低照度无“星光”,何以洞悉一切？

1、【】星光级：夜视下的低照竞争 【趋势】星光级：高清摄像机夜视低照度成为核心竞争力星光级摄像机是指在星光环境下，无需任何外置的辅助广源，也可以呈现出清晰的彩色图像，衡量星光级的指标是低照度的测试，在低照度的性能表现上，感光芯片的靶面面积是个重要决定性因素。在高清视频监控中，图像像素增加，低照度性能随之将会降低，目前随着CMOS高清图像传感器在低照度技术方面的突破，海科最新推出的超低照度“星光级”系列摄像机已经上市，并在智慧城市建设中初步得到推广及运用，产品实际效果完全超越普通高清摄像机的成像，特别是在夜视效果，以画面清晰，无噪点，远景、近景层次感强等优势得到甲方的一直好评。CPS中安网 星光级：

2、夜视下的低照竞争日前，李克强总理在2015年政府工作报告中，提出了“互联网+”行动计划和发展智慧城市的目标。智慧城市建设需要的是智能监控。但智能分析的前提还是摄像机应有清晰的画面和良好的图像表现。这样的背景下就不仅要求具备高分辨率的监控，同时要求在夜间能清晰还原低照环境下的图像细节，从而保证全天候都能输出优质的监控效果。前期各地政府投资的视频监控系统，在夜晚光线较差的环境下总显得力不从心，因此需要夜间不同环境下的图像效果能跟上智慧城市建设的步伐。低照度下的摄像机表现，也因新品、技术处理问题，成为一大掣肘。时至今日，“星光级”的概念已出，夜视下的低照竞争更趋激烈。一、从“觅光者”到“星光级”星光

3、级的前身应该是安讯士的觅光者系列;在低照环境下表现优异的摄像机其实都可以称为星光级。“衡量星光级的指标，客观评分是相机低照度的测试，但是这种测试跟环境又息息相关。使用光圈、测试的手法都会影响到最终的测试呈现。归根结底还是要看摄像机最终成像效果。”据记者了解，安讯士几年前重磅推出的“觅光者”其技术优势是高感光性、出色的图像质量、低噪点但细节丰富，以及低照度条件下更好的色彩重现。该项技术是一项结合了传感器、镜头以及视频压缩处理技术相结合的全新技术。各种因素(传感器、镜头、内部芯片开发和图像处理知识)的融合确保了采用此项技术的网络摄像机可实现最出色的性能。集成“觅光者”技术的网络摄像机是低照度环境下

4、室内和室外监测的理想解决方案，特别是当用户要求提供彩色图像以加强对监控对象的辨认和识别时，与普通的日夜两用摄像机在黑暗环境下图像转换为黑白不同，集成了“觅光者”技术的摄像机即使在光线非常黑暗的环境下仍然可以提供彩色图像。 在很多情况下，彩色图像对于成功地识别监控对象是非常重要的，这项创新技术能够有效的提升使用者识别人脸、车辆和意外事故的能力。随着经济建设的不断发展，与其相配套的安全监控系统也愈加显得重要，特别是对于在低照度环境下，依然可以保障监控质量的监控设备也将成为发展的重点。二、大靶面sensor促成星光级走向现实在高清视频监控中，图像像素的增加，低照性能随之将会降低。目前随着图像传感器在

5、低照技术方面的突破，截止2014年底，行业主流厂商均推出了超低照度“星光级”系列摄像机，并在智慧城市建设中初步得到推广及应用。星光级摄像机，顾名思义是指在星光环境下即使无任何外置辅助光源，也可显示清晰的彩色图像，其采用了超灵敏度图像传感器和独有的电子倍增和噪点控制技术能够极大地提高摄像机的灵敏度，并且具备24小时全彩色实时效果，绝无普通低照度摄像机出现的拖尾现象，以满足对夜间高品质监控的需求，而且功耗小、图像效果真实、不偏色。在星光级网络高清摄像机7×24小时的试验现场，在漆黑的房间里用星光级摄像机拍摄的图像不仅清晰，而且色彩逼真。宇视科技相关负责人表示，“跟竞争对手的产品来相比，公

6、司的产品和其他几个大厂家的效果相差不大，只是看大家调试的手法。我们的优势主要是在噪点的压制上。各个厂家对自己的产品定位也有一定差异。”低照度监控技术主要受镜头、图像传感器、后端图像处理技术等因素的影响，要想取得较为理想的低照度监控效果，可从以下几个方面进行提升：利用大光圈镜头有效提升进光量，从而使摄像机获得理想的低照度效果;选用大靶面传感器，相同分辨率的摄像机，图像传感器靶面面积越大，则其单位像素进光量就越大，抑制噪点能力越强，低照度拍摄时，成像画质也越好;改进传感器工艺，比如背照传感器通过改善传统CMOS感光元件内部的结构，让感光层的元件调转方向，光能从背面直射进去，避免了在传统传感器结构中

7、，光线会受到微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响，从而显著提高光的效能，大大改善低光照条件下的拍摄效果;良好的图像处理技术，采用3D降噪的摄像机，图像噪点会明显减少，图像会更加清晰透彻，从而显示出比较纯净细腻的画面;增加补光设备，低照度摄像机，比如星光级枪机，能在微光环境下正常工作，但有些场景，也可通过增加白光补光的方式来提升其监控效果。记者在景阳科技了解到，顺应市场的发展需求，公司目前已完成星光级枪机、球机的开发，其图像效果、优异的性能、良好的体验感在智慧城市中应用中得到用户的高度认可。据景阳科技产品经理胡宗进介绍，“目前主流的星光级摄像机方案为索尼185该芯片的核心还是其SENSOR

8、靶面很大。因为提升感光度，最直接就是提高物力尺寸。而1.9寸分之一和2.8分之一相隔整整一个尺寸。”三、特殊产品特殊应用胡宗进表示，索尼星光级摄像机图像传感器的价格当前还较为昂贵，高高在上的价格因素也成为影响其应用的重要原因。记者了解到，在“平安城市”项目、金融、文博、酒店、写字楼、住宅小区、平安村居、校园、港口、高速公路、街道等场合，对摄像机性能要求比较高，由于常规型摄像机难以满足24小时连续监控的需求，所以低照度摄像机成为首要选择。这些应用中，例如“平安城市”项目，夜间光照不足，又不可能大规模安装补光照明设施，在这样的情况下，要得到较好的监控效果，就需要安装高品质的低照度摄像机，既能保证监

9、控效果，又能简化系统构成和实现较好的可靠性和较低的成本。除了上述这些传统的监控领域，在森林、医院等一般也会安装低照度摄像机，这些场合环境光照不理想，又不宜外加光源。例如医院，为了保证病人休息，不方便通过补光等方式来提高环境照度，就只能在摄像机性能上想办法，所以需要安装低照度摄像。还有一些场所没有条件加光源，也需要使用低照度摄像机。例如一些工地、油田、厂区、货场等室外场所，监控面积大，又往往没有路灯，这种情况下，采用普通摄像机就不能保证监控效果，也需要采用高性能的低照度摄像机，才能保证有效的监控效果。与此同时，星光级摄像机与激光摄像机、红外摄像机的比较优势，也是促成其专业应用的重要原因。红外与激

10、光摄像机在外界无需任何辅助光源的情况下即可得到较清晰的图像，因此它们被较多地使用在夜晚无灯的区域。而基于其整体价格相对较低等优势，使得红外摄像机在近年来所占据的市场份额也呈直线上升趋势。但红外与激光摄像机目前仍存在一些缺陷，如色彩为黑白、能耗大、散热不佳、红外摄像机照射距离有限、照射范围不广等等。而低照度摄像机是近年来随着半导体技术发展而推出的监控行业的热点产品。周阳独家点评2:低照度摄像机和红外摄像机都适合夜间监控,低照度摄像机主要用于在微光的环境中监控;红外摄像机则可以用在完全无光的环境.红外摄像机相对价格低,但目前存在一些缺陷,如衰减、散热等.低照度监控效果的提升方式:1.利用大光圈镜头

11、2.选用大靶面传感器3.改进传感器工艺4.良好的图像处理技术.低照度衡量标准可以从亮度、黑电平、信噪比、分辨率四个指标进行评价【产品分析】低照度无“星光”，何以洞悉一切？ 2014-09-23 海科 海科 海科 超低照度摄像机通常指感光度较好的摄像机，只需要一点点光，就可以呈现比较明亮的图像。而星光级超低照度摄像机是目前在夜晚监控中效果最好的一类摄像机，因其出色的夜晚成像效果，广泛应用于“平安城市”、“平安乡镇”、交通、金融、高档楼宇、住宅小区、校园、港口等对摄像机低照度性能要求比较高但又不宜外加补光设备的应用环境中。 近年来随着“平安城市”项目的不断增多，摄像机夜晚低照度的效果也越来越多地受

12、到人们的关注。夜间画面是不是够亮，能不能看清车牌，已经成为评判一款摄像机效果好坏最重要的指标之一。因此，很多“星光级”超低照度摄像机纷纷涌现出来，成为“平安城市”视频监控系统炙手可热的机型之一。海科视达夜视王摄像机因其专注于夜视效果，夜视清晰无噪点的特点，在一些重要场所的应用，得到客户广泛好评那么，究竟什么样的摄像机才能被称为“星光级”?它到底有哪些关键的技术?可以实现怎样的监控效果呢?何为星光级超低照度照度是指单位面积上接收到可见光的光通量，通常以Lux为单位。在监控行业，通常用“最低照度”值来表示摄像机的感光度或灵敏度，简单来说，这个值可以用来标称摄像机在多黑的条件下还可以看到可用的图像。

13、在全黑的房间里，用摄像机对着被测物，然后将灯光慢慢调暗，直到在显示器上看不清被测物为止，此时照度计上显示的照度值，便是该摄像机的最低照度值。根据摄像机的不同照度值，可以对它们进行分类。以摄像机正常工作照度范围划分为普通型，其最低照度值在0.1-1Lux间;月光型，其最低照度值在0.01Lux左右;而星光型就需要达到0.001 Lux以下了。在同样的光照条件下，与普通照度的摄像机相比，星光级超低照度摄像机可以呈现更加明亮的图像(图1)，在0.1Lux光照下，左边为普通照度摄像机的监视效果，右边为星光级超低照度摄像机所呈像的效果。另外，如果不从效果上进行考察，而是从参数上对摄像机的最低照度值进行考

14、察，还需要看这个指标是在什么样的条件下测得的。以枪型摄像机为例，枪机最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，有彩色和黑白两种模式下的照度值，黑白模式下摄像机灵敏度会更高，因此最低照度通常要比彩色模式下低一个数量级;其次，还需注意摄像机所使用镜头的F值、视频信号测量点评值、AGC的状态，只有当这些条件相同时，比较两个摄像机的低照度的值才有意义;最后，还需注意的一点是当红外摄像机开启红外灯时，通常认为它的照度值是0Lux。选择星光级摄像机的理由夜间监控摄像机主要分为红外摄像机、热成像

15、摄像机及超低照度摄像机三种类型。这三类摄像机因各自不同的成像原理，可应用于不同的监控环境中。红外摄像机当环境光线暗到一定程度时，红外摄像机会自动开启自带的红外灯，通过主动发射红外光，照亮监控目标，再通过采集反射回来的红外光，从而生成图像，是一种主动式红外。这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像，而不是可见光反射所成的影像，这样就可以拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的物体，也就是人们常说的可以达到0Lux的照度值。图2就是普通摄像机和红外摄像机在无光环境且距离为50米下的监控效果对比。因此，如果是比较空旷的环境，红外灯没有可反射的物体，这样图像的显示效果就不会很好了。对红外摄像机来说，红外灯的寿命是

16、用户普遍比较关注的问题。而温度过高是导致红外灯失效的主要因素之一，有研究表明，温度每降低10，红外灯的寿命可延长1年。因此，红外灯电路的散热设计、功率大小都至关重要，尤其是远距离红外，距离越远，红外灯的功率越高，发热量也会越大，当温度高到一定程度，甚至会影响到摄像机图像传感器的效果。这是红外摄像机存在的主要问题。海科视达夜视王摄像机因其采用的超低照度的芯片，搭配的是低功耗红外灯，功耗低，热量小，整机稳定性和使用寿命都能得到保证。普通摄像机和红外摄像机在无光环境监控效果对比如何改善摄像机在夜间的监控效果要提升摄像机夜间监控图像的亮度，除了外加红外灯或白光灯补光之外，还可以通过调节摄像机自身的一些

17、硬件或参数设置来进行提升。采用灵敏度高的图像传感器及镜头这是通过硬件改善的方式来提升摄像机在低照度环境下的夜视效果。镜头作为摄像机的重要组成部分，其是光线进入摄像机的第一道“关卡”， 其摄取光线的多少直接决定了成像的清晰度。而通常用“进光量”的大小来衡量镜头对光线的摄取能力，镜头的进光量可以用F值(光阑系数)表示。F值=f(镜头焦距)/D(镜头的有效光圈口径)，它与口径成反比，与焦距成正比。在焦距相同的条件下，选择光圈口径越大的镜头，镜头进光量就越大，也就是需要选择F值越小的镜头。常见镜头的光阑系数有F1.2、F1.4等。图像传感器是光线进入摄像机的第二道“关卡”，从镜头透进的光线会在这里转化

18、成电信号。目前主流的传感器有CCD和CMOS两种，CCD的制造工艺较为复杂且技术垄断在几个日系厂家手中，成本较高，其在灵敏度及信噪处理等方面的表现优于CMOS，而CMOS则具有低成本、低功耗以及高整合度的特点。但随着CMOS技术的不断发展，CCD和CMOS之间的差距正在逐渐减小，新一代的CMOS已经极大地改善了在灵敏度方面的不足，成为高清摄像机领域的主流，现在市面上的星光级超低照度网络高清摄像机基本上采用的都是高灵敏度的CMOS传感器。另外，传感器的尺寸大小也会影响其低照度效果，在同样的光照条件下，尺寸越小，像素越高的摄像机低照度效果越差。提高帧累积、增益，增加曝光时间这是通过调节摄像机的参数来提升图像亮度的方法。帧累积或者慢快门功能，可以持续像素中的光电荷转换，从而延长曝光时间，提升图像画面亮度，因此打开慢快门功能时，输出的图像不是实时图像，而是通过牺牲图像的实时性，来提升低光照场合下