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全面開花:一體化攝像機性能特點及應用

閱覽次數:412 次  發布日期: -0001-11-30

成都弱電工程訊:

一體化攝像機歷經數十載的發展后,已經打破了國外產品獨霸市場的局面,在很多領域都發揮著不可替代的作用。伴隨“平安城市”、“科技強警”在全國范圍內的普及,“智慧城市”、無人實時監控模式愈炒愈熱,以及高清一體化攝像機等機型研發技術的不斷進步,相信一體化攝像機的應用由目前的定點轉向為全面開花亦指日可待。

一體化攝像機性能特點

一體化攝像機可以方便地對鏡頭倍率、聚焦、光圈、自動增益進行控制,主要性能指標如下:

分辨率

攝像機的分辨率由CCD和鏡頭決定的。根據一體機采用的CCD及DSP方案的分歧,主要有480/520/540TV線等多種。SonyCCD是常用的類型,Exview性噪比高于SuperHAD。

光學變焦

光學變焦倍率是衡量一體化攝像機空間成像范圍的重要指標。光學變焦倍率跟變焦鏡頭相關,目前一般有10X/18X/22X/27X/36X等倍率,假如加上電子放大功能,則可對約500米范圍內的目標進行有效監控(如圖1所示)。

自動聚焦

當前,限制國內一體機發展的瓶頸在于自動聚焦。聚焦速度和效果好壞,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;差的產品,在聚焦時會來回往復,需要3、4次才能定焦,或者聚焦不到“最清晰點”。自動聚焦這一技術,成為廠商急需要解決的技術難題。一些廠商為了避開這個障礙,只能在后端的電機控制部分、產品外殼上下功夫,加上一些OSD菜單開發,用來設置攝像機的各種參數。更有圖省事的廠商,直接采用進口機芯做二次開發,圖像畫質上與國外產品無多大差別,AF效果卻無可比性。

AF性能,可從聚焦精準度、聚焦速度、定焦效果來評價。聚焦精準度是一個很重要的因素,目前自動聚焦的實現方式有模擬自動聚焦和數字自動聚焦兩種。模擬自動聚焦比較簡樸,成本低,但控制沒有數字方式靈活,聚焦精準度及效果較差。數字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。聚焦速度來說,用于球機的機芯比一體化槍機的要求要高。就定焦效果來講,性能好的AF算法能夠迅速一次定焦,三次定焦的方式給用戶感覺是“圖像來回擺動”。

低照度

通常,最低照度由CCD的靈敏度決定的。目前,采用1/4“彩色CCD可達到0.1Lux級別的照度,為達到更低照度,一般采用幀積累模式。另外,采用紅外陣列補光模組,也可達到更低照度,但這會使畫面失真程度

較大,而使用自動濾光片切換能提高晚上圖像效果。

通訊接口

一般是RS232或RS485接口,有多種485通信協議。常用的品牌有有PELCO-P/D,松下,三星。然而與球機的接口協議就各不相同,協議的分歧會帶來兼容性問題。

另外

除以上幾類重要性能指標外,還有白平衡模式、數字放大開關、自動光圈/手動光圈、鏡像功能等性能指標。

“芯”決定一切

一體化攝像機可以看作是一個單元個體,其中包括:電動光學變焦鏡頭,視頻信號采集處理控制模塊(CCD和DSP),視頻、電源/數據控制接口,經管編程信息按鈕接口等。其中,電動光學變焦鏡頭,視頻信號采集處理控制模塊已經被統一裝在體積、形狀近似四方形的金屬盒內,俗稱機芯。

一體化攝像機機芯的好壞直接決定了一體化攝像機產品之間的差距。

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