惡劣天氣考驗戶外監(jiān)控攝像機電子眼功能
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2012-12-28 10:58:25 加入收藏
嚴寒天氣給道路安全帶來隱患,同時也是對道路監(jiān)控攝像機的考驗。安防監(jiān)控攝像機面對惡劣天氣,從夜視、透霧到防水,應(yīng)用功能百花齊放,市場發(fā)展逐漸擴展。
一、夜視功能開發(fā),紅外攝像機深入應(yīng)用
顧名思義,紅外攝像機就是在夜間,攝像機會發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照射被拍攝的物體,然后接受到其反射的紅外光形成圖像。夜間使用時要關(guān)掉紅外濾光鏡,使其不再阻擋紅外線進入CCD。這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像,而不是可見光反射所成的影像,此時可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。視頻監(jiān)控向室外發(fā)展,室外監(jiān)控向夜視發(fā)展,夜視的發(fā)展方向目前是基于紅外光。這個趨勢已成為絕大多數(shù)攝像機行業(yè)人員的看法。
紅外攝像機發(fā)展歷程
為了滿足全天候監(jiān)控的需求,早在2001~2003年我國監(jiān)控生產(chǎn)廠家就開始探索紅外攝像機技術(shù)。從早期的攝像機加紅外燈板的模組到攝像機和紅外燈的一體化設(shè)計,從LED紅外燈手控模式到光敏電阻自動控制,再到攝像機雙濾光片的引入應(yīng)用;從最基本的視頻監(jiān)控要求到防水防暴、強光抑制、人臉識別、隱私遮蔽等各式各樣功能需求的紅外攝像機出現(xiàn),無不見證著我國紅外攝像機技術(shù)和市場的長足發(fā)展。
2006年以后,隨著越來越多的生產(chǎn)廠家涌入該領(lǐng)域,紅外攝像機市場逐步形成了供大于求的局面,廠家間的競爭也愈發(fā)白熱化。身處安防行業(yè)群雄逐鹿的時代,紅外攝像機產(chǎn)品也和其他安防產(chǎn)品一樣,有著同樣的時代印記??陀^說,手工作坊的充斥、行業(yè)標準的缺失都在某種程度上制約著紅外攝像機市場的發(fā)展。
夜間需求推動紅外攝像機市場
最近幾年,國內(nèi)經(jīng)濟高速發(fā)展,城市綜合治安和交通監(jiān)控也承受著高速發(fā)展所帶來的空間的壓力,技術(shù)的瓶頸,規(guī)模的局限,市場的混亂等等。現(xiàn)在,夜間監(jiān)控世安防監(jiān)控中重要的考慮因素,在很多場所,要實現(xiàn)24小時監(jiān)控。要實現(xiàn)24小時監(jiān)控,現(xiàn)在的監(jiān)控攝像機中,一般采用的是低照度與紅外攝像技術(shù),這兩種已經(jīng)在監(jiān)控領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。下面我就為大家來分別介紹一下低照度與紅外攝像技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展情況。
隨著社會的發(fā)展,夜間監(jiān)控的需要,確定了監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向,對于這個技術(shù)分析我們分四種情況討論,第一種是高感度的CCD和低照度功能組成的基礎(chǔ)部分;第二種紅外照明加黑白攝像機,對于索尼中國來說目前并沒有這塊業(yè)務(wù);第三種就是直接紅外攝像機;第四種是一些更高端的攝像機,像圖象增強型CCD或電子倍增型CCD的攝像機,最直接的一個特點就是靈敏度相對于其他攝像機要有大幅度的提升,比如說一千倍或者幾千倍,但造價也會大幅提升。
現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域,在全國很多地方需要24小時晝夜監(jiān)控,所以紅外攝像機這一塊,包括對紅外夜間低照度攝像機,得到廣泛應(yīng)用,這是一個趨勢。對于紅外攝像這塊,我認為也就是這樣,而且市場情況會越來越好。剛開始進入的時候,紅外市場還是低照度和紅外攝像機的使用,這是我們的一個起步點。開始覺得紅外燈安裝問題是很大的問題。隨著市場需求的出現(xiàn),案件發(fā)生基本上95%以上都是夜間,這是國際上統(tǒng)計的數(shù)字。所以夜間監(jiān)控比白天監(jiān)控更重要,所以真正的監(jiān)控,夜間監(jiān)控是重中之重,像北京這種大城市照明已經(jīng)足夠了,成像清晰度比國外還要好。但是中國大部分城市12點以后是一片黑暗,所以紅外燈的應(yīng)用是不可避免的。
紅外燈光安裝是一個大問題。業(yè)內(nèi)人士表示,進入這個市場紅外一體機就面市了,發(fā)展到今天非??欤驗樗牧畠r性,方便性,目前市場上無與倫比,當(dāng)然對索尼CCD來講需求量非常大,現(xiàn)在也是你們的CCD斷檔,對中國來講市場應(yīng)該非常大。
對紅外一體機來講已經(jīng)發(fā)展到一個階段,目前價格等方面都很好,但是有一個很大的問題,就是成像不清晰。因為紅外的波長跟可見光波長是完全不一樣的,我看過國外生產(chǎn)的許多家的紅外燈,全部成像都不合格,通不過國家的標準。所以對紅外攝像機這塊提出更高的要求。對我們來講,紅外效果這塊,不單單是紅外燈,還有攝像機芯片的感光的波長,在可見光的清晰范圍和紅外的情況下清晰范圍是不一樣的。
二、適應(yīng)雨雪霧天氣,攝像機透霧技術(shù)受寵
近年來,視頻監(jiān)控設(shè)備保衛(wèi)安全已經(jīng)成為了各行各業(yè)的必要手段。但是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控設(shè)備無一例外的都有一個弊端,就是在夜間和霧天的監(jiān)控效果十分不理想,而夜間和霧天又是案件多發(fā)時間,對于距離稍遠的監(jiān)控,幾乎更是一片空白,透霧攝像機的應(yīng)用更是大大提升。
隨著工業(yè)的發(fā)展以及其對氣候的影響,霧霾越來越成為一種常見的天氣現(xiàn)象,這對戶外應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)的畫面品質(zhì)造成很大的影響。目前,實際工程中主要通過雷達、紅外等其它手段在霧霾氣候中感知和監(jiān)測目標,由于技術(shù)和成本的限制,雷達、紅外等在視頻監(jiān)控領(lǐng)域還沒有理想的應(yīng)對方案。實時視頻透霧技術(shù)的出現(xiàn),能夠為視頻監(jiān)控領(lǐng)域帶來多方面的價值。
實時視頻透霧技術(shù)具備很強的可工程化能力。該透霧技術(shù)可適用于各種分辨率包括百萬像素級高清圖像;在各種分辨率下均能保證實時的準確透霧處理;能根據(jù)目標場景實時評估當(dāng)前霧濃度并自適應(yīng)的調(diào)整透霧強度,無懼場景的霧況改變;由于該透霧技術(shù)能夠得出精確的景深信息,對同一場景中非均勻的霧氣能準確的去除而不會殘留透霧瑕疵。
實時透霧技術(shù)能夠與視頻壓縮、智能分析技術(shù)結(jié)合,為其帶來更大的價值。由于目前主流的視頻壓縮算法都是有損壓縮,會對圖像中對比度較低的細節(jié)造成損傷,而有霧視頻一般就是對比度低、細節(jié)偏少的,因此被編碼壓縮后往往模糊不清且無法恢復(fù)。采用實時透霧技術(shù)能夠有效地增強圖像對比度和細節(jié),保證有價值的信息不會被編碼壓縮丟失,顯著提高信息有效性。對于智能分析而言也是類似,經(jīng)實時透霧技術(shù)處理的圖像,其分析結(jié)果的錯誤率尤其是漏報率能夠顯著降低,從而大幅提高智能分析系統(tǒng)的實用性。
未來發(fā)展室外應(yīng)用將增大
在艦、船、飛機等上,觀瞄系統(tǒng)對感知其周圍的態(tài)勢有著非常重要的作用,觀瞄系統(tǒng)一般由CCD攝像機和紅外成像系統(tǒng)組成。霧、水氣、雨雪等惡劣海洋氣象環(huán)境會嚴重影響CCD和紅外成像系統(tǒng)的圖像質(zhì)量,主要表現(xiàn)在圖像對比度下降,遠處目標模糊不清,難以分辨。從而影響對周圍態(tài)勢的感知能力。
海洋的環(huán)境極為惡劣,霧、雨、水氣等天氣是常見的,而觀瞄系統(tǒng)需要有能力對遠距離的、微小的、高速移動的目標進行及時的觀察。如果不能及時發(fā)現(xiàn)目標,就可能使己方處于被動狀態(tài)。因此lcd液晶屏圖裝備這種視頻增透設(shè)備,對提升觀瞄系統(tǒng)的觀察能力是非常必要的。
總之,從應(yīng)用場景來看,實時視頻透霧技術(shù)可用于多種戶外場合;從應(yīng)用的行業(yè)來看,包括交通行業(yè)、公安行業(yè)、教育、航空、數(shù)碼產(chǎn)品、遙感圖像處理、食品安全監(jiān)控,甚至包括特殊的軍事應(yīng)用等;從應(yīng)用的產(chǎn)品與解決方案來看,實時視頻透霧技術(shù)在安防監(jiān)控領(lǐng)域,可以應(yīng)用于前端攝像機、快球的透霧與提升圖像的質(zhì)量等。發(fā)展前景甚好。
三、惡劣氣候,防水?dāng)z像機傾力
在視頻監(jiān)控領(lǐng)域中,室外監(jiān)控占據(jù)著較大的比例,最常見的如道路監(jiān)控。由于受各種天氣因素的干擾,室外監(jiān)控往往要具有紅外、防水、防霧、防雨雪等等功能。在遇到北京強降雨及廣東臺風(fēng)等等惡劣的天氣時,室外監(jiān)控的防護等級關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)在突遭惡劣天氣影響的承受能力。防水等級按其防護程度的強弱可分為8個等級,每個等級在不同的防護范圍有不同的防護效果。
散熱問題受重視
說到監(jiān)控紅外防水?dāng)z像機在市場上無人不曉;對于它的優(yōu)勢和不足相信大家也都有著比較清晰的認識,別的不說,就拿散熱效果來說吧。傳統(tǒng)紅外防水?dāng)z像機是用多顆紅外燈串連做成燈板,它的燈所產(chǎn)生的熱是通過正負級來傳送出來,起不到很好的散熱作用,它的封裝材料是采用環(huán)氧樹脂,工作一段時間會出現(xiàn)斷裂層,從而出現(xiàn)光衰這種現(xiàn)象,3個月后傳統(tǒng)紅外防水?dāng)z像機紅外光可以衰減30%。為了改變這個因散熱不好而導(dǎo)致紅外防水?dāng)z像機壽命不長的情況,新一代的紅外防水?dāng)z像機在紅外燈方面做了創(chuàng)新和改進。
水氣解決途徑
新一代的紅外防水?dāng)z像機用的是單顆燈,它的一顆燈相當(dāng)于傳統(tǒng)攝像機的70—80顆紅外燈,這顆燈是通過燈板再連接一個散熱塊,從而起到散熱作用,封裝材料采用的是硒膠,因為沒有斷裂層,也不會出現(xiàn)光衰這種現(xiàn)象,夜視效果非常好,壽命可以達到5—10年,2年內(nèi)肉眼看不到衰減。
新一代紅外防水?dāng)z像機的點陣燈可集成60-80粒LED發(fā)光晶體,集成后的體積也只有指甲蓋大小,制作成品體積也不會太過龐大。由于點陣燈為高度集成的LED,故體積比其他產(chǎn)品小很多。新一代的紅外防水?dāng)z像機的散熱很好,如果用了后發(fā)現(xiàn)外殼摸上去很熱,說明它的熱能散出來了,這是好事。散熱好也就延長了壽命。
體積小最主要優(yōu)點是便于應(yīng)用,如果用幾十個單個LED組合的紅外光源安裝在高速球機上其缺點是可想而知的。普通LED產(chǎn)品的發(fā)光角度一般為7°-10°角,故形成一道有如手電筒般的光束,點陣燈發(fā)光體的角度最大可到180°。在室內(nèi)可均勻照亮全部空間。單個LED的光學(xué)輸出為5mw-15mw,而一個點陣燈的光學(xué)輸出達到了800-1000mw,而體積有只有一個一分錢硬幣的大小。這表明點陣燈比市面上同類產(chǎn)品更清晰、更明亮、可照亮更遠距離的監(jiān)控畫面。
結(jié)語
工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境惡化問題越來越嚴重,而惡劣環(huán)境對監(jiān)控的需求隨之增加,傳統(tǒng)的攝像機適應(yīng)環(huán)境需求,技術(shù)功能和組件擴大。隨著人們對和諧家園、和諧社會需求的日益遞增以及先進技術(shù)和先進設(shè)備的不斷升級,環(huán)境安全保衛(wèi)和管理將跨上新的臺階。我們有理由相信無處不在的監(jiān)控設(shè)備為安保提供了更多的便利。
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