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1、低照度攝像與熱成像技術(shù)!攝像機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)是最低照度,人們關(guān)注最低照度是因?yàn)槿藗儗σ雇砗诎档拳h(huán)境下的監(jiān)控需求,安防是不分白晝的,因此夜晚成像技術(shù)是非常有用并有廣泛需求和前景的技術(shù)。照度為一亮度單位,顧名思義,是指攝像機(jī)在攝取影像時(shí),對周圍環(huán)境照明亮度的需求,1LUX大約等于1燭光在1米距離的照度,我們在攝像機(jī)參數(shù)規(guī)格中常見的最低照度,表示該攝像機(jī)只需在所標(biāo)示的LUX數(shù)值下,即能獲取清晰的影像畫面,此數(shù)值越小越好,說明CCD的靈敏度越高。同樣條件下,黑白攝像機(jī)所需的照度遠(yuǎn)比尚須處理色彩濃度的彩色攝像機(jī)要低10倍。行業(yè)內(nèi)人士
2、強(qiáng)調(diào),照度能低到多少,不僅要看鏡頭的光圈大?。‵值),更要看是在什麼條件限制下才能出現(xiàn)所標(biāo)示的LUX值,以光圈大小(F值)而言,光圈愈大則其所代表的F值愈小,所需的照度愈低。另外電子靈敏度,單一畫面累積幀數(shù),紅外線是ON還是OFF等均對最低照度有影響。低照度攝像機(jī)低照度攝像主要技術(shù):日夜轉(zhuǎn)換型、低速快門和超感度攝像機(jī)。日夜轉(zhuǎn)換型:攝像是利用黑白影像對紅外線感度較高的特點(diǎn),在一定的光源條件,利用線路切換的方式將影像由彩色轉(zhuǎn)為黑白,以便于搭配紅外線。而白天彩色/晚上黑白的攝像機(jī)因受限于CCD感度,本身并無法改變,只是利用線路切
3、換及搭配紅外光的方式將功能提升,不能算是低照度攝像機(jī)。低速快門:又稱為(畫面)累積型攝像機(jī):其原理是利用電腦記憶體的技術(shù),利用該技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)0.0008星光級的情況下應(yīng)用。此技術(shù)的原理可以看出,他還是離不開“光源”,必須要求環(huán)境必須有光的存在,即使它很微弱,因此如果在完全黑暗的條件下,它無效。并且,圖象的成像是以犧牲圖象的連續(xù)性為代價(jià)的(注意其原理是延長曝光時(shí)間使CCD充分感光,有一個(gè)光的積累過程)。此類型低照度攝像機(jī)適用于較靜態(tài)場所的監(jiān)視。超感度攝像機(jī):超感度攝像機(jī)(EXVIEW/HAD),又稱247小時(shí)攝像機(jī),其彩色
4、照度可達(dá)0.05LUX,黑白則可達(dá)0.003-0.001LUX(亦可搭配紅外線以達(dá)0LUX)不僅能清晰的辯識(shí)影像,更是實(shí)時(shí)連續(xù)的畫面。此類型攝像機(jī)主要是采用SONY元件廠所推出的EXVIEW/HAD/CCD(超感CCD),其運(yùn)用專利技術(shù)將CCD每一畫素的開口率提高,進(jìn)而達(dá)到更低照度的要求,由于該CCD的制造成本仍高,相對的成品制造商要研發(fā)此類攝像機(jī)的技術(shù)門檻也較高。EXVIEWHADCCD+畫面累積技術(shù),并且基本消除了拖影現(xiàn)象。主動(dòng)紅外技術(shù)利用CCD攝像機(jī)(黑白模式),可以感應(yīng)紅外光譜原理,給CCD攝像機(jī)配置紅外照明光源(
5、紅外燈),利用物體反射紅外光源的紅外光達(dá)到成像的目的,缺點(diǎn)使紅外照明距離短,靈敏度不高、并且容易紅暴。熱成像技術(shù)紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射,它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。這種紅外線輻射是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),并不停地輻射出熱紅外能量。分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈,輻射的能量愈大;反之,輻射的能量愈小。熱成像技術(shù)原理:通過非接觸探測,將物體輻射產(chǎn)生的紅外能量(熱量)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)過處理形成熱輻射圖象。凡是溫度高于絕對溫度零度(零下270攝
6、氏度)的物體均向外輻射紅外能量,溫度越高,紅外輻射越強(qiáng)。因此,熱成像技術(shù)不同與低照度技術(shù),即使在絕對黑暗(沒有可見光)的環(huán)境下也可以成像;也不同語主動(dòng)紅外技術(shù),它不需要額外的紅外設(shè)備。熱成像技術(shù)VSLowLightTM低照技術(shù)LowLightTM低照技術(shù)采用高感光CCD(如ExviewHADCCD等)、DSS數(shù)字快慢門調(diào)節(jié)來提高攝像機(jī)的低照性能。曝光時(shí)間的增長使CCD更充沛感光,從而增強(qiáng)圖像亮度及清晰度。LowLightTM低照技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備簡單(僅攝像機(jī)即可)、價(jià)格大眾化(技術(shù)已普及),缺點(diǎn)則在于圖像亮度以犧牲圖
7、像連續(xù)性為代價(jià),而最終LowLightTM低照技術(shù)仍需依靠照明光源并局限于可見光光譜內(nèi)。當(dāng)環(huán)境呈黑暗、煙霧或遮擋時(shí),低照技術(shù)顯然無所適從。7熱成像技術(shù)由于依靠紅外輻射成像不依賴可見光,無論環(huán)境光照強(qiáng)或弱、能見度(遮擋)高或低均不影響有效成像。因此,熱成像技術(shù)完全解決了必須依靠“可見光”的技術(shù)瓶頸,將視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用擴(kuò)展至更大范圍。熱成像技術(shù)V.S主紅外技術(shù)不少用戶對主紅外技術(shù)與熱成像技術(shù)的理解常出現(xiàn)混淆。事實(shí)上,兩者技術(shù)雖然都借由紅外光譜成像,但是其成像原理卻大不相同。主紅外技術(shù)利用CCD攝像機(jī)(黑白模式下)可感應(yīng)近紅外
8、光譜(0.75-1.0μm)的原理,在CCD攝像機(jī)附近架設(shè)輔助紅外照明設(shè)備(如紅外燈等),利用物體反射紅外源的紅外光達(dá)到成像目的。紅外熱成像技術(shù)是感應(yīng)中、遠(yuǎn)紅外光譜(3.0~8.0μm、8.0~14.0μm),利用(非制冷)氧化礬微測輻射熱儀感應(yīng)物體所輻射散發(fā)的紅外能量來成像。主動(dòng)紅外技術(shù)至今未得到廣泛