星光级低照度摄像机技术探讨 - 安防知识网

据统计，在所有的犯罪案件中，夜晚犯罪率高达74.3%。昏暗的光线、车前强光照射等恶劣条件，极大地干扰夜间监控效果，催化了犯罪行径。针对夜间监控，目前市面上主要应用的是红外摄像机、激光摄像机以及星光级低照度摄像机。红外与激光摄像机性价比较高，但缺陷也同样明显，如能耗大、散热不佳、照射范围小等等。因而，星光级低照度摄像机凭借其强大的夜间监控效果，逐渐成为了安防市场的宠儿。

　　文/赵闻宇苏州科达科技股份有限公司

　　网络监控摄像机多种多样，从形态来说，有枪机、球机、半球机；从功能来说，有红外、防爆、感知型摄像机，但无论如何区分，作为安防监控摄像机，第一要求就是“看得清”。

　　一、影响摄像机低照度的四大因素

　　低照度摄像机，主要受镜头、图像传感器、后端图像处理技术等因素的影响，是指在光照较暗的情况下(即低照度)仍然可以获得比较清晰图像的摄像机。目前安防行业通常将前端摄像机分为四个等级，当最低照度值达到甚至低于0.0001Lux的时候，便达到了“星光级”的超低照度摄像机。

　　1、图像传感器

　　影响摄像机低照度的，首先是传感器的选择。众所周知，同样尺寸的图像传感器，像素越高，分配到每个像素的感光面积就小，低照效果就越差；拿200万像素的高清摄像机来说，如果使用与30万像素模拟摄像机同样大小的传感器，那平均每一个像素的感光面积只有模拟摄像机的1/8，其高清画质在夜间反而会更加惨不忍睹。

　　所以，星光级低照度摄像机，一般会采用靶面尺寸较大的成像传感器：相同像素的摄像机，靶面尺寸越大，每个像素吸收到环境中的光线就会越多；单位面积的进光量，是体现传感器低照度性能的决定因素。

　　2、大光圈镜头

　　镜头是摄像部件的重要组成部份，它在低照监控应用技术上的作用是为摄像机聚焦被摄目标的光线，这里的低照应用与技术关键在于镜头的口径越大其进光量也会越大，也就是镜头光圈的增大可有效提升进光量，从而使摄像机获得理想的低照度效果。

　　3、处理芯片

　　低照度环境还会给图像带来噪声，从而图像的清晰度，这就需要有性能足够强大的处理芯片，来搭载自动增益、数字降噪等关键技术。

　　自动增益，能够将低照度下图像的亮度维持在理想状况，控制噪声的大小；数字降噪技术，则能够过滤噪声，显示较为纯净的画面，看清更多的图像细节。强大的处理芯片搭载的关键算法，对原始裸数据进行“雕琢”后，才能呈现给用户最好的图像效果。

　　4、低照度增强算法

　　使用相同的处理芯片，也不一定就能取得同样的降噪、增益效果。以降噪为例，降噪处理不当，会造成图像严重的雾感、拖影、细节损失等现象。而对于伽马数值设置，过高会使画面的对比度增强、画面变暗、画质通透，但会丢失细节；数值设置过低，又会使图像变亮、细节增加，但是画质通透度变差。所以即使基于相同的硬件平台，产品的最终效果也各有不同，这其中就体现了不同厂家的研发实力。

　　二、星光级道路监控一体化摄像机

　　苏州著名安防企业推出了星光级道路监控一体化摄像机——IPC123-EN。该款产品将星光级照度摄像机，与护罩、专用镜头、补光灯集成起来，实现一体化交付。其内置的LED补光灯，可对车牌进行补光，在照明一般，甚至是无照明的城市次干路、支路以及园区道路上使用，也能清楚分辨车牌

　　同时，该款摄像机预置了车牌模式，提供4种车速区间的参数。调试人员再也不用担心设置快门、增益、降噪等参数的繁琐程序，只需判断监控场景内的平均车速大概是多少，选择对应的车速即可一键设置参数。

　　三、低照度摄像机的发展趋势

　　从低照度摄像机目前的发展趋势来看，可以分为横向及竖向两个大方向，横向发展即加强前端摄像机的智能化；而竖向发展即追求摄像机达到更低的照度值及更好的图像效果。

　　1、智能化

　　从目前来看，智能分析前端化，已经成为安防监控的一种趋势。如果在星光级低照度摄像机的基础上，加上智能分析功能，就能在凌晨、黄昏等光线不太理想的时段，检测、识别出视野范围内所有运动目标，并对人车进行分类，输入如颜色、方向、速度等丰富的语义信息，大大提高夜间犯罪案件的破案率。

　　此外，从技术层面上讲，设计专门的芯片来负责智能分析工作，并不会影响星光级低照度摄像机的成像效果，反而可以进一步提升摄像机的适用范围，实现对客户的增值。

　　2、更低照度

　　目前安防行业通常将前端摄像机分为四个等级：

　　普通级摄像机，一般照度值均大于0.1Lux；

　　低照度摄像机，照度值范围在0.1Lux至0.01Lux之间的摄像机；