主頁（http://m.by236.com）：一體化攝像機機芯概述

　　一體化攝像機一般專指鏡頭內嵌、可自動聚焦的攝像機，它與球形攝像機(球機)共用一個核心部件一體化攝像機機芯(簡稱一體機機芯)。相比普通攝像機，使用一體機機芯的攝像機監控范圍廣，特別是球機，它能實現全方位更遠距離監控。普通攝像機稍遠距離監控只能達到“看得見”程度，而球機在這個距離可以表現到“看得清”，高清球機更是將這個效果表現到極致。

　　機芯為核心部件

　　一體機機芯主要由兩大部分構成：光學部分和軟硬件(自動聚焦板等)。光學部分是一體機機芯的成像系統，通常稱一體機鏡頭。一體機鏡頭是一體機機芯的核心部件，它直接影響一體機機芯的品質。一體化攝像機機芯的研發和生產廠家基本上采用外購一體機鏡頭方式。

　　評判一體機鏡頭品質的標準大致可以分為：光學性能、關鍵部件的穩定性和一致性。光學性能主要參考各種光學倍數下鏡頭的解像力;其它還包括鬼影、紫邊、色散等問題嚴重性。關鍵部件主要包括：光圈、馬達和濾光片切換等部件。而根據一體機鏡頭的品質大致可以分為三檔：日系鏡頭、臺灣鏡頭和國產鏡頭。日系鏡頭一般光學性能和穩定性表現都不錯，但價格較高;臺灣鏡頭性價比相對較高，但光學性能特別是高倍解像力表現不足;而國內廠家一體機鏡頭在穩定性和一致性上表現不太理想。

　　另外，濾光片也是這個光學系統的一部分，但有時并不被攝像機研發公司所重視，品質高的濾光片對圖像色彩和降低鏡頭光學上的不足有獨特作用。與光學系統相關的就是感光器件，由于一體機機芯應用的監控環境通常需要全天侯監控，因此對白天、晚上均有同樣的要求。要兼顧白天和晚上的效果，目前一般會選用CCD，而由于標清鏡頭光學上的孔徑只有1/4英寸，因此，標清一體機機芯一般都選取1/4英寸的SONY CCD(特別是低噪度表現優越)。對于高清一體機機芯則需要根據鏡頭孔徑選取感光器件。一直以來，CMOS成像器件在速度與低噪度方面表現要遜于CCD，而最新的CMOS在低噪度方面則有很大提高。綜合性價比來看，CMOS在后端DSP處理和發熱方面也相對優于CCD;因此，CMOS傳感器用于高清一體機機芯(特別是數字高清一體機機芯)將會越來越多。除光學系統外，軟硬件系統是一體機芯開發公司主要開發部分，其核心技術在于自動聚焦。

　　自動聚焦是優勢

　　與普通攝像機相比，一體機機芯主要差異在于自動聚焦(Auto Focus)，這也是限制國內一體機機芯發展的瓶頸。聚焦速度和效果的好壞，直接影響到用戶對監控現場圖像的抓取和錄像。好的產品，可以一次性準確聚焦;反之，在聚焦時會來回往復，需要3、4次才能定焦，更有甚者聚焦不到“最清晰點”。

　　自動聚焦這一技術，成為廠商亟需解決的技術難題。目前自動聚焦的實現方式有主動式和被動式兩種，其中主動式自動聚焦比較簡單，成本低，但控制沒有被動式自動聚焦方式靈活，聚焦精準度及效果較差;而被動式自動聚焦一般采集視頻信號，計算能量邊緣算子或者提取高頻分量，控制上很靈活并且算法上占優勢，聚焦精準度較好，包括高對比度場景和低照度場景的聚焦。

　　自動聚焦的性能可以從聚焦精準度、聚焦速度、定焦時的穩定性三個方面來評價。聚焦精準度主要表現在各種環境下、各種光學倍數下聚焦精確度。各種環境主要在于各種照度特別是晚上的聚焦精度，在有燈光場景和照度1Lux以下的場景中，不同的聚焦算法聚焦準確性差異較大，這是聚焦算法的一大難點。

　　聚焦速度主要表現為在各種光學倍數下，各種場景切換后聚焦的速度。由于在最大倍數下焦距最長，因此簡單的測試方法是在鏡頭光學最大倍數下，近處物體(如3米遠物體)聚焦完成后切換到遠處物體(如50米遠物體)聚焦完成所用時間。性能好的AF算法能夠迅速一次定焦，而采用差AF算法“圖像來回擺動”給用戶感覺是多次聚焦，且聚焦速度較慢。定焦時的穩定性由于較難測試而不被用戶所重視;在光學倍數較大時，性能差的AF算法監控有較大物體移動的場景時會經常來回聚焦，特別是晚上，有時會發現監控場景長時間處于模糊狀態和不穩定狀態。

　　向高清化、網絡化發展

　　安防行業正在經歷“數字化、網絡化、高清化、智能化”的方向發展，一體機機芯也不例外。一體機機芯在邁入高清時代，日韓公司率先推出了高清機芯產品。2010年索尼和三星主推模擬高清機芯，而日立公司則推出了數字高清機芯。模擬高清相對D1標清來說，參數指標上由原來480TVL提升到640TVL，而數字高清則由原來D1的40萬像素提高到百萬像素。因此單從參數指標上可以看出模擬高清比標清整體效果提高了1/3，而數字高清提高了1倍多。

　　另外，由于模擬高清在傳輸過程中的損耗較大，而百萬高清僅僅是高清最低的要求，因此，數字高清在圖像效果上要比模擬高清有更大優勢。因此，數字高清一體機機芯必將是一體機機芯發展的主要趨勢。

　　結語

　　回顧高清一體機機芯的發展歷程，2009年騰龍率先推出高清鏡頭，爾后其它日系鏡頭公司也都推出或研發高清鏡頭。2010年，日立推出基于該鏡頭的第一款數字高清一體機機芯，緊隨國內一些廠家推出了同類型自主研發的高清一體機機芯。高清一體機機芯相比標清機芯除光學部分的技術瓶頸外，自動聚焦是一個主要的難點。對市場主流高清一體機機芯研究發現，高清機芯白天的整體圖像效果與標清機芯相比有明顯提高，但晚上的總體效果改善不明顯;同時聚焦速度也總體比標清一體機機芯要慢點。由于使用一體機機芯的產品(特別是球機)性價比會顯著提高，因此這些產品必將會得到更快發展!另外，國內一流安防企業通過多年的研究，已經完全掌握一體機機芯自動聚焦等核心技術(如LTOE高新技術研究所等)，相信我國一體機機芯不久必將在市場占有一席之地。