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技術(shù)文章

一體化攝像機(jī)的監(jiān)控素質(zhì)受哪些因素的影響？

閱讀：2166發(fā)布時(shí)間：2015-1-14

　　在一體化攝像機(jī)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造過程中，其監(jiān)控質(zhì)量(如清晰度、色彩、延遲、碼流控制、低照度、寬動(dòng)態(tài)等)要受到哪些因素的影響呢？“一體化攝像機(jī)的監(jiān)控素質(zhì)主要受Senor、芯片解決方案及圖像處理技術(shù)的影響，如果Senor和芯片解決方案確定后，那么決定一體化攝像機(jī)監(jiān)控素質(zhì)的便主要是圖像處理技術(shù)了。”杭州?？低?002415,股吧)數(shù)字技術(shù)股份有限公司工程師童振華在面對(duì)筆者上述問題時(shí)如此回答。那么一體化攝像機(jī)詳細(xì)的監(jiān)控素質(zhì)會(huì)受到哪些因素的影響呢？
　　
　　清晰度：清晰度對(duì)監(jiān)控的重要性不言而喻，其直接體現(xiàn)出監(jiān)控畫面細(xì)節(jié)的豐富性，關(guān)鍵的性能指標(biāo)是像素值，通常所言的200萬或300萬便是指此，在像素值相同時(shí)，決定清晰度表現(xiàn)的主要為鏡頭品質(zhì)及傳感器，高品質(zhì)的鏡頭從其中心清晰度到邊緣清晰度的折損會(huì)較小，品質(zhì)差的鏡頭則相反；而傳感器的差距則主要體現(xiàn)在感光面積及信噪比等方面，此外像碼流、寬動(dòng)態(tài)范圍、編碼壓縮方案等因素亦會(huì)對(duì)清晰度造成影響；
　　
　　碼流：其主要受到編碼壓縮算法方案的限制，碼流的作用主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)帶寬與存儲(chǔ)上，也就是說在保證圖像清晰流暢的基礎(chǔ)上，找到一個(gè)恰如其分的值，使得其既能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬亦能節(jié)省存儲(chǔ)容量。當(dāng)碼流過高時(shí)，畫面雖能保證清晰順暢，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及存儲(chǔ)造成太大壓力，一旦大規(guī)模應(yīng)用，成本將成為用戶不能承受之痛；而碼流過低則會(huì)降低畫面清晰度，使其呈現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象。值得慶幸的是，或今明年，采用H.265編碼壓縮方式的產(chǎn)品很可能大規(guī)模批量上市，相對(duì)目前的H.264，H.265可用一半的帶寬即可達(dá)成與其相同的監(jiān)控效果，屆時(shí)對(duì)帶寬與存儲(chǔ)的需求皆會(huì)降低50%左右，這不但可大大節(jié)約成本，對(duì)高清監(jiān)控的廣泛普及亦起到良好的促進(jìn)作用；
　　
　　色彩：在談?wù)撋是?，先談?wù)劙灼胶?，白平衡是描述顯示器中紅、綠、藍(lán)三基色混合生成后白色度的一項(xiàng)指標(biāo)，zui通俗的理解就是讓白色所成的像依然為白色，這里又不得不提及色溫這個(gè)概念，何為色溫？簡(jiǎn)單地說就是定量地以開爾文溫度來表示色彩，不同的顏色可用不同的溫度來表示，我們?cè)跀z像機(jī)的IE設(shè)置界面通?？煽吹阶詣?dòng)白平衡與手動(dòng)白平衡的選項(xiàng)，其中手動(dòng)白平衡就是針對(duì)當(dāng)前環(huán)境的現(xiàn)狀，通過調(diào)節(jié)，使當(dāng)前的環(huán)境與其相應(yīng)的色溫吻合，從而讓顯示器呈現(xiàn)出準(zhǔn)確的色彩來。此外，一些廠商通常會(huì)有自己*的色彩風(fēng)格，比如索尼產(chǎn)品的色彩通常比較濃郁，較為養(yǎng)眼；尼康產(chǎn)品的風(fēng)格通常平實(shí)，準(zhǔn)確，不會(huì)有太多的加工成分；
　　
　　灰階：灰階代表了由zui暗到zui亮之間不同亮度的層次級(jí)別，這中間層級(jí)越多，所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩，其主要受到傳感器的動(dòng)態(tài)范圍、寬動(dòng)態(tài)算法和性能的影響，灰階等級(jí)越高，其在強(qiáng)光、背光等特殊環(huán)境下的監(jiān)控效果便越好；
　　
　　延遲：對(duì)延遲構(gòu)成影響的主要為碼流、網(wǎng)絡(luò)以及編碼算法。碼流越低，延遲越少；網(wǎng)絡(luò)越慢，延遲越長(zhǎng)；編碼壓縮算法越先進(jìn)，延遲亦越少。此外測(cè)試計(jì)算機(jī)本身的性能亦會(huì)對(duì)延遲構(gòu)成影響。延遲主要影響到畫面的實(shí)時(shí)性以及平臺(tái)或客戶端相應(yīng)控制的速度和效率；
　　
　　低照度：一體化攝像機(jī)的低照度表現(xiàn)主要受鏡頭、傳感器、降噪算法的影響，鏡頭對(duì)其的影響主要體現(xiàn)在通光量，即鏡頭的zui大光圈，這點(diǎn)不難理解；傳感器則是其感光器件的靈敏度會(huì)對(duì)低照度成像形成影響。在攝像機(jī)的像素值確定后，傳感器的尺寸越大，那么其單位像素的感光面積便越大，靈敏度就越高，對(duì)光線便越敏感，低照度下的成像質(zhì)量自然會(huì)更好了。此外可在軟件方面提升低照度效果，如2D、3D降噪算法，幀累積技術(shù)等，由于安全事故多數(shù)發(fā)生在光線不佳條件下，攝像機(jī)的低照度性能將會(huì)越來越受重視，各大廠商在其上亦是發(fā)力頻頻
　　
　　寬動(dòng)態(tài)：寬動(dòng)態(tài)一般是通過同一時(shí)間兩次曝光，一次快，一次慢，然后進(jìn)行合成，使場(chǎng)景中明與暗的部分皆得以清晰顯示。其主要受到兩方面的影響，其一是傳感器，其影響在于前面所述的兩次曝光，毫無疑問，這兩次曝光后的圖像畫質(zhì)表現(xiàn)主要受到傳感器的影響；其二是寬動(dòng)態(tài)算法，寬動(dòng)態(tài)算法的影響主要在于兩次曝光之后的圖像合成上，前述的兩次曝光中，快的曝光主要在于摘取畫面中較為明亮位置的圖像(此時(shí)較暗部分的圖像往往會(huì)是漆黑一片)，而慢的曝光則是為摘取畫面中較暗部分的圖像(此時(shí)較亮部分的圖像往往是處于過曝狀態(tài)，細(xì)節(jié)會(huì)被白光掩蓋)，寬動(dòng)態(tài)算法經(jīng)過比較權(quán)衡后，將兩次曝光所產(chǎn)生的有效部分的畫面進(jìn)行合成，形成明與暗皆能清晰呈現(xiàn)的畫面，其運(yùn)作過程大體如此，由此可知，寬動(dòng)態(tài)主要應(yīng)用于前后景明暗反差較大的場(chǎng)景中。

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一體化攝像機(jī)的監(jiān)控素質(zhì)受哪些因素的影響？

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