隨著近年來夜間監(jiān)控市場的增長，帶有夜視功能的攝像機也成了工程商選購的熱點。據(jù)AS在今年3月份所做的調(diào)查資料顯示，2005年紅外與日夜兩用攝像機的采購量預測分別為62％和61％。如此大規(guī)模的應用，那么，目前夜視攝像機在夜間監(jiān)控的表現(xiàn)如何？
由于夜幕的掩護，夜間往往是犯罪分子活動的“猖獗期”，因此，夜視功能攝像機自從一出道之日，便受到市場的青睞。特別是近幾年來在很多重點場所，如銀行金庫、大型工廠、電站的電纜廊道、大型倉庫等，先后都裝上了夜視功能攝像機，以達到“24小時全天候的監(jiān)控”。這些領域的興起，使得
夜視攝像機在2005年出現(xiàn)了良好的增長勢頭。\r\n\r\n因為各自具有不同的特點，目前，日夜兩用與紅外攝像機，都穩(wěn)居一方領地而一起統(tǒng)領夜間監(jiān)控市場。據(jù)南京的工程商王普雨介紹，紅外攝像機因其在沒有光源的情況下也能拍攝到圖像，因而主要應用在一些晚間不開燈的大廈辦公大樓、財務室或不允許有光源的倉庫等場所。而日夜攝像機因其在市場成長多年，技術(shù)也日趨成熟，并且近年來，日夜兩用攝像機在夜間監(jiān)控的表現(xiàn)上也在不斷改進，例如低照度、畫面清晰度等。所以在一些對監(jiān)控圖像要求比較高的地方，如目前正火熱的平安城市道路或治安監(jiān)控、高速公路、銀行、廠區(qū)周界、機場等大的系統(tǒng)里大多選用的還是日夜兩用攝像機。\r\n\r\n不過這兩種攝像機如今都還存在著極需改進的地方。據(jù)西安欣海安的工程商張家勇分析，現(xiàn)在市場上一般的紅外攝像機的距離都很有限；另外，紅外攝像機在白天工作時，還存在圖像清晰度不夠的問題。\r\n\r\n針對這些現(xiàn)象，JVC安防市場部主管張智勇解釋說，要加大紅外攝像機的距離，勢必要加大紅外燈功率，由于紅外燈的散熱處理以及設計都是一個極其復雜的工藝，稍有設計不好或取材不當，就會導致紅外燈及整機的使用壽命不夠，這也是很多紅外線攝像機廠家現(xiàn)階段正在攻克的重點。另外，紅外攝像機由于受到機芯分析處理能力的限制，也影響了圖像的清晰度，而要提高這些處理能力，將會對機芯及其他部件的要求更高，因而會帶來高昂的成本。\r\n\r\n除此之外，張智勇還指出，目前大多數(shù)槍型紅外攝像機還不能做到自動變焦，以致于很多監(jiān)控人員為了減少頻繁的調(diào)整焦距，故將焦距折中到一個固定的點上；但在實際應用當中，由于光線條件的不斷變化，因而也會影響到成像的效果。\r\n\r\n那么，針對用戶關注的另一種夜視攝像機——日夜兩用攝像機來說，當前有哪些地方正在改進中呢？以下將對此作重點分析。
更低的照度
為了在較低的光線條件下也能得到很好的畫面，低照度是日夜兩用攝像機廠家開發(fā)的重點。因為黑白攝像機比彩色攝像機具有更高的靈敏度，可以在較暗的環(huán)境里獲得不錯的圖像。因此，日夜兩用攝像機實現(xiàn)低照度的第一步就是“彩轉(zhuǎn)黑”。 在一定的光源條件下，攝像機線路切換的方式將圖像由彩色轉(zhuǎn)為黑白，這也就是我們所說的彩轉(zhuǎn)黑日夜兩用攝像機——在白天或光源充足時為彩色攝像機，當夜晚降臨或光源不足時即利用數(shù)位電路將彩色信號消除掉，成為黑白影像。
由于照度值越小，CCD的靈敏度就越高，所以現(xiàn)在市面上有很多廠家將低照度值標到10的負四次或負五次方，對于這一現(xiàn)象，廣州偉昊技術(shù)部的工程師萬云峰指出：“這些并不是最正確的衡量指標，因為要達到這么低的值，其前提是在攝像機將快門速度打到非常慢的情況下，這不是一種通常用的狀態(tài)，所以是一個不公平的對比。如果要做到低照度對比的話，首先要各攝像機基于同一種鏡頭參數(shù)，另外IR的值與F值一定要在一致的情況下，并且不啟動慢快門，如此體現(xiàn)出來的低照度才是一個最合理的值?！?BR>
所以對于廣大工程商來說，參考攝像機低照度值的話，不可單一地去看數(shù)字，而要綜合其他性能指標的狀態(tài)。PELCO的技術(shù)部經(jīng)理閆毅也指出，日夜兩用攝像機的低照度水平如果能做到10的負二次方，已經(jīng)是不錯的水平，而且在現(xiàn)實中也夠用，也就是說只要在有可見光源的情況下，哪怕是較暗的月光、晚上路燈光等，這種低照度的攝像機都能滿足監(jiān)控要求。
目前，各主流廠家實現(xiàn)低照度的技術(shù)主要有三種，一是采用超感CCD；第二是采用移除或改進紅外濾光片的方法；第三是利用慢快門技術(shù)。廣州偉昊的萬云峰分析說，如果將這三種技術(shù)容為一體的日夜兩用攝像機，應該可以說是一臺出色的攝像機。
超感CCD
日夜兩用攝像機低照度的處理能力取決于兩大核心部件：CCD和DSP。由于攝像機CCD本身具有感應紅外光的功能，當紅外濾光片關掉時，不再阻擋紅外線進入CCD，紅外線經(jīng)物體反射后進入鏡頭進行成像。這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，即此時可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。而如果CCD感光能力不好或者感光面積不夠的話，肯定是達不到一個很好的夜視效果。
目前，市場上主要采用的是索尼的超感CCD，據(jù)專業(yè)人士介紹，它的感光能力是普通CCD的6到10倍，其彩色照度可達0.05LUX，黑白則可達0.003-0.001LUX（亦可搭配紅外線以達 0LUX）。由于CCD具有很強的感光能力，所以不用搭配慢快門，即便在夜間也能拍到清晰、實時、連續(xù)的畫面。
除此之外，DSP電路的處理也是很關鍵的，如果本身環(huán)境中光線很暗的話，可以通過優(yōu)良的DSP進行校正和優(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都會比較低，因而也能得到比較清晰的畫面。例如松下今年新推出的一款WV-CL920A系列產(chǎn)品中，就增加了帶近紅外特性的CCD及新的數(shù)字信號處理器，在幾乎沒有光線的情況下，仍然可以利用近紅外線實現(xiàn)監(jiān)控。
不過，具有上述功能的產(chǎn)品目前還沒有形成主流趨勢，究其最主要的原因是，當前這種CCD及DSP的價格都比較昂貴、技術(shù)難度還比較高，因而生產(chǎn)此種產(chǎn)品的廠家還主要是以國外的大型廠商為主。
紅外濾光片
一般的攝像機在白天光線強時，為了避免紅外光以及紫外線對彩色圖像的影響，都會帶有一個紅外濾光片來過濾這些光源。據(jù)JVC專業(yè)項目部總工程師張智勇介紹，在色譜上紅外光線比一般的光線波長要長，要通過紅外濾光片才能將其校正；在白天彩色模式狀態(tài)下，如果紅外濾光片切換沒有開啟的話，彩色圖像就會造成嚴重的偏色；而在晚上紅外濾光片沒有移去，CCD就不能感應到紅外光，而拍攝不到暗中的畫面。
如此一來，如果要實現(xiàn)日夜兩用，攝像機的紅外濾光片就需要能夠依光線的明暗而自動切換。于是制造廠家們經(jīng)過電路控制、軟件設計等，讓濾光片能夠在白天開啟，晚上關掉，從而不論是在白天（彩色）或晚間（黑白）的情況下，攝像機都能得到良好質(zhì)量的圖像。
不少專業(yè)人士指出，這雖然是一個機械式切換的小型器件，但是如果沒有比較好的生產(chǎn)工藝及設備的話，是很難做到較高質(zhì)量水平的；特別日夜兩用攝像現(xiàn)在都要實現(xiàn)24小時全天候的監(jiān)控，需要反復切換的動作，連續(xù)長時間的工作，要保證低故障率也具有一定的難度。
慢快門
慢快門是利用電腦記憶體的技術(shù)，連續(xù)將幾個因光線不足而較顯模糊的畫面累積起來，成為一個影像清晰的畫面，運用SLOW SHUTTER技術(shù)降低攝像機照度至極低的值（一般在0.008LUX/F1.2（×128）），并且畫面能夠累積的幀數(shù)(128幀) 。
由于慢快門能利用1LUX(快門速度控制在1/2秒時)的亮度，使被拍攝目標明亮起來，所以能提升照度的效果。但是因為它的快門的速度放慢了，所以它的實時性就差了，因而就會存在畫面動畫與拖尾的現(xiàn)象。因此，慧友電子研發(fā)部經(jīng)理鐘紀祥指出，如果在拍攝靜態(tài)場景或物體移動速度不是很快的時候，例如禁止紅、紫外線破壞的博物館，夜間生物活動觀察，夜間軍事海岸線、倉庫等地方，可以使用慢快門技術(shù)；但是在拍攝動態(tài)畫現(xiàn)的時候，為了得到最佳的圖像效果，最好不要啟動慢快門技術(shù)。他還指出，最佳的組合關鍵還在于如何在其他低照度技術(shù)上配合使用慢快門。目前，做得比較好的還主要是索尼、JVC、松下等公司。
高品質(zhì)的圖像效果
毫無疑問，攝像機的清晰度問題永遠是人們關注的重點。尤其對于夜間監(jiān)控來說，作為對現(xiàn)場的控制和事后取證的保證，對目標的細節(jié)和清晰度要求越來越高，例如現(xiàn)在的交通、金融等行業(yè)對這方面越來越重視，投入也越來越大。因而，順應這些市場需求，目前，日夜轉(zhuǎn)換攝像機已經(jīng)開始加入了超級寬動態(tài)功能、降噪技術(shù)等，力求在畫面的效果及畫質(zhì)上取得良好的表現(xiàn)。
寬動態(tài)范圍
曾經(jīng)，寬動態(tài)范圍還只是日間監(jiān)控的一個重點，但是隨著日夜攝像機越來越多地出現(xiàn)在全天候24小時的工作場所，相應地也面臨著更具有挑戰(zhàn)性的照明條件。具有代表性的領域是城市道路、道路卡口、高速公路收費口，以及需要夜間監(jiān)控的工廠、港口、礦區(qū)監(jiān)控等。這些監(jiān)控場所對攝像機的性能要求不僅僅是低照度，還要求有能夠克服強烈光照、明暗變化的寬動態(tài)及背光補償功能，以便在夜間能夠清楚地識別被監(jiān)視目標的細節(jié)?？梢杂靡粋€典型地例子來說明，在一個光線極暗的路口，迎面開來一輛車，這時通過畫面監(jiān)控，要求能夠在極黑的背景中清晰地看到很亮處的車牌號和車輛特征等。
因此，天津三星光電子的相關人員認為，只要在一些逆光比較明顯的場合，尤其是在夜間對圖像細節(jié)有要求的場合，具有寬動態(tài)功能的日夜兩用攝像機的優(yōu)勢會更加明顯。另外，這位人士還表示，現(xiàn)在寬動態(tài)的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，只要配合好攝像機其他的性能，實現(xiàn)寬動態(tài)并不會增加很多的成本。目前，三星光電子也已經(jīng)推出了在SV-Ⅲ技術(shù)基礎上開發(fā)的第三代超級寬動態(tài)日夜兩用攝像機；據(jù)稱，其寬動態(tài)指標可以做到126ｘ或52dB。
降噪技術(shù) & 連續(xù)拍攝功能
在低照度情況下，如果要得到更好的信號，就要通過一個相應的增益，將這些信號放大。當然，在信號放大的同時，噪度也在放大，于是畫面上就會現(xiàn)很多噪點，也就是我們所經(jīng)?？吹降难┗c。因此，有些廠家采取在放大信號的同時也相應地對這些噪度進行一些的抑制，或做一定改進，以得到清晰的圖像。例如慧友電子近期就推出了一款540線日/夜兩用攝像機，它采用的是動態(tài)降噪技術(shù)，去除噪點，以提高畫面品質(zhì)。
對于日夜兩用攝像機目前的發(fā)展趨勢，三星光電子的相關人士指出，下一步急需要提高和完善的是對連續(xù)目標的拍攝和識別技術(shù)。隨著“平安城市”監(jiān)控的興起，特別是在道路監(jiān)控中，對高速行駛的車流通行的過程，以及車牌的抓拍是一個很大的需求。但是目前，普通的槍型日夜兩用攝像機在比較低的照度以及極快的快門模式下，還不能拍攝到得理想的圖像。
這位人士指出，在道路監(jiān)控中要實現(xiàn)對高速移動物體的拍攝，并且能夠普及應用，必須要在CCD成像技術(shù)和圖像識別處理技術(shù)上進一步完善；例如現(xiàn)在在江浙一帶就有一種采用專業(yè)級處理器材的攝像機，可以完成抓拍闖紅燈的車輛，但是它選用的是特殊的器材，以致于這種攝像機價格高昂，一般都在2萬元以上，目前還只是在極少的環(huán)境下采用。
現(xiàn)在業(yè)界有不少人認為，如果日夜兩用攝像機能夠在黑暗中，對運動車輛的連續(xù)識別技術(shù)有大幅度的提高，那么日夜兩用攝像機的市場前景將更廣闊，像交通、港口、礦區(qū)、邊防等國家重要部門都會得到應用。
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