文/趙聞宇 蘇州科達(dá)科技股份有限公司
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機(jī)多種多樣，從形態(tài)來說，有槍機(jī)、球機(jī)、半球機(jī)；從功能來說，有紅外、防爆、感知型攝像機(jī)，但無論如何區(qū)分，作為安防監(jiān)控攝像機(jī)，第一要求就是“看得清”。
據(jù)統(tǒng)計，在所有的犯罪案件中，夜晚犯罪率高達(dá)74.3%。昏暗的光線、車前強(qiáng)光照射等惡劣條件，極大地干擾夜間監(jiān)控效果，催化了犯罪行徑。針對夜間監(jiān)控，目前市面上主要應(yīng)用的是紅外攝像機(jī)、激光攝像機(jī)以及星光級低照度攝像機(jī)。紅外與激光攝像機(jī)性價比較高，但缺陷也同樣明顯，如能耗大、散熱不佳、照射范圍小等等。因而，星光級低照度攝像機(jī)憑借其強(qiáng)大的夜間監(jiān)控效果，逐漸成為了安防市場的寵兒。
一、影響攝像機(jī)低照度的四大因素
低照度攝像機(jī)，主要受鏡頭、圖像傳感器、后端圖像處理技術(shù)等因素的影響，是指在光照較暗的情況下(即低照度)仍然可以獲得比較清晰圖像的攝像機(jī)。目前安防行業(yè)通常將前端攝像機(jī)分為四個等級，當(dāng)最低照度值達(dá)到甚至低于0.0001Lux的時候，便達(dá)到了“星光級”的超低照度攝像機(jī)。
1、圖像傳感器
影響攝像機(jī)低照度的，首先是傳感器的選擇。眾所周知，同樣尺寸的圖像傳感器，像素越高，分配到每個像素的感光面積就小，低照效果就越差；拿200萬像素的高清攝像機(jī)來說，如果使用與30萬像素模擬攝像機(jī)同樣大小的傳感器，那平均每一個像素的感光面積只有模擬攝像機(jī)的1/8，其高清畫質(zhì)在夜間反而會更加慘不忍睹。
所以，星光級低照度攝像機(jī)，一般會采用靶面尺寸較大的成像傳感器：相同像素的攝像機(jī)，靶面尺寸越大，每個像素吸收到環(huán)境中的光線就會越多；單位面積的進(jìn)光量，是體現(xiàn)傳感器低照度性能的決定因素。
2、大光圈鏡頭
鏡頭是攝像部件的重要組成部份，它在低照監(jiān)控應(yīng)用技術(shù)上的作用是為攝像機(jī)聚焦被攝目標(biāo)的光線，這里的低照應(yīng)用與技術(shù)關(guān)鍵在于鏡頭的口徑越大其進(jìn)光量也會越大，也就是鏡頭光圈的增大可有效提升進(jìn)光量，從而使攝像機(jī)獲得理想的低照度效果。
3、處理芯片
低照度環(huán)境還會給圖像帶來噪聲，從而圖像的清晰度，這就需要有性能足夠強(qiáng)大的處理芯片，來搭載自動增益、數(shù)字降噪等關(guān)鍵技術(shù)。
自動增益，能夠?qū)⒌驼斩认聢D像的亮度維持在理想狀況，控制噪聲的大?。粩?shù)字降噪技術(shù)，則能夠過濾噪聲，顯示較為純凈的畫面，看清更多的圖像細(xì)節(jié)。強(qiáng)大的處理芯片搭載的關(guān)鍵算法，對原始裸數(shù)據(jù)進(jìn)行“雕琢”后 ，才能呈現(xiàn)給用戶最好的圖像效果。
4、低照度增強(qiáng)算法
使用相同的處理芯片，也不一定就能取得同樣的降噪、增益效果。以降噪為例，降噪處理不當(dāng)，會造成圖像嚴(yán)重的霧感、拖影、細(xì)節(jié)損失等現(xiàn)象。而對于伽馬數(shù)值設(shè)置，過高會使畫面的對比度增強(qiáng)、畫面變暗、畫質(zhì)通透，但會丟失細(xì)節(jié)；數(shù)值設(shè)置過低，又會使圖像變亮、細(xì)節(jié)增加，但是畫質(zhì)通透度變差。所以即使基于相同的硬件平臺，產(chǎn)品的最終效果也各有不同，這其中就體現(xiàn)了不同廠家的研發(fā)實力。
二、星光級道路監(jiān)控一體化攝像機(jī)
蘇州著名安防企業(yè)推出了星光級道路監(jiān)控一體化攝像機(jī)——IPC123-EN。該款產(chǎn)品將星光級照度攝像機(jī)，與護(hù)罩、專用鏡頭、補(bǔ)光燈集成起來，實現(xiàn)一體化交付。其內(nèi)置的LED補(bǔ)光燈，可對車牌進(jìn)行補(bǔ)光，在照明一般，甚至是無照明的城市次干路、支路以及園區(qū)道路上使用，也能清楚分辨車牌
同時，該款攝像機(jī)預(yù)置了車牌模式，提供4種車速區(qū)間的參數(shù)。調(diào)試人員再也不用擔(dān)心設(shè)置快門、增益、降噪等參數(shù)的繁瑣程序，只需判斷監(jiān)控場景內(nèi)的平均車速大概是多少，選擇對應(yīng)的車速即可一鍵設(shè)置參數(shù)。
三、低照度攝像機(jī)的發(fā)展趨勢
從低照度攝像機(jī)目前的發(fā)展趨勢來看，可以分為橫向及豎向兩個大方向，橫向發(fā)展即加強(qiáng)前端攝像機(jī)的智能化；而豎向發(fā)展即追求攝像機(jī)達(dá)到更低的照度值及更好的圖像效果。
1、智能化
從目前來看，智能分析前端化，已經(jīng)成為安防監(jiān)控的一種趨勢。如果在星光級低照度攝像機(jī)的基礎(chǔ)上，加上智能分析功能，就能在凌晨、黃昏等光線不太理想的時段，檢測、識別出視野范圍內(nèi)所有運動目標(biāo)，并對人車進(jìn)行分類，輸入如顏色、方向、速度等豐富的語義信息，大大提高夜間犯罪案件的破案率。
此外，從技術(shù)層面上講，設(shè)計專門的芯片來負(fù)責(zé)智能分析工作，并不會影響星光級低照度攝像機(jī)的成像效果，反而可以進(jìn)一步提升攝像機(jī)的適用范圍，實現(xiàn)對客戶的增值。
2、更低照度
目前安防行業(yè)通常將前端攝像機(jī)分為四個等級：
普通級攝像機(jī)，一般照度值均大于0.1Lux；
低照度攝像機(jī)，照度值范圍在0.1Lux至0.01Lux之間的攝像機(jī)；
月光級攝像機(jī)，照度值范圍在0.01Lux至0.001Lux間；
“星光級”的超低照度攝像機(jī)，最低照度值達(dá)到甚至低于0.0001Lux的時候。
追求更低照度，無疑是業(yè)界普遍追求的目標(biāo)。但，當(dāng)目前的技術(shù)尚不能達(dá)到更低照度之時，能達(dá)到更好的成像效果也是低照度攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展的一大進(jìn)步。
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