超低照度攝像機通常指感光度較好的攝像機，只需要一點點光，就可以呈現(xiàn)比較明亮的圖像。而星光級超低照度攝像機是目前在夜晚監(jiān)控中效果的一類攝像機，因其出色的夜晚成像效果，廣泛應(yīng)用于“平安城市”、“平安鄉(xiāng)鎮(zhèn)”、交通、金融、高檔樓宇、住宅小區(qū)、校園、港口等對攝像機低照度性能要求比較高但又不宜外加補光設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境中。

　 近年來隨著“平安城市”項目的不斷增多，攝像機夜晚低照度的效果也越來越多地受到人們的關(guān)注。夜間畫面是不是夠亮，能不能看清車牌，已經(jīng)成為評判一款攝像機效果好壞Zui重要的指標(biāo)之一。因此，很多“星光級”超低照度攝像機紛紛涌現(xiàn)出來，成為“平安城市”視頻監(jiān)控系統(tǒng)炙手可熱的機型之一。?？埔曔_夜視王攝像機因其專注于夜視效果，夜視清晰無噪點的特點，在一些重要場所的應(yīng)用，得到客戶廣泛好評……

那么，究竟什么樣的攝像機才能被稱為“星光級”?它到底有哪些關(guān)鍵的技術(shù)?可以實現(xiàn)怎樣的監(jiān)控效果呢?

　　何為星光級超低照度

　　照度是指單位面積上接收到可見光的光通量，通常以lux為單位。在監(jiān)控行業(yè)，通常用“Zui低照度”值來表示攝像機的感光度或靈敏度，簡單來說，這個值可以用來標(biāo)稱攝像機在多黑的條件下還可以看到可用的圖像。在全黑的房間里，用攝像機對著被測物，然后將燈光慢慢調(diào)暗，直到在顯示器上看不清被測物為止，此時照度計上顯示的照度值，便是該攝像機的Zui低照度值。

　　根據(jù)攝像機的不同照度值，可以對它們進行分類。以攝像機正常工作照度范圍劃分為普通型，其Zui低照度值在0.1-1lux間;月光型，其Zui低照度值在0.01lux左右;而星光型就需要達到0.001 lux以下了。在同樣的光照條件下，與普通照度的攝像機相比，星光級超低照度攝像機可以呈現(xiàn)更加明亮的圖像(圖1)，在0.1lux光照下，左邊為普通照度攝像機的監(jiān)視效果，右邊為星光級超低照度攝像機所呈像的效果。

　　另外，如果不從效果上進行考察，而是從參數(shù)上對攝像機的Zui低照度值進行考察，還需要看這個指標(biāo)是在什么樣的條件下測得的。以槍型攝像機為例，槍機Zui低照度值的完整表述方式通常是：彩色0.01lux@(f1.2，50ire，agc on);黑白0.001lux@(f1.2，50ire，agc on)。首先，有彩色和黑白兩種模式下的照度值，黑白模式下攝像機靈敏度會更高，因此Zui低照度通常要比彩色模式下低一個數(shù)量級;其次，還需注意攝像機所使用鏡頭的f值、視頻信號測量點評值、agc的狀態(tài)，只有當(dāng)這些條件相同時，比較兩個攝像機的低照度的值才有意義;Zui后，還需注意的一點是當(dāng)紅外攝像機開啟紅外燈時，通常認(rèn)為它的照度值是0lux?！?/p>

　　　　選擇星光級攝像機的理由

　　夜間監(jiān)控攝像機主要分為紅外攝像機、熱成像攝像機及超低照度攝像機三種類型。這三類攝像機因各自不同的成像原理，可應(yīng)用于不同的監(jiān)控環(huán)境中。

　　紅外攝像機

　　當(dāng)環(huán)境光線暗到一定程度時，紅外攝像機會自動開啟自帶的紅外燈，通過主動發(fā)射紅外光，照亮監(jiān)控目標(biāo)，再通過采集反射回來的紅外光，從而生成圖像，是一種主動式紅外。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，這樣就可以拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的物體，也就是人們常說的可以達到0lux的照度值。圖2就是普通攝像機和紅外攝像機在無光環(huán)境且距離為50米下的監(jiān)控效果對比。因此，如果是比較空曠的環(huán)境，紅外燈沒有可反射的物體，這樣圖像的顯示效果就不會很好了。

　　對紅外攝像機來說，紅外燈的壽命是用戶普遍比較關(guān)注的問題。而溫度過高是導(dǎo)致紅外燈失效的主要因素之一，有研究表明，溫度每降低10℃，紅外燈的壽命可延長1年。因此，紅外燈電路的散熱設(shè)計、功率大小都至關(guān)重要，尤其是遠(yuǎn)距離紅外，距離越遠(yuǎn)，紅外燈的功率越高，發(fā)熱量也會越大，當(dāng)溫度高到一定程度，甚至?xí)绊懙綌z像機圖像傳感器的效果。這是紅外攝像機存在的主要問題。海科視達夜視王攝像機因其采用的超低照度的芯片，搭配的是低功耗紅外燈，功耗低，熱量小，整機穩(wěn)定性和使用壽命都能得到保證?！∩钲诤？埔曨l科技有公司

　　普通攝像機和紅外攝像機在無光環(huán)境監(jiān)控效果對比

　　　　如何改善攝像機在夜間的監(jiān)控效果

　　要提升攝像機夜間監(jiān)控圖像的亮度，除了外加紅外燈或白光燈補光之外，還可以通過調(diào)節(jié)攝像機自身的一些硬件或參數(shù)設(shè)置來進行提升。　　　

　　采用靈敏度高的圖像傳感器及鏡頭這是通過硬件改善的方式來提升攝像機在低照度環(huán)境下的夜視效果。

　　鏡頭作為攝像機的重要組成部分，其是光線進入攝像機的第一道“關(guān)卡”， 其攝取光線的多少直接決定了成像的清晰度。而通常用“進光量”的大小來衡量鏡頭對光線的攝取能力，鏡頭的進光量可以用f值(光闌系數(shù))表示。f值=f(鏡頭焦距)/d(鏡頭的有效光圈口徑)，它與口徑成反比，與焦距成正比。在焦距相同的條件下，選擇光圈口徑越大的鏡頭，鏡頭進光量就越大，也就是需要選擇f值越小的鏡頭。常見鏡頭的光闌系數(shù)有f1.2、f1.4等。

　　圖像傳感器是光線進入攝像機的第二道“關(guān)卡”，從鏡頭透進的光線會在這里轉(zhuǎn)化成電信號。目前主流的傳感器有ccd和cmos兩種，ccd的制造工藝較為復(fù)雜且技術(shù)壟斷在幾個日系廠家手中，成本較高，其在靈敏度及信噪處理等方面的表現(xiàn)優(yōu)于cmos，而cmos則具有低成本、低功耗以及高整合度的特點。但隨著cmos技術(shù)的不斷發(fā)展，ccd和cmos之間的差距正在逐漸減小，新一代的cmos已經(jīng)極大地改善了在靈敏度方面的不足，成為高清攝像機領(lǐng)域的主流，現(xiàn)在市面上的星光級超低照度網(wǎng)絡(luò)高清攝像機基本上采用的都是高靈敏度的cmos傳感器。另外，傳感器的尺寸大小也會影響其低照度效果，在同樣的光照條件下，尺寸越小，像素越高的攝像機低照度效果越差。

　　提高幀累積、增益，增加曝光時間

　　這是通過調(diào)節(jié)攝像機的參數(shù)來提升圖像亮度的方法。深圳海科視頻科技有限公司　

　　幀累積或者慢快門功能，可以持續(xù)像素中的光電荷轉(zhuǎn)換，從而延長曝光時間，提升圖像畫面亮度，因此打開慢快門功能時，輸出的圖像不是實時圖像，而是通過犧牲圖像的實時性，來提升低光照場合下的圖像清晰度，只要攝像機的快門慢到4倍以上，在監(jiān)視器上就可以看到比較明顯的圖像拖影。但是對于監(jiān)控而言，重要的恰恰在于清晰、連貫、實時的圖像，因此幀累積慢快門攝像機常常被用于對靜態(tài)事物的監(jiān)視，而不建議用在非靜態(tài)應(yīng)用中。

　　agc(auto gain control)是將來自圖像傳感器的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，可自動根據(jù)信號電平調(diào)整增益幅度，優(yōu)點是提升了攝像機的動態(tài)范圍，缺點是將噪聲一同放大。因此當(dāng)夜晚圖像增益提高時，畫面會出現(xiàn)類似“雪花點”的噪點，可以開啟攝像機的3d降噪功能，撫平畫面噪點，使圖像看起來更細(xì)膩平滑。

　　未來趨勢

　　人類對于高清的追求是永無止境的，因此向更高清的方向發(fā)展是一個必然的趨勢。而像素值越高的攝像機其低照度效果反而越差，隨著技術(shù)的發(fā)展，圖像傳感器工藝的進步，一定會出現(xiàn)既能滿足高清監(jiān)控，又具有較好低照度監(jiān)控效果的圖像傳感器。

另外，像素越高，圖像傳感器等部件的價格越貴，考慮到ccd比cmos成本上要貴很多，且兩者之間夜間成像效果已經(jīng)相差無幾，甚至結(jié)合一些圖像處理算法，cmos的效果還要好于ccd，因此未來的超高清超低照度攝像機市場肯定還是要以cmos為主。當(dāng)然星光級超低照度監(jiān)控并非盡頭，而是一個起點，未來的攝像機肯定還會向著更低的照度方向發(fā)展，Zui終做到“無光勝有光”。

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