視頻監控(kong)(kong)的成像原(yuan)理是將(jiang)光(guang)線所包(bao)含的信息(xi)轉換成可為人眼所判斷的圖(tu)像信號，由此(ci)，光(guang)，是視頻監控(kong)(kong)的“必需(xu)品”。若環境光(guang)照較(jiao)低或(huo)無光(guang)，那么視頻監控(kong)(kong)系統將(jiang)會成為擺設。對此(ci)，當(dang)前行業主要采用了4種(zhong)成像技術來實現夜視監控(kong)(kong)功能(neng)。

　　自然光源低照度技術（星光級）

　　在(zai)(zai)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)較低(di)(di)時，攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)通(tong)(tong)過切換紅(hong)外(wai)濾(lv)光(guang)(guang)(guang)片(pian)接收自(zi)然光(guang)(guang)(guang)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)環境(jing)下0.75～1000μm的(de)(de)近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)域(yu)，并(bing)通(tong)(tong)過提(ti)升(sheng)視(shi)頻(pin)處(chu)理(li)算(suan)法(fa)，讓(rang)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)識(shi)讀接收到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)域(yu)所攜(xie)帶的(de)(de)圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)信息(xi)。此(ci)類攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)前端都放置有一顆光(guang)(guang)(guang)敏電阻，當環境(jing)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)達到(dao)(dao)(dao)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)設(she)定的(de)(de)切換照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)值(zhi)時，攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)自(zi)動切換紅(hong)外(wai)濾(lv)光(guang)(guang)(guang)片(pian);再依賴(lai)算(suan)法(fa)對低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)視(shi)頻(pin)進行處(chu)理(li)，最為典型的(de)(de)低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)畫面處(chu)理(li)算(suan)法(fa)就是自(zi)動增益(yi)功(gong)能(neng)(neng)，該算(suan)法(fa)能(neng)(neng)隨著環境(jing)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)降低(di)(di)而(er)自(zi)動提(ti)升(sheng)畫面亮度(du)(du)(du)(du)(du)。但目(mu)(mu)前，要(yao)(yao)實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)良好的(de)(de)低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)功(gong)能(neng)(neng)，低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)和處(chu)理(li)芯片(pian)是兩(liang)大(da)(da)核心部件，從傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)原(yuan)理(li)來說，同等規(gui)格傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)，CCD的(de)(de)感(gan)光(guang)(guang)(guang)靈敏度(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)(yao)2倍于(yu)CMOS，因此(ci)，現(xian)(xian)(xian)(xian)今很多低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)，尤(you)其是智能(neng)(neng)交通(tong)(tong)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)，以(yi)CCD傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)為主(zhu)。不(bu)過，現(xian)(xian)(xian)(xian)在(zai)(zai)CMOS的(de)(de)技(ji)術已經(jing)得(de)到(dao)(dao)(dao)了(le)很大(da)(da)改善，以(yi)CMOS傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)來實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)亦為數不(bu)少，目(mu)(mu)前，以(yi)CMOS為傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)做到(dao)(dao)(dao)0.001Lux。另外(wai)，鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)選用也(ye)很關鍵(jian)，通(tong)(tong)用鏡頭(tou)(tou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)通(tong)(tong)量一般在(zai)(zai)F=1.4-360，而(er)采用低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)鏡頭(tou)(tou)或提(ti)升(sheng)鏡片(pian)工藝，也(ye)可(ke)實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)更大(da)(da)的(de)(de)通(tong)(tong)光(guang)(guang)(guang)量，從而(er)實(shi)現(xian)(xian)(xian)(xian)更大(da)(da)的(de)(de)夜(ye)視(shi)效果。不(bu)過，此(ci)類產品的(de)(de)缺點是，目(mu)(mu)前做得(de)好的(de)(de)低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(ji)并(bing)不(bu)多，而(er)且，即便低(di)(di)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)性能(neng)(neng)做得(de)再好，也(ye)還是需要(yao)(yao)環境(jing)照(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)(du)不(bu)能(neng)(neng)低(di)(di)于(yu)0Lux才(cai)能(neng)(neng)成(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。

　　低照度應用(yong)(yong)中，若采用(yong)(yong)球面(mian)鏡(jing)片鏡(jing)頭，易出現對近紅外光(guang)域與(yu)傳感器靶(ba)面(mian)之間聚(ju)焦不準的情況，可通過采用(yong)(yong)非球面(mian)鏡(jing)片來改善這一難題。

　　紅外熱成像監控

　　自然界中的(de)一切物體，只要它的(de)溫(wen)(wen)度(du)高于絕對溫(wen)(wen)度(du)(-273℃)就存(cun)在分子和原(yuan)子無規則的(de)運(yun)動，其(qi)表(biao)面就不(bu)斷地(di)輻射不(bu)為人眼所(suo)見的(de)紅(hong)(hong)外線(xian)。其(qi)工作原(yuan)理是(shi)：接收(shou)物體發出(chu)的(de)紅(hong)(hong)外線(xian)，通過(guo)有顏色(se)的(de)圖(tu)(tu)片來顯示被測量物表(biao)面的(de)溫(wen)(wen)度(du)分布，從(cong)而(er)形成(cheng)可識讀圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang);其(qi)核心就是(shi)熱(re)(re)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)，它是(shi)一種能夠探測極微(wei)小(xiao)溫(wen)(wen)差的(de)傳(chuan)感器，將溫(wen)(wen)差轉換(huan)成(cheng)實時視(shi)頻圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)顯示出(chu)來。但(dan)是(shi)只能看到人和物體的(de)熱(re)(re)輪廊，看不(bu)清物體的(de)真實面目。紅(hong)(hong)外熱(re)(re)成(cheng)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)可以(yi)(yi)穿透雨、霧，即便無光環境(jing)，依(yi)然可以(yi)(yi)顯像(xiang)(xiang)。不(bu)過(guo)，熱(re)(re)成(cheng)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)的(de)核心在于其(qi)傳(chuan)感器，但(dan)受(shou)(shou)技術限制，做得(de)好的(de)產品并不(bu)多，價格高昂，加上其(qi)圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)無法體現監控(kong)場景的(de)色(se)彩、詳細的(de)外貌特征等信息，不(bu)適于常規安防(fang)應(ying)用(yong);而(er)且，紅(hong)(hong)外熱(re)(re)成(cheng)像(xiang)(xiang)儀(yi)(yi)也很難穿透玻璃(li)成(cheng)像(xiang)(xiang)，亦受(shou)(shou)透明物體遮擋，亦影響其(qi)進一步應(ying)用(yong)。

　　可見光補光監控

　　即為監控(kong)場景增(zeng)設可見光源，以(yi)使監控(kong)設備能捕捉(zhuo)到清晰(xi)、色(se)(se)彩飽滿的彩色(se)(se)圖像。但(dan)這(zhe)種應(ying)用方(fang)式很笨拙，需(xu)要給監控(kong)場景增(zeng)加足夠光源，以(yi)保證彩色(se)(se)圖像質量(liang)，能源消(xiao)耗、成本支(zhi)出非(fei)常大，此方(fang)式除了城市道路(lu)監控(kong)可利(li)用路(lu)燈光源外，其它場景較(jiao)少得到應(ying)用。

　　激光/紅外補光監控

　　這(zhe)是(shi)將(jiang)補光(guang)光(guang)源安裝(zhuang)于(yu)攝像機上，作為攝像機的(de)一部分。這(zhe)是(shi)目前夜(ye)間監控應(ying)用得最多的(de)方式。而補光(guang)技術也有(you)兩種：激光(guang)和(he)紅(hong)外。

　　激光補光：是在攝像機上(shang)配上(shang)激光燈源(yuan)，激光燈采用(yong)光斑均勻(yun)強化技術、光斑自(zi)動聚焦(jiao)技術;具(ju)有光度強、畫(hua)面更(geng)加(jia)均勻(yun)、耗電少、使用(yong)壽命更(geng)長等優點。不過，安防所用(yong)的激光燈，幾乎都是采用(yong)激光廠家(jia)的產品，匹配性比較(jiao)被動。

　　紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)補光(guang)(guang)技術：市場上主(zhu)要采(cai)用紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)發(fa)射(she)二(er)(er)極管(guan)的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)，由(you)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)發(fa)光(guang)(guang)二(er)(er)級(ji)管(guan)矩(ju)陣組成發(fa)光(guang)(guang)體(ti);以發(fa)射(she)波長(chang)850nm和(he)940nm的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)LED為(wei)(wei)主(zhu)流應(ying)用。紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)補光(guang)(guang)技術最令人擔憂之處(chu)在于，紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)的(de)(de)壽(shou)命(ming)。目前主(zhu)要解決方式為(wei)(wei)，將紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)發(fa)射(she)二(er)(er)級(ji)管(guan)由(you)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)輻(fu)射(she)效(xiao)(xiao)率高的(de)(de)材料(常用砷化鎵GaAs)制(zhi)成PN結(jie)，外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)加正(zheng)向偏壓向PN結(jie)注(zhu)入電流激(ji)發(fa)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)光(guang)(guang)，可實(shi)現(xian)(xian)低(di)紅(hong)(hong)爆甚至(zhi)無紅(hong)(hong)爆、壽(shou)命(ming)長(chang)應(ying)用。紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)應(ying)用的(de)(de)第二(er)(er)個(ge)關注(zhu)點是(shi)防過曝，如果(guo)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)不可調(diao)節，那(nei)么同一(yi)功率下，就會造成近(jin)距離圖像就有(you)可能(neng)發(fa)生(sheng)過曝、遠距離照(zhao)度(du)不足(zu)的(de)(de)不良(liang)效(xiao)(xiao)果(guo);為(wei)(wei)解決此問題，現(xian)(xian)在很多紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)攝像機(ji)(ji)都支(zhi)持SMART IR技術，即智能(neng)調(diao)光(guang)(guang)技術，攝像機(ji)(ji)將根(gen)據紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)輔(fu)助下，圖像畫(hua)(hua)面的(de)(de)亮度(du)、飽(bao)和(he)度(du)，自動計算(suan)是(shi)否合理，若過曝或亮度(du)不足(zu)，則(ze)相對應(ying)地降低(di)或增強紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)功率，從而(er)得到適于監看的(de)(de)畫(hua)(hua)面效(xiao)(xiao)果(guo);而(er)該技術的(de)(de)實(shi)現(xian)(xian)，還對能(neng)耗(hao)的(de)(de)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)(xiao)控制(zhi)，降低(di)能(neng)耗(hao)支(zhi)持。如今很多安防廠家(jia)為(wei)(wei)了實(shi)現(xian)(xian)更(geng)好(hao)(hao)的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)應(ying)用，一(yi)般都采(cai)用良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)增透玻璃(li)，在降低(di)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)線折損的(de)(de)同時(shi)，可以實(shi)現(xian)(xian)一(yi)定程度(du)的(de)(de)夜間(jian)隱蔽效(xiao)(xiao)果(guo);如果(guo)選用較(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)燈(deng)(deng)、增透玻璃(li)，紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)攝像機(ji)(ji)將實(shi)現(xian)(xian)絕佳(jia)的(de)(de)消除紅(hong)(hong)爆隱身應(ying)用。

　　通過人工補光技術(shu)，雖然(ran)畫面(mian)丟失了(le)色彩(cai)信息，但(dan)圖像(xiang)的細節都能逐一清晰辨認，并能在無光源環(huan)境下實現主動(dong)式補光應用。

　　隨動應用

　　補(bu)(bu)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)源須(xu)與(yu)攝像機(ji)鏡(jing)(jing)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)倍(bei)、云臺做(zuo)智能隨(sui)動，方能顯示出良(liang)好的(de)(de)(de)(de)實時畫面效果。當(dang)云臺旋轉時，監控景深將(jiang)會(hui)發生(sheng)變(bian)(bian)化，此(ci)時可通過智能調節(jie)補(bu)(bu)光(guang)(guang)(guang)設(she)備的(de)(de)(de)(de)功率來實現畫面的(de)(de)(de)(de)舒適性，該(gai)技術已經比較成熟。但若(ruo)是鏡(jing)(jing)頭(tou)變(bian)(bian)倍(bei)，補(bu)(bu)光(guang)(guang)(guang)設(she)備的(de)(de)(de)(de)隨(sui)動性能還在不(bu)斷提高(gao)當(dang)中(zhong)(zhong)，其中(zhong)(zhong)紅(hong)外補(bu)(bu)光(guang)(guang)(guang)因(yin)(yin)功率較低，一般(ban)也不(bu)會(hui)應(ying)用(yong)在高(gao)變(bian)(bian)倍(bei)攝像機(ji)中(zhong)(zhong)，因(yin)(yin)此(ci)隨(sui)動的(de)(de)(de)(de)差異性不(bu)明顯;而激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)攝像機(ji)，因(yin)(yin)光(guang)(guang)(guang)束強、距離遠，當(dang)鏡(jing)(jing)頭(tou)快(kuai)速(su)變(bian)(bian)倍(bei)時，會(hui)有(you)1-5秒的(de)(de)(de)(de)延(yan)時，如當(dang)鏡(jing)(jing)頭(tou)由高(gao)變(bian)(bian)倍(bei)快(kuai)速(su)變(bian)(bian)為低變(bian)(bian)倍(bei)過程中(zhong)(zhong)，畫面會(hui)先出現激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)未(wei)照射到的(de)(de)(de)(de)暗(an)區及激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)處的(de)(de)(de)(de)亮斑，待鏡(jing)(jing)頭(tou)穩定后(hou)，暗(an)區才(cai)消失;激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)隨(sui)動較為滯后(hou)。

　　不同監控距離應用

　　紅(hong)(hong)外攝像機在實際(ji)應用中，一(yi)般以(yi)30米(mi)以(yi)內為常(chang)見的有(you)效監(jian)(jian)控距離，00米(mi)以(yi)內為中距離應用;另，若需(xu)要(yao)80米(mi)以(yi)上的紅(hong)(hong)外監(jian)(jian)控，則需(xu)要(yao)很強的紅(hong)(hong)外燈(deng)才能實現。從有(you)效監(jian)(jian)控距離來說，紅(hong)(hong)外補(bu)光技(ji)術主要(yao)適用于商(shang)(shang)場、商(shang)(shang)店、辦公樓、走(zou)廊等較短距離的監(jian)(jian)控場景。

　　而激光(guang)補光(guang)技(ji)術，50-150米(mi)為短距離監(jian)控范圍(wei)、0.5-2公里是較為常見(jian)的中遠距離應用(yong)，若增強激光(guang)功(gong)率，還(huan)可實現更長(chang)距離的監(jian)控應用(yong)，適用(yong)于森林、邊防(fang)、海防(fang)、廠礦等(deng)場(chang)所。

　　芯片核心平衡

　　芯片(pian)在(zai)低(di)照(zhao)度(du)、紅(hong)外(wai)/激光(guang)攝像(xiang)(xiang)機的(de)DSP圖像(xiang)(xiang)處理上，也(ye)起著至關重要的(de)作(zuo)用(yong)，如中電興發、海康威(wei)視的(de)微光(guang)級低(di)照(zhao)度(du)攝像(xiang)(xiang)機，主要就是依賴DSP芯片(pian)來(lai)保(bao)證低(di)照(zhao)度(du)畫(hua)(hua)質(zhi)(zhi)的(de)提升，這也(ye)在(zai)激光(guang)、紅(hong)外(wai)攝像(xiang)(xiang)機中同樣得到普遍應用(yong)。如日夜模式切(qie)換前，要通過伽馬(ma)校正，保(bao)證圖像(xiang)(xiang)準確(que)，平衡3D降噪與(yu)自動增益效果;切(qie)換后，自動計算紅(hong)外(wai)畫(hua)(hua)面亮度(du)，一是智能(neng)調節畫(hua)(hua)面勻和度(du)，另一方面是智能(neng)調節紅(hong)外(wai)/激光(guang)燈的(de)強弱，再(zai)者(zhe)還需計算畫(hua)(hua)質(zhi)(zhi)能(neng)實時與(yu)鏡頭、云臺的(de)變化做圖像(xiang)(xiang)匹(pi)配。

        文章來(lai)源：安防知識網