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近年来,随着IP高清技术发展,国内少数颇具研发实力的企业已经掌握了高清一体机机芯核心技术,如艾普视达、海康威视、浙江大华、奥尼克斯以及神州数码等。由于一体机技术精度要求较高、研发生产成本高,所以目前市场上高清网络一体机价格偏贵。高清一体机产品多用于平安城市、道路监控、机场、广场等场所。广泛的应用带动一体化摄像机市场发展,那么一体化摄像机凭借什么样的应用技巧和优势立足市场竞争?
一体化摄像机应用技巧
视频监控进入高清时代,要充分体现摄像机的高清效果,产品选配安装也不可忽视。近期,笔者参加了湖北某高校平安校园高清视频监控项目调试,发现有技术员对百万高清网络红外摄像机的选配使用存在误解。主要有这几个方面:200万高清网络枪机选配普通的镜头;百万高清网络红外一体化枪式摄像机安装在户外照射距离过远,夜视效果很差;摄像机集中供电电流不足原因导致雪花点严重。
在一般的安防监控系统安装上,高清网络摄像机和普通摄像机的安装和调试方法基本相同,但必须要注意好镜头选配。镜头的质量不好,或者选配的类型不对,很大程度上会影响到画面的清晰度。选配红外一体化枪式摄像机时应根据具体安装环境而定,例如:室内可以选择功率较小的近距离网络红外摄像机,走道围墙应选择功率较大的点阵式网络红外摄像机。
一体化摄像机应用优势
与传统枪型摄像机相比,一体化摄像机集成度高体积小巧、美观,安装非常简单。同时,高清网络一体机可以通过网络实现变倍、聚焦和光圈控制,一次安装几乎不需要到现场进行后期维护。此外,高清网络一体化摄像机清晰度更高、监控范围更广,不需要另外选配高清镜头,综合性价比高。
与枪机等普通机型相比,一体化摄像机的特色主要体现在自动聚焦上,其使图像画面随时保持清晰。那么,何为自动聚焦?简而言之,自动聚焦即是通过摄像机自动聚焦算法检测图像主物面的位置,并根据其在摄像机图像传感器上的聚焦情况自动调整镜头的聚焦马达,这样往复多次,即可实现变焦控制全程自动聚焦,图像在变焦过程中随时保持清晰。如此一来,传统枪机跑焦和手动调焦维护的时代便一去不复返了。
变焦控制和自动聚焦技术提高了监控效率,当图像画面发生变化(如有物体移动或变焦控制时)需要重新聚焦,自动聚焦镜头可以自动执行聚焦操作,让整个画面始终保持焦点准确图像清晰。比如我们控制镜头变焦让画面场景中的人物由远及近时,自动聚焦算法会不断分析当前画面并发出镜头自动聚焦命令,使人物在画面中始终保持焦点清晰。而如果一体化摄像机安装在云台上,同样可以根据云台的操作完成自动聚焦。自动聚焦主要技术难点是要提高聚焦的速度和精度,精度将影响后期图像处理的结果。场景中被摄物体与拍摄的距离时刻发生变化,快速的聚焦十分必要,聚焦速度的提高,取决于聚焦评价函数的选择。
聚焦评价函数用来衡量图像聚焦与否。基于图像处理的自动聚焦算法中常用的聚焦评价函数的类型大致有:灰度梯度函数、信息学函数、频域函数、统计学函数等。用微积分法对图像进行梯度变换,将图像的边缘增强处理,使聚焦图像与离焦图像的评价函数值更加分明,提高了准确聚焦的灵敏度。该方法是目前安防一体化摄像机使用得较多的一种。
一体化监控摄像机如何立足市场竞争
对于一体化摄像机,一直以来有几种不同的理解,譬如:一体化半球摄像机、一体化球型摄像机、一体化云台摄像机、镜头内嵌型一体机。
有指半球型一体机、快速球型一体机、结合云台的一体化摄像机和镜头内建的一体机。严格来说,快速球型摄像机、半球型摄像机与一般的一体机不是一个概念,但所用摄像机技术是一样的,因而一般也会将其归为一体化范畴。现在通常所说的一体化摄像机应专指镜头内建、可自动聚焦的一体化摄像机,也是本专题所要详细呈述的一类产品。一体化摄像机既然集众多高端功能与一体,那么,如何辨识一体化摄像机优劣属性。
其实,一体化摄像机的关键技术是镜头、CCD和DSP处理模块。镜头主要被日本厂商所掌握,如Canon、Camputar、Avenir等,在一体机领域提供OEM最多的是Canon镜头。从CCD(为摄像机优劣的关键元素)看,供应商以Sony为主,Sony产CCD又以民用为主流,SonyCCD分为SuperHAD和Exview两种类型,其中Exview是最新技术,普遍采用1/4寸尺寸,性噪比高于SuperHAD;Panasonic和Samsung各自用自己的CCD生产一体机;其他柯达、富士主要开发专业用的CCD。在DSP处理芯片上,不同厂家各有特色,如Sony的DSP芯片在色彩还原度方面比较优秀,而Canon、Nikon的DSP在捕光模式和对焦上比较好。谈到摄像机就会谈到画质这个第一要素,对于一体化摄像机来说也不例外。如今,市场上主流机型的图像分辨率都达到了520线,一体化机的分辨率有着向540线或者更高清晰度前进的强劲态势。不过摄像机与监视器的分辨率不能相差太远,否则一味追求高分辨率的摄像机而忽略了对监视器的选择,会造成设备浪费。就目前的实际应用而言,480线至520线的分辨率就是最实用的了。目前国内品牌一体化摄像机大多是采用进口机芯,因此在图像和画质上与国外产品基本没什么差别,所以,衡量一体化摄像机的优劣,还是从以下介绍中总结竞争点在哪?
明日实业杨祖栋在采访中回答记者说,他认为衡量一体机机芯的主要指标有:像素、降噪、曝光、色彩还原度、低照度、聚焦性能、光学倍率。举其中几点说明,像素由传感器和镜头决定,一般普通一体化摄像机采用的CCD及DSP方案的不同,主要有480/520/540TV线等多种。SonyCCD是常用的类型,Exview性噪比高于SuperHAD;通常,一体化摄像机最低照度由CCD的灵敏度决定的。
目前,采用1/4“彩色CCD可达到0.1Lux级别的照度,为达到更低照度,一般采用帧积累模式。另外,采用红外阵列补光模组,也可达到更低照度,但这会使画面失真程度较大,而使用自动滤光片切换能提高晚上图像效果;光学变焦倍率是衡量一体化摄像机空间成像范围的重要指标。光学变焦倍率跟变焦镜头相关,目前一般有10X/18X/22X/27X/36X等倍率,如果加上电子放大功能,则可对约500米范围内的目标进行有效监控;当前,限制国内一体机发展的瓶颈在于自动聚焦。聚焦速度和效果好坏,直接影响到用户对监控现场图像的抓取和录像。好的产品,可以一次性准确聚焦;差的产品,在聚焦时会来回往复,需要3、4次才能定焦,或者聚焦不到“最清晰点”。
自动聚焦这一技术,成为厂商急需要解决的技术难题。一些厂商为了避开这个障碍,只能在后端的电机控制部分、产品外壳上下功夫,加上一些OSD菜单开发,用来设置摄像机的各种参数。更有图省事的厂商,直接采用进口机芯做二次开发,图像画质上与国外产品无多大差别,AF效果却无可比性。金三立康威认为衡量一款一体化云台摄像机的优劣,可以从摄像机稳定性、图像效果、变倍效果、日夜切换效果、红外对接、环境适应能力等多个方面进行评判。
翔飞杨光胜补充以上观点,他认为除以上厂家所说之外,还可以在低照度时聚焦的精确度,变倍速度,协议兼容性等方面考衡。中兴力维林铁楠说,衡量一体化摄像机图像方面的技术指标与传统摄像机基本一样,包括传感器类型、清晰度、低照度、信噪比、色彩还原、白平衡、动态范围等等。除此之外,光学变焦倍数、自动聚焦速度、自动聚焦准确性、跟焦、变焦平滑度等也是衡量一体机的重要指标。
关于一体化摄像机:
一体化摄像机现在专指具有光学变焦和自动聚焦镜头内置一体化的摄像机。与枪机相比,一体机芯精密度和技术要高很多,模拟监控时代的一体机机芯均被日韩企业(如三星、日立、索尼等)所垄断。 艾礼富 艾礼富红外对射 艾礼富报警主机 艾礼富光栅 新视威 安德韦尔 ABOUNDI 电力线通信 电力载波