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解析低照度摄像机发展的困境

作者:河北恒星信息科技有限公司 来源:www.hengxingjishu.com 发表时间:2017-7-28 浏览:次  百度一下

低照度摄像机的发展现状

  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。

  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。

  低照度摄像机发展遭遇哪些困境?

  曲高和寡

  2011年作为“十二五”开局之年,中国安防行业发展将依旧波澜壮阔。据了解,除了直接投资近1000亿元的全国城市报警与监控系统建设试点工程(即“3111”试点工程)进入整体推进阶段外,安防在高铁建设、高速公路建设、地铁城轨、城市智能交通、校园监控、社区家庭等细分行业中的需求也在增长。此外,大型活动带动的需求同样不容忽视,即将迎来8月12日第26届世界大学生运动会的深圳,其供大运会使用的智能交通系统、信息网络系统和安保系统等,就将投入30多亿元。

  然而,作为前端监控的一份子低照度摄像机并没有跟上安防的大跨步节奏。据CantronicSystems市场营销执行副总裁JonChynoweth称,就全球市场来看,低照度摄像机的市场规模仅有3亿美元左右,这些摄像机也主要用于特殊场合或者偏远区域,如一些机要区域、关键基础设施、化工厂、边检控制、港口入境和边防。

  寻根认祖

  除了最原始的增加补光灯或红外灯、选用大靶面CCD(该方法百万像素摄像机普遍采用)外,长期来改善低照度成像效果的手段不外乎下面几种。

  选用高灵敏度CCD,目前摄像机大多采用两大系列CCD,一是索尼SUPPERHADCCD系列,另一是索尼的EX-VIEWHADCCD系列。EXVIEWHADCCD将CCD每一像素的开口率提高,进而达到更低照度。技术资料介绍EXVIEWHADCCD的低照效果是SUPPERHADCCD的4~6倍,实际上确实有提升。

  彩转黑技术,目前采用这一技术甚多,可配合使用红外灯。转换技术有两种,一是采用红外滤光片和切换电路来进行彩色/黑白转换;另一种利用电子电路将彩色信号滤除掉,无需红外滤光片。高端彩转黑摄像机多采用前一种切换技术,以保证颜色还原度和清晰度

  帧累积(慢快门)技术,但慢快门的启动使得图像实时性变差,造成严重的拖尾现象,所以只适用于静态场所的监视,不宜监控目标移动速度较快的场合

  数字降噪技术,从一些高档低照摄像机的数字降噪表现来看,能在低照的噪点过多的情况下(特别是AGC启动时),较好地改善图像的洁净度和清晰度,从而提升低照成像效果,但很多摄像机在降噪功能启动后还是会出现拖尾和动画感问题。

  从上述简单罗列,可归纳出提升低照度下成像效果的途径主要还是从两方面入手:一是提高CCD自身性能;二是增加内部软硬件的图像处理能力。

  遭遇软肋

  近年来,低照度摄像机尽管已有长足进步,但随着应用要求的不断提高,或说用户日益的“挑剔”,也暴露出种种弊端,并制约着其进一步发展,这主要表现在感光器件灵敏度还不能真正满足全天候监控的需求、产品价格的劣势,以及需求本身的强度不高。所以说,灵敏度、价格、需求强度便成了其阻碍壮大的软肋。


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