主頁(yè)(http://m.by236.com):解決夜間或暗光監(jiān)控的兩種方法 業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為良好的照明條件是阻止犯罪的最好因素,但良好的照明條件并非總在人們需要的時(shí)候就可以獲得。傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)一般在暗光或完全黑暗的情況下并不具備良好的敏感性, 因此需要加裝紅外燈類的輔助工具。不過(guò),一些制造商家們正在改進(jìn)元器件/成像傳感器的性能級(jí)別,以使夜間監(jiān)控變得前所未有的簡(jiǎn)單。 如何通過(guò)一項(xiàng)有效且經(jīng)濟(jì)上承受得起的視頻解決方案,來(lái)實(shí)現(xiàn)弱光或黑暗區(qū)域的監(jiān)控是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題。據(jù)Cantronic Systems市場(chǎng)營(yíng)銷執(zhí)行副總裁Jon Chynoweth稱,就全球市場(chǎng)來(lái)看,低照度攝像機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模約為3億美元。這些攝像機(jī)通常用于特殊場(chǎng)合或者偏遠(yuǎn)區(qū)域的應(yīng)用,例如一些機(jī)要區(qū)域、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防等。 需要注意的是,解決夜間或暗光監(jiān)控的方法有兩種:其一是通過(guò)輔助照明設(shè)備;另一種是通過(guò)專有的傳感器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩種方法各有優(yōu)勢(shì)。 紅外(IR)照明適用于基本無(wú)光的黑暗區(qū)域,這種情況僅需攝像機(jī)覆蓋有限或受限的小塊區(qū)域。打個(gè)比方來(lái)說(shuō):紅外攝像機(jī)有如黑夜中的一束手電筒光線,光束越小,可見(jiàn)區(qū)域也越小。目前,紅外攝像機(jī)正嘗試著通過(guò)自帶光源,使監(jiān)控圖像更為有效。而低照度攝像機(jī)采用的方法恰恰相反,它試圖充分利用周圍一切可用光源,如月光和星光。目前,還有些低照度攝像機(jī)通過(guò)采用一些成熟而可行的技術(shù),根本無(wú)需任何光源。當(dāng)然,所有這些都依賴于光學(xué)和傳感器技術(shù)的研發(fā)工作。 專有傳感器技術(shù) 想要提高低照度攝像機(jī)的性能有多種方法。采用何種方法會(huì)直接對(duì)整體成像質(zhì)量產(chǎn)生影響?一般來(lái)說(shuō),具備優(yōu)秀光學(xué)性能的攝像機(jī)與依賴于電子器件的攝像機(jī)相比,前者能為用戶提供真正意義上的圖像再現(xiàn)功能。具備優(yōu)秀光學(xué)性能的攝像機(jī),能為CCD或CMOS成像傳感器提供盡可能多的光源。 另一個(gè)需要考慮的因素是,一臺(tái)攝像機(jī)所使用的成像傳感器或芯片數(shù)量。在同等條件下,多個(gè)芯片工作起來(lái)總比單個(gè)芯片好,Three Brain Technology(TBT)公司的銷售總監(jiān)Sungje Jo說(shuō),“舉例來(lái)說(shuō),我們的雙CCD攝像機(jī)擁有一個(gè)高質(zhì)量的鏡頭和兩個(gè)CCD——彩色和黑白。根據(jù)光線條件,這兩個(gè)CCD可進(jìn)行互換。這款攝像機(jī)與那些有兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)CCD的攝像機(jī)所不同的地方在于——雙鏡頭攝像機(jī)無(wú)法在白天和夜晚獲取相同的視覺(jué)范圍! 單芯片攝像機(jī)可在微光下監(jiān)控物體,且價(jià)格水平可以接受。當(dāng)光線條件不足時(shí),攝像機(jī)會(huì)將它所采集到的光線,通過(guò)電子方式進(jìn)行放大,不過(guò)得到的圖像質(zhì)量不是那么完美,因?yàn)閷?duì)低照度情況下視頻信號(hào)的放大不可避免會(huì)產(chǎn)生噪點(diǎn)和視頻噪音。另一個(gè)缺陷是——單芯片攝像機(jī)使用的條紋濾波器會(huì)將光線離散開(kāi),這樣會(huì)導(dǎo)致一些光線丟失,由于是在低照度條件下進(jìn)行攝像,因此保留盡可能多的光線是必須的。 另一方面,一些人正在致力于解決這些問(wèn)題。由NoblePeak Vision開(kāi)發(fā)出來(lái)的一款新型的、具有革新意義的單芯片CMOS圖像傳感器技術(shù)能解決之前的復(fù)雜性和成本問(wèn)題!笆褂眠@款單芯片,TriWave技術(shù)能幫助安防或監(jiān)控?cái)z像機(jī)在最惡劣的零光線條件下辨明物體,其辨物能力甚至超越了市場(chǎng)上靈敏度最高的低照度攝像機(jī),”NoblePeak Vision公司銷售和營(yíng)銷副總裁Phil Davies說(shuō)道。 該技術(shù)的突破點(diǎn)在于NoblePeak已經(jīng)找到方法,通過(guò)在CMOS處理器中添加鍺元素,從而大大提高標(biāo)準(zhǔn)CMOS成像傳感器對(duì)波長(zhǎng)的響應(yīng)。鍺元素對(duì)紅外短波(SWIR)的敏感,以及它的長(zhǎng)波敏感性,可檢測(cè)到“夜晚的微光”,這些均得益于鍺較小的帶隙屬性!安煌谀切﹥r(jià)格昂貴、多芯片、復(fù)雜的半導(dǎo)體成像傳感器,TriWave基于硅元素的處理過(guò)程能在一個(gè)單獨(dú)的CMOS晶片上,產(chǎn)生數(shù)百計(jì)數(shù)的對(duì)短波紅外可見(jiàn)的成像芯片,這款產(chǎn)品具有高可靠性,且成本低廉,”Davies說(shuō)到。 采用CMOS處理的另外一個(gè)好處是,它能幫助低像素規(guī)模和高分辨率的圖像成像,從而可降低光學(xué)性能要求、減小攝像機(jī)系統(tǒng)尺寸、減輕重量、降低成本!癟riWave的另一優(yōu)勢(shì)在于,它對(duì)三種電磁頻譜:可見(jiàn)光、近紅外和短波紅外均比較敏感,”Davies解釋說(shuō)。因此,TriWave攝像機(jī)在白天和黑夜均能適用,完全無(wú)需為白天和黑夜單獨(dú)配備攝像機(jī)。 熱門(mén)技術(shù) 與其他需要少量光線才能產(chǎn)生圖像的技術(shù)不同,熱成像技術(shù)完全無(wú)需光源。它能在各種天氣、完全漆黑的環(huán)境下產(chǎn)生清晰的圖像。“人們對(duì)熱成像攝像機(jī)的興趣迅速倍增,熱成像攝像機(jī)市場(chǎng)每年都有可觀的發(fā)展,”FLIR Systems歐亞區(qū)營(yíng)銷經(jīng)理Christiaan Maras說(shuō),“有越來(lái)越多的安防專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了熱成像的優(yōu)勢(shì)所在。它從很大程度上提高了對(duì)事件的感知度,且?guī)缀醪辉黾尤魏尉S護(hù)成本! FLIR Systems推出了一系列的熱成像攝像機(jī)系統(tǒng),其具有低功耗性能,配置制冷型檢測(cè)器和非制冷型檢測(cè)器。有些系統(tǒng)甚至可以檢測(cè)到100米開(kāi)外的人形目標(biāo),還有一些系統(tǒng)能夠檢測(cè)到15公里遠(yuǎn)的人。熱成像攝像機(jī)正在各種應(yīng)用場(chǎng)合得到安裝應(yīng)用,如周界、港口、機(jī)場(chǎng)、核工廠、石油化工工程和倉(cāng)庫(kù)。 制冷型與非制冷型 使用制冷型和非制冷型的熱成像攝像機(jī),其能見(jiàn)距離是不同的。制冷型攝像機(jī)價(jià)格更為昂貴,但一般來(lái)說(shuō),其可見(jiàn)范圍在許多條件下,要比非制冷型攝像機(jī)遠(yuǎn)!耙豢畹湫偷闹评湫蛿z像機(jī)具有15微米的像素間距(像素中心的間距)。對(duì)一個(gè)500毫米的鏡頭和0.75米臨界尺寸的攝像機(jī)來(lái)說(shuō),2.1公里左右的一個(gè)人需要占據(jù)12個(gè)像素,”Maras解釋道!斑@個(gè)計(jì)算實(shí)例給我們這樣一個(gè)結(jié)論:攝像機(jī)如果需要識(shí)別數(shù)公里外的一個(gè)人,它所配的鏡頭需為500毫米焦距! 現(xiàn)在,我們來(lái)看看非制冷型傳感器,非制冷型因?yàn)楣鈱W(xué)性能和更大的像素,其比制冷型的傳感器內(nèi)在敏感度要低。一款典型的非制冷型傳感器的像素間距為38微米。這一增大的像素尺寸將500毫米焦距鏡頭的識(shí)別范圍縮減到0.8公里,Maras說(shuō)!皬倪@里我們可以了解——對(duì)于極端長(zhǎng)距熱成像的應(yīng)用情況,最好使用制冷型攝像機(jī)系統(tǒng)。這一點(diǎn)尤其適用于大氣環(huán)境濕潤(rùn)的條件! 大氣條件 盡管熱成像攝像機(jī)的能見(jiàn)性可以穿透黑暗、薄霧、微雨和雪天,不過(guò)其能見(jiàn)距離還是受到大氣條件的影響。即使在天空明凈的情況下,大氣固有的吸收度還是會(huì)對(duì)紅外攝像機(jī)系統(tǒng)能見(jiàn)范圍產(chǎn)生特定影響!皬谋举|(zhì)上來(lái)說(shuō),紅外信號(hào)從目標(biāo)探測(cè)距離到攝像機(jī)所途經(jīng)的距離越遠(yuǎn),中途丟失的信號(hào)量也會(huì)越多,”Maras說(shuō)道。
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