低照度攝像機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
第一，從市場上采用的SonyCCD來講，在低照度攝像機(jī)研發(fā)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(xiàn)在出現(xiàn)的四代CCD，就是HAD，SuperHAD，ExwaveHAD，現(xiàn)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(nèi)推出的SuperExwaveCCD，尤其強(qiáng)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(yīng)更低的照度環(huán)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(fā)了彩轉(zhuǎn)黑方面的技術(shù)，白天還是彩色圖象，靠的是濾光片，如果紅外線進(jìn)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(jìn)來可能包括一些紅外，但是我們的圖像呈現(xiàn)是黑白的。這就是我們的彩轉(zhuǎn)黑的技術(shù)。
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(yīng)更寬的光譜范圍。從攝像機(jī)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(jī)，剛才介紹Sony有四代CCD，現(xiàn)在有三代同時(shí)存在市場上。大家可以根據(jù)自己的情況來選用。
另外一些代表未來發(fā)展方向的，應(yīng)用于低照度攝像機(jī)的技術(shù)，比如說慢快門，數(shù)字降噪等。數(shù)字降噪，就是通過數(shù)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(shù)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(jī)性能將有很大提升。
低照度攝像機(jī)發(fā)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(yè)發(fā)展將依舊波瀾壯闊。據(jù)了解，除了直接投資近1000億元的全國城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)工程(即“3111”試點(diǎn)工程)進(jìn)入整體推進(jìn)階段外，安防在高鐵建設(shè)、高速公路建設(shè)、地鐵城軌、城市智能交通、校園監(jiān)控、社區(qū)家庭等細(xì)分行業(yè)中的需求也在增長。此外，大型活動(dòng)帶動(dòng)的需求同樣不容忽視，即將迎來8月12日第26屆世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會的深圳，其供大運(yùn)會使用的智能交通系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和安保系統(tǒng)等，就將投入30多億元。
然而，作為前端監(jiān)控的一份子低照度攝像機(jī)并沒有跟上安防的大跨步節(jié)奏。據(jù)CantronicSystems市場營銷執(zhí)行副總裁JonChynoweth稱，就全球市場來看，低照度攝像機(jī)的市場規(guī)模僅有3億美元左右，這些攝像機(jī)也主要用于特殊場合或者偏遠(yuǎn)區(qū)域，如一些機(jī)要區(qū)域、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防。
尋根認(rèn)祖
除了最原始的增加補(bǔ)光燈或紅外燈、選用大靶面CCD(該方法百萬像素?cái)z像機(jī)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(jī)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(jìn)而達(dá)到更低照度。技術(shù)資料介紹EXVIEWHADCCD的低照效果是SUPPERHADCCD的4~6倍，實(shí)際上確實(shí)有提升。
彩轉(zhuǎn)黑技術(shù)，目前采用這一技術(shù)甚多，可配合使用紅外燈。轉(zhuǎn)換技術(shù)有兩種，一是采用紅外濾光片和切換電路來進(jìn)行彩色/黑白轉(zhuǎn)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(zhuǎn)黑攝像機(jī)多采用前一種切換技術(shù)，以保證顏色還原度和清晰度
幀累積(慢快門)技術(shù)，但慢快門的啟動(dòng)使得圖像實(shí)時(shí)性變差，造成嚴(yán)重的拖尾現(xiàn)象，所以只適用于靜態(tài)場所的監(jiān)視，不宜監(jiān)控目標(biāo)移動(dòng)速度較快的場合
數(shù)字降噪技術(shù)，從一些高檔低照攝像機(jī)的數(shù)字降噪表現(xiàn)來看，能在低照的噪點(diǎn)過多的情況下(特別是AGC啟動(dòng)時(shí))，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(jī)在降噪功能啟動(dòng)后還是會出現(xiàn)拖尾和動(dòng)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(nèi)部軟硬件的圖像處理能力。
遭遇軟肋
近年來，低照度攝像機(jī)盡管已有長足進(jìn)步，但隨著應(yīng)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(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(jià)格的劣勢，以及需求本身的強(qiáng)度不高。所以說，靈敏度、價(jià)格、需求強(qiáng)度便成了其阻礙壯大的軟肋。
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