低照度攝像機幫你擦亮黑夜中的眼睛
時間：2012-07-10 發(fā)布人：管理員
我們的生活中經(jīng)常會和監(jiān)控攝像頭接觸，常常會在路上看到“前方視頻監(jiān)控采集區(qū)域”的標(biāo)示牌。不論是在購物逛街還是在上班的途中總會出現(xiàn)被它監(jiān)控的時候，讓我們慢慢的感覺到現(xiàn)在的生活似乎已經(jīng)離不開監(jiān)控。這些可以保障我們安全的設(shè)備已經(jīng)成為每天生活中重要的一環(huán)?，F(xiàn)在的安防監(jiān)控設(shè)備在各個行業(yè)也已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，其相配套的設(shè)施也在以前所未有的速度發(fā)展。但仍有許多安防監(jiān)控設(shè)備在不同環(huán)境應(yīng)用的功能性還需要加強。像機場、港口、地鐵、停車場等領(lǐng)域的監(jiān)控設(shè)備都會遇到低照度的情況，而像銀行、發(fā)電廠、監(jiān)獄，如果不能保障在夜晚或者低照度的環(huán)境下依然可以獲得優(yōu)質(zhì)的監(jiān)控圖像，那么監(jiān)控設(shè)備的功效將大大降低。因此，我們會關(guān)注在室外復(fù)雜的光照條件下，尤其是低照度環(huán)境下攝像頭的表現(xiàn)。
在安防領(lǐng)域越來越被企業(yè)和大眾重視的背景下，更多的安防企業(yè)也開始重視其產(chǎn)品在低照度環(huán)境下的表現(xiàn)。那么在外部光照條件十分惡劣或者低照度環(huán)境下，如何才能保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量？
軟硬件相互協(xié)調(diào)，練就低照度下的“獨具慧眼”
攝像機在黑暗環(huán)境中的使用，有很多因素都會影響到攝像機的感光度，包括光圈、鏡頭質(zhì)量、圖像傳感器(CCD或CMOS)的質(zhì)量和大小、曝光時間、圖像處理方法及增益大小等等。而攝像機實現(xiàn)低照度能力關(guān)鍵是取決于CCD和DSP兩大核心部件，前者決定低照度的成像效果，而后者決定畫面質(zhì)量是否清晰、穩(wěn)定。
在市場需求的推動下，超感CCD受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前CCD資源主要由日本企業(yè)壟斷，國內(nèi)低照度攝像機廠家主要采用的是索尼的超感CCD。據(jù)專業(yè)人士介紹，目前索尼推出的超感CCD，它的感光能力至少是普通CCD的10-15倍，如果再搭配慢快門，則可以在低照度環(huán)境下拍到清晰、實時、連續(xù)的畫面。
CCD的尺寸大小對成像效果有直接影響，相同的像素數(shù)目，CCD的面積越大，單一像素尺寸就越大，捕獲的光子越多，感光性能越好；如果信噪比越低，收集到的圖像就會越清晰。比如1/3寸的就比1/4寸的通光量要高50%左右，而1/2寸的通光量則能達(dá)到更好的效果。
近些年來，CCD芯片廠家通過不斷研究，使得CCD靈敏度得到了很大的提升，例如，索尼公司現(xiàn)已推出四代CCD，就有HAD、SuperHAD、ExwaveHAD，現(xiàn)在新的是SuperExwave?，F(xiàn)在市場上用得多的則是SuperHAD、ExwaveHAD這兩種芯片，其中有名的是ExwaveHAD，很多人把它作為低照度CCD的通稱。雖然索尼第四代SuperExwaveCCD并未普及，但其強化了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(yīng)更低的照度環(huán)境。
除此之外，DSP芯片的處理能力也是很關(guān)鍵的。如果本身環(huán)境光線很暗的話，可以通過優(yōu)良的DSP對圖像進(jìn)行校正和優(yōu)化，將信號放大到一個比較好的值。如此一來，攝像機的噪點及照度指標(biāo)都會比較低，因而在低照度環(huán)境也能得到比較清晰的畫面。
綜上所述，提升攝像機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(nèi)部軟硬件的圖像處理能力。此外，采用圖像增強技術(shù)的微光夜視攝像機可以達(dá)到更高好的低照度指標(biāo)。
結(jié)語
低照度攝像機盡管已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但隨著應(yīng)用要求的不斷提高，或說用戶日益“挑剔”的狀況其重要性逐漸凸顯，但是也暴露出種種不足，并制約著其進(jìn)一步發(fā)展，這主要表現(xiàn)在感光器件靈敏度還不能真正滿足全天候監(jiān)控的需求、產(chǎn)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。但隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷的發(fā)展，具有更好的感光性和更低圖像噪點將是未來任何新成像技術(shù)的關(guān)鍵功能。