当然是在使用现场对比试用,这才真正比出了高低.

  照度摄像机的镜头选用

  低照度环境下,建议客户用红外镜头。红外镜头要比普通镜头成像清晰,而且晚上不用重新定焦。首先由于该IR镜头采用了最新的光学设计方法以及特殊的光学玻璃材料等先进技术,消除了可见光和红外光的焦面偏移。因此从可见光区到红外光区的光线都可以在同一个焦面位置成像,实现锐利的图象。其次,为了增加红外光区的透过率,该IR镜头采用了特殊的多层镀膜技术。另外IR手动变焦镜头也使用了非球面镜片实现全域内的高解像度、高对比度。

  红外对应镜头的应用范围非常广泛,既可以做红外对应特殊用途,也可以用作普通镜头。换而言之,依据使用场合不同,红外对应镜头可以与常规的彩色摄像机、黑白摄像机以及低照度日夜转换摄像机灵活地配合使用。普通摄像机没有红外截止滤光片,但是日光的波谱中也含有红外光,所以即使在日光条件下,摄像机的成像也会受到红外线的干扰。因此配用红外对应镜头可以有效提高成像质量。

  第2页:低照度摄像机的现状发展

  第一,从市场上采用的SonyCCD来讲,在低照度摄像机研发的源头方面,上游芯片厂家所需要做的工作主要是CCD灵敏度的提升,现在出现的四代CCD,就是HAD,SuperHAD,ExwaveHAD,现在最新的叫SuperExwave,其中最有名的是ExwaveHAD,很多人把它用作了低照度CCD的通称,中文名称叫超感度,2004年Sony在世界范围内推出的SuperExwaveCCD,尤其强化对夜间灵敏度的提升,也就是近红外光的灵敏度有超过50%的提升,可以适应更低的照度环境。

  实际上大家都知道,在白天光线里面也有红外线,但是这种红外线可能在白天不是很有用的。白天我们都用可见光,可见光本身是没有颜色的。

  自然光可以成彩色的画面,夜间依靠红外光只能成黑白的画面。我们就考虑研发了彩转黑方面的技术,白天还是彩色图象,靠的是滤光片,如果红外线进来以后,会带来颜色的失真,以及会带来一些噪波的增加等等。所以白天我们就拿滤光片把红外滤掉。到晚上我们用近红外线成像,就把滤光片移除,从外面光线进来可能包括一些红外,但是我们的图像呈现是黑白的。这就是我们的彩转黑的技术。

  第二,未来源头芯片厂家会不断提高CCD的性能,会让CCD以后逐渐接受和适应更宽的光谱范围。从摄像机选用角度来说,还是建议大家,有可能尽量选用采用灵敏度高的CCD的摄像机,刚才介绍Sony有四代CCD,现在有三代同时存在市场上。大家可以根据自己的情况来选用。

  另外一些代表未来发展方向的,应用于低照度摄像机的技术,比如说慢快门,数字降噪等。数字降噪,就是通过数字处理,可以降低杂波,突出我们想要的信息的主体。还有像DSP数字处理,这方面也采取更多措施来提高DSP性能,采用新一代Sony固化DSP芯片,摄像机性能将有很大提升。

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