汕尾安防网为您解析低照度摄像机技术

　　热成像摄像机

　　自然界中，一切高于绝对零度(-273℃)的物质每时每刻都在源源不断地向外辐射与自身性质、温度相关的电磁波，我们称这一现象为热辐射现象。不同温度下，物体所发出热辐射的波长不一样。热成像摄像机的探测机理是利用目标和背景或目标各部分之间的辐射差异形成的红外辐射特征图像来发现和识别目标，通常是由对红外光透明，不透过可见光和紫外线的高纯锗单晶材质镜头，同时利用热红外探测器将红外辐射转变为电信号。

　　因为热成像摄像机的特殊工作原理，其成像不受光线影响，适用于完全黑暗、强光、逆光、眩光等环境之中，能清楚分辨不同物体、识别伪装及隐蔽的目标。相对于普通摄像机而言，热成像摄像机拥有更远的探测距离，根据选配镜头焦距的不同，最远监控距离可以达到几公里以外。另外，热成像摄像机可以探测不同温度物体发出的不同波长的红外热辐射，从而辨识物体表面的温度。不过，由于需要吸收物体辐射的能量才能成像，因此如果被监控物体和摄像机之间有阻隔物的话，会影响其成像效果。

图3 普通摄像机和热成像摄像机在无光环境下的监控效果对比

　　超低照度摄像机

　　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、高速公路、街道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下。例如在道路监控看车牌的场景中，有些城市居民会觉得加了补光灯后造成光污染，比较排斥补光设备，而红外摄像机照射车牌后，车牌的特殊材质会导致反光，从而看不清车牌细节，所以如果要看清车牌并不适合用红外摄像机，星光级超低照度摄像机的出现，立刻成为“平安城市”道路监控中炙手可热的机型，只需要利用一些微弱的路灯或环境光来进行补光就可以呈现明亮的图像，达到看清车牌的目的。图3就是星光级超低照度摄像机在夜晚看车牌的效果图。

　　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硬件或参数设置来进行提升。

图4 星光级超低照度摄像机夜间监控车牌的效果

 　　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。