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解析:低照度攝像機發展遭遇哪些困境?
摘要: 近年來,低照度攝像機盡管已有長足進步,但隨著應用要求的不斷提高,或說用戶日益的“挑剔”,也暴露出種種弊端,并制約著其進一步發展,這主要表現在感光器件靈敏度還不能真正滿足全天候監控的需求、產品價格的劣勢,以及需求本身的強度不高。所以說,靈敏度、價格、需求強度便成了其阻礙壯大的軟肋。
Abstract:
Key words :
  低照度攝像機的發展現狀

  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。

  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。

  低照度攝像機發展遭遇哪些困境?

  曲高和寡

  2011年作為“十二五”開局之年,中國安防行業發展將依舊波瀾壯闊。據了解,除了直接投資近1000億元的全國城市報警與監控系統建設試點工程(即“3111”試點工程)進入整體推進階段外,安防在高鐵建設、高速公路建設、地鐵城軌、城市智能交通、校園監控、社區家庭等細分行業中的需求也在增長。此外,大型活動帶動的需求同樣不容忽視,即將迎來8月12日第26屆世界大學生運動會的深圳,其供大運會使用的智能交通系統、信息網絡系統和安保系統等,就將投入30多億元。

  然而,作為前端監控的一份子低照度攝像機并沒有跟上安防的大跨步節奏。據CantronicSystems市場營銷執行副總裁JonChynoweth稱,就全球市場來看,低照度攝像機的市場規模僅有3億美元左右,這些攝像機也主要用于特殊場合或者偏遠區域,如一些機要區域、關鍵基礎設施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防。

  尋根認祖

  除了最原始的增加補光燈或紅外燈、選用大靶面CCD(該方法百萬像素攝像機普遍采用)外,長期來改善低照度成像效果的手段不外乎下面幾種。

  選用高靈敏度CCD,目前攝像機大多采用兩大系列CCD,一是索尼SUPPERHADCCD系列,另一是索尼的EX-VIEWHADCCD系列。EXVIEWHADCCD將CCD每一像素的開口率提高,進而達到更低照度。技術資料介紹EXVIEWHADCCD的低照效果是SUPPERHADCCD的4~6倍,實際上確實有提升。

  彩轉黑技術,目前采用這一技術甚多,可配合使用紅外燈。轉換技術有兩種,一是采用紅外濾光片和切換電路來進行彩色/黑白轉換;另一種利用電子電路將彩色信號濾除掉,無需紅外濾光片。高端彩轉黑攝像機多采用前一種切換技術,以保證顏色還原度和清晰度

  幀累積(慢快門)技術,但慢快門的啟動使得圖像實時性變差,造成嚴重的拖尾現象,所以只適用于靜態場所的監視,不宜監控目標移動速度較快的場合

  數字降噪技術,從一些高檔低照攝像機的數字降噪表現來看,能在低照的噪點過多的情況下(特別是AGC啟動時),較好地改善圖像的潔凈度和清晰度,從而提升低照成像效果,但很多攝像機在降噪功能啟動后還是會出現拖尾和動畫感問題。

  從上述簡單羅列,可歸納出提升低照度下成像效果的途徑主要還是從兩方面入手:一是提高CCD自身性能;二是增加內部軟硬件的圖像處理能力。

  遭遇軟肋

  近年來,低照度攝像機盡管已有長足進步,但隨著應用要求的不斷提高,或說用戶日益的“挑剔”,也暴露出種種弊端,并制約著其進一步發展,這主要表現在感光器件靈敏度還不能真正滿足全天候監控的需求、產品價格的劣勢,以及需求本身的強度不高。所以說,靈敏度、價格、需求強度便成了其阻礙壯大的軟肋

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