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關(guān)于一體化攝像機(jī)的高清和夜視功能探討

2012年12月27日 15:43$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量:2330

  一體化攝像機(jī)多用于政府項(xiàng)目、次高層大樓以及商場、學(xué)校、酒店、賓館大堂等,另外還有專門適合醫(yī)院手術(shù)室等對環(huán)境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機(jī)無火花的防爆型產(chǎn)品。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,一體化攝像機(jī)打破了國外產(chǎn)品(Sony、HITACHI、Samsung、Panasonic、LG、CNB)獨(dú)霸市場的局面,越來越低的價格吸引了行業(yè)廠家的目光,除以上參與本專題企業(yè)之外,浙江大華、艾普視達(dá)、萬家安、奧尼克斯以及神州數(shù)碼等企業(yè)掌握了高清一體化攝像機(jī)核心技術(shù)。
  
  現(xiàn)在,隨著IP高清技術(shù)發(fā)展,一體化攝像機(jī)以傳統(tǒng)攝像機(jī)*的*性成為監(jiān)控的新寵。天地偉業(yè)王亮認(rèn)為目前高清的一體機(jī)業(yè)內(nèi)還比較少,價格也很高,但高清夜視一體機(jī)的發(fā)展趨勢,同時一體化攝像機(jī)的智能分析功能會越來越多,如越線報警、移動偵測等;所以,網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化也是一體機(jī)的發(fā)展方向,而且,從性價比及實(shí)用性來說,一體機(jī)正在替代傳統(tǒng)攝像機(jī),成為監(jiān)控系統(tǒng)的新寵,市場的均衡正在被慢慢打破,一體機(jī)的*將越來越大,應(yīng)用將越來越廣。
  
  就目前而言,安防監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要包括槍式攝像機(jī)、一體化攝像機(jī)、半球攝像機(jī)和高速球攝像機(jī)等類型產(chǎn)品。而據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),目前高清攝像機(jī)產(chǎn)品中,由于高清一體化攝像機(jī)等機(jī)型研發(fā)技術(shù)尚未普及,槍式高清攝像機(jī)憑借自身“發(fā)家”早、技術(shù)成熟以及性價比優(yōu)勢占領(lǐng)大部分中低端市場和部分市場??v然如此,其存在的諸多弊端同樣不容忽視。
  
  聚焦點(diǎn)偏移問題
  
  槍式攝像機(jī)主要由機(jī)身和鏡頭兩部分組合而成,其高性能的實(shí)現(xiàn)有賴于機(jī)身與鏡頭的搭配。而在監(jiān)控項(xiàng)目中,如果用戶或施工人員的專業(yè)技術(shù)不足,對攝像機(jī)與鏡頭搭配不合理,就會影響攝像機(jī)性能。在安防應(yīng)用中,用戶多采用手動調(diào)焦鏡頭,然而手動調(diào)焦依賴于人眼目視檢測和手動調(diào)節(jié),其效率低下、精度不盡人意;此外,槍式本易受到潮氣、振動、熱脹冷縮等環(huán)境因素干擾大,在使用一段時間后,極易出現(xiàn)攝像機(jī)聚焦點(diǎn)偏移造成圖像模糊、不穩(wěn)定、老化快等問題。
  
  背焦(后焦)調(diào)節(jié)問題
  
  由于攝像機(jī)圖像傳感器靶面不平以及不同鏡頭之間后焦距的區(qū)別,因此槍機(jī)背焦(后焦)調(diào)節(jié)技術(shù),一直是固定槍型攝像機(jī)廠商需要重點(diǎn)研發(fā)的技術(shù)。早期的背焦調(diào)節(jié)方式主要是后焦調(diào)節(jié)圈+后焦鎖定螺桿的方式,鎖定螺桿在多次調(diào)節(jié)后很容易損傷調(diào)節(jié)圈的螺紋,影響后焦的穩(wěn)定;另外一種方式是斜面自鎖式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),通常采用塑膠材料,在環(huán)境下也可能由于熱脹冷縮等原因造成后焦跑焦。此外,一些新的方法是采用更加精密可靠的螺紋調(diào)焦機(jī)構(gòu),但在模具上廠商投入的成本會更多。
  
  對于槍機(jī)使用一段時間后跑焦的問題,用戶和廠商各有解決之道。用戶(或工程商)通常只有派技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行處理,就網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控而言監(jiān)控前端設(shè)備分布較遠(yuǎn),這也將大大提高監(jiān)控維護(hù)成本;而少數(shù)廠商也在攝像機(jī)中加入電子后焦調(diào)整機(jī)構(gòu),但這無疑也增加了攝像機(jī)的成本。
  
  夜視問題
  
  無論是用戶還是廠商都希望攝像機(jī)在白天和夜晚都能夠帶來同樣優(yōu)異的畫質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控,除了期待高敏高感度的圖像傳感器,廠商不得不采用多種手段來提升低照度環(huán)境下的圖像效果。例如采用日夜型紅外截止雙濾光片自動切換機(jī)構(gòu)、彩轉(zhuǎn)黑、3D數(shù)字降噪、數(shù)字寬動態(tài)圖像增強(qiáng)等技術(shù)。
  
  然而,無論無論產(chǎn)品將zui低照度值標(biāo)至多低,夜間監(jiān)視效果與白天還是有一定差距,要想獲取清晰畫面,還需對場景補(bǔ)光(白光、普通紅外或激光夜視)。就槍型攝像機(jī)而言,鏡頭對于攝像機(jī)低照度的影響也是舉足輕重,百萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了應(yīng)當(dāng)選擇相應(yīng)的百萬像素鏡頭以外,鏡頭的鍍膜和曲光率的設(shè)計(jì)也應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,低照度環(huán)境表現(xiàn)優(yōu)異的圖像傳感器、配上穩(wěn)定可靠的濾光片機(jī)構(gòu)、外配一款好的鏡頭、再加上優(yōu)異的圖像增強(qiáng)算法,這些都是一個好的槍型攝像機(jī)產(chǎn)品需要具備的要素,但這些都又不是低價產(chǎn)品所能承受之重。
  
  變焦問題
  
  現(xiàn)在市場上使用的槍機(jī)鏡頭很多是自動光圈手動變焦型,焦距為幾毫米到幾十毫米,焦距需要在安裝時調(diào)整到位并鎖定。所以槍機(jī)通常只能用到監(jiān)控范圍有限的場合,比如室內(nèi)、樓道、停車場出入口等監(jiān)控位置相對固定的場所。當(dāng)然,槍型攝像機(jī)也可以采用電動變焦鏡頭,但電動鏡頭工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,所以目前市場上的電動鏡頭都比較昂貴。鏡頭生產(chǎn)廠商采用鏡頭嚴(yán)格選材,采用航空航天技術(shù)中常用到的合金材料,使用高精密數(shù)控機(jī)床一次性加工而成,鏡頭與鏡頭座連接部分采用鎖緊環(huán)緊固等方式來提高攝像機(jī)穩(wěn)定性。這種變焦鏡頭通常用于森林環(huán)境和防火監(jiān)控、邊防等特殊場合應(yīng)用,普通用戶實(shí)難普及。另外,由于網(wǎng)絡(luò)延時問題,電動變焦后帶來的手動控制二次聚焦問題無疑又是一大難題。
  
  市場出現(xiàn)了技術(shù)缺口!正因?yàn)闃屖綌z像機(jī)在高清時代的諸多不足,一體化攝像機(jī)的優(yōu)勢體現(xiàn)才更為明顯。??低曂袢A采訪中說,一體化攝像機(jī)與槍型攝像機(jī)相比較,具有可以變倍和自動聚焦的特點(diǎn),這對于監(jiān)控一個狹長的通道是非常有用的,既可以實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)控又可以看清局部細(xì)節(jié)。槍型攝像機(jī)需要選配鏡頭并要現(xiàn)場安裝、調(diào)試,這些繁瑣的工作,一體機(jī)全部不需要,一體機(jī)只需要安裝上去即可,根本不需要調(diào)試。
  
  另外,一體機(jī)體積比一般的槍型攝像機(jī)要小,安裝方便并且適合安裝的地點(diǎn)很多。網(wǎng)絡(luò)一體機(jī)使用更是方便,只需一根網(wǎng)線即可實(shí)現(xiàn)供電、視頻輸出和控制。保千里陳楊輝在此話題上的觀點(diǎn)是一體化攝像機(jī)與槍機(jī)或者普通機(jī)型對比,主要表現(xiàn)在自動聚焦上面,圖像畫面可隨時保持清晰。
  
  自動聚焦通過攝像機(jī)自動聚焦算法檢測圖像主物面的位置,并根據(jù)其在攝像機(jī)圖像傳感器上的聚焦情況自動調(diào)整鏡頭的聚焦馬達(dá),這樣往復(fù)多閃,即可實(shí)現(xiàn)變焦控制全程自動聚焦,圖像在變焦過程中隨時保持清晰畫面。自動對焦主要技術(shù)難點(diǎn)是要提高聚焦的速度和精度,精度將影響后期圖像處理的結(jié)果。場景中被攝物體與拍攝的距離時刻發(fā)生變化,快速的聚焦顯得尤其重要。日夜自動轉(zhuǎn)換技術(shù)讓安防監(jiān)控變的更加智能化,全天24小時連續(xù)監(jiān)控。一體化攝像機(jī)集成了雙濾光片切換機(jī)構(gòu),由于鏡頭固定,因此無需考慮后焦可調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu),集成度高,穩(wěn)定可靠。另外保千里一體化攝像機(jī)超寬白平衡、超寬動態(tài)、數(shù)字降噪、低照度這些特點(diǎn),即使在夜間,監(jiān)控圖像依然良好。
  
  另外,高清網(wǎng)絡(luò)一體化攝像機(jī)將視頻、云臺控制、報警和供電等都向網(wǎng)絡(luò)化集成,具有SD卡本地錄像存儲、運(yùn)動視頻圖像偵測、PoE供電、WiFi等功能,真正實(shí)現(xiàn)一線通;高新興羅中亮認(rèn)為,相對于普通槍機(jī)而言,槍機(jī)一般都為定焦鏡頭,在安裝時就必須把焦距調(diào)好。但是一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變倍,自動對焦,自對白平衡等,同時具有的寬動態(tài)能力,自動的紅外濾片切換功能。在其加裝云臺后,可以有效地進(jìn)行移動觀測,監(jiān)控范圍大大拓寬。相比于球機(jī),在都能滿足技術(shù)、環(huán)境要求的條件下,其有一定的成本優(yōu)勢。與以上持有相同觀點(diǎn)的還有金三立康威,他說一體化攝像機(jī)與傳統(tǒng)槍式攝像機(jī)相比,在安裝方面較方便,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,不似傳統(tǒng)攝像機(jī)有麻煩的連線。
  
  此外,良好的防水功能也是一體化攝像機(jī)的特色之一,一體化攝像機(jī)室外型都具有防水功能,且從制作工藝和使用壽命上來說,一體化攝像機(jī)鏡頭密閉好,受外界環(huán)境影響比傳統(tǒng)攝像機(jī)要小,使用壽命更長。然而,一體機(jī)也有各種類型,且功能特點(diǎn)均有不同,以金三立一體化云臺攝像機(jī)與其他普通“鏡頭內(nèi)嵌型一體機(jī)”對比,前者具有更好的環(huán)境適應(yīng)能力、圖像表現(xiàn)能力、功能拓展能力等。中興力維林鐵楠就這話題還補(bǔ)充到,一體化攝像機(jī)相比普通槍機(jī),更適合監(jiān)控走廊等監(jiān)控區(qū)域,如配合云臺使用,則更加適合較廣闊的監(jiān)控區(qū)域。
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