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創(chuàng)通寶論星光攝像機(jī)的技術(shù)原理和技術(shù)難點(diǎn)誤區(qū)
發(fā)布時(shí)間:2018-5-4 瀏覽:6014 次

    星光攝像機(jī)的效果主要是由鏡頭圖像傳感器、后端圖像處理技術(shù)三大技術(shù)決定,要想取得理想的星光低照度監(jiān)控效果,需要對(duì)著三項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行不斷提升。對(duì)于鏡頭來說,提升星光效果最有效的方式就是提升進(jìn)光量,而有效提升進(jìn)光量的方式就是采用大光圈鏡頭,故一款效果優(yōu)異的星光攝像機(jī)必定采用大光圈鏡頭;當(dāng)然,我們不可能無限制的提升光圈值,大光圈也有一定的問題,主要是會(huì)導(dǎo)致景深變小和強(qiáng)光過曝兩個(gè)問題,景深小就會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控畫面遠(yuǎn)處和近處場景虛焦看不清,強(qiáng)光過曝就會(huì)導(dǎo)致如監(jiān)控中有車燈照射就會(huì)畫面一片白,而這時(shí)候就需要各個(gè)廠家通過自己的圖像算法來優(yōu)化。而且大光圈還會(huì)帶來攝像機(jī)成本的增加,越是大光圈的鏡頭,成本也是幾何倍的增加,這對(duì)于幾百元一個(gè)的攝像機(jī)來說還是難以承受,還有就是現(xiàn)有技術(shù)還只能實(shí)現(xiàn)F1.0量級(jí)的大光圈,存在一定的技術(shù)壁壘需要突破。

    對(duì)于傳感器來說,提升星光效果最有效的方式就是加大靶面(傳感器的尺寸)。相同分辨率的攝像機(jī),圖像傳感器靶面面積越大,則其單位像素的感光面積就增加了,從而變相增加了單位面積的進(jìn)光量=和大光圈一樣,大靶面的傳感器也會(huì)帶來成本明顯的提升,不僅是傳感器本身成本的增加,相應(yīng)配套的鏡頭的成本也會(huì)大大增加,這就限制了大靶面的普及和銷售。其次是傳感器工藝的變更.比如背照傳感器技術(shù)。傳統(tǒng)的CMOS傳感器每個(gè)像素點(diǎn)都要搭配一個(gè)對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器以及對(duì)應(yīng)的放大電路,而這部分電路會(huì)占用更多的像素面積,直接導(dǎo)致光電二極管實(shí)際感光的面積變小,感光能力變?nèi)?。背照傳感器技術(shù)通過改善傳統(tǒng)CMOS感光元件內(nèi)部的結(jié)構(gòu),讓感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向,光能從背面直射進(jìn)去,避免了在傳統(tǒng)傳感器結(jié)構(gòu)中,光線會(huì)受到微透鏡和光電二極管之間的電路和晶體管的影響,從而顯著提高光的效能,大大改善低光照條件下的拍攝效果。

    最后是優(yōu)異的圖像處理技術(shù),比如前面提及的聚焦和智能曝光算法;比如相比于傳統(tǒng)的2D降噪技術(shù)(幀內(nèi)降噪),采用3D降噪技術(shù)(幀間降噪)就可以使圖像噪點(diǎn)明顯減少,圖像會(huì)更加清晰透徹,從而顯示出比較純凈細(xì)膩的畫面;比如自動(dòng)增益.能夠?qū)⒌驼斩认聢D像的亮度維持在相對(duì)理想狀況,合理控制噪聲的大小。

    架構(gòu)星光技術(shù)的攝像機(jī)的誤區(qū)  

    東莞監(jiān)控系統(tǒng)公司稱首先星光攝像機(jī)只是一個(gè)形容詞,并不是說星光攝像機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在星光下就可以看清并呈現(xiàn)彩色,目前星光攝像機(jī)最適合的應(yīng)用場景是城市戶外夜晚(有點(diǎn)路燈),酒店走廊(昏暗,但是有一點(diǎn)光線),地下停車場(也是光線暗)等,千萬不要把星光攝像機(jī)用到郊外農(nóng)村無光或極弱光下,否則不能充分發(fā)乎星光攝像機(jī)的價(jià)值(不能實(shí)現(xiàn)彩色畫面的監(jiān)控)。但相比通用攝像機(jī),監(jiān)控黑白效果還是會(huì)有明顯提升,如果在郊外農(nóng)村使用星光攝像機(jī),如果要保證彩色圖像,建議另外增加一個(gè)白光燈作為微弱補(bǔ)光。

    其次,星光攝像機(jī)畫面越亮越好的說法也是錯(cuò)誤的,很多偽星光攝像機(jī)就是采用延長曝光時(shí)間來保證圖像亮度(很多廠家的宣傳廣告畫面就是采用類似方式),這種方式只能保證在靜止監(jiān)控畫面下的圖像效果,一旦運(yùn)用在有移動(dòng)物體的場景下,特別是快速移動(dòng)的物體,會(huì)帶來嚴(yán)重的拖影,根本沒有實(shí)際使用價(jià)值。還有類似加大數(shù)字增益也是相同的原理,在放大亮度信號(hào)的同時(shí)也放大了噪點(diǎn)信號(hào),由此會(huì)產(chǎn)生大量的噪點(diǎn)。

    第三,星光攝像機(jī)像素越高效果越好,隨著星光越來越火熱,各個(gè)廠家不斷吹噓高像素星光攝像機(jī),但實(shí)際上很多高像素星光攝像機(jī)夜間彩色效果還不如低像素星光攝像機(jī),原因就是前面原理中講到的相同傳感器尺寸下像素點(diǎn)越少,單位像素感光面積越大。故而低噪效果更好,所以要保證高像素星光攝像機(jī)的效果,就需要加大傳感器尺寸來保證星光效果,由此也會(huì)帶來成本的急劇提升。

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