安防攝像機

　　攝像機是安防工程中的核心設備，如何選擇合適的攝像機是直接關系到安防工程質量的關鍵， 這個問題看起來簡單，實質是檢驗一個安防設計人員和施工技術人員專業水平的要素。
　　攝像機的各項技術指標很多，功能特點五花八門，外形、品種千差萬別，價格也從幾百元——幾千元不等。俗話說一分錢一分貨。為什么同樣的彩色攝像機，價格會相差如此之多？難道僅僅是品牌機之差嗎？非也，質量之差，功能之差，綜合性能之差是主要因素。本文從以下幾個方面作一闡述。
　　一、 圖像清晰度。是個綜合性指標的反映，首先由CCD的水平分辨率決定。雖然不同廠商生產的CCD有質量差異。同種品牌的CCD也有等級差別，但其實CCD就只有兩種等級：中解的330線左右；高解480線左右。并沒有國內普遍采用的420線之說。由于垂直分辨率是個固定值(PAL制式掃描625線，減去每幀40線消隱時間，實際上585TVL)，由電視制式決定的。而唯一表示攝像機性能的只能是水平分辨率，水平分辨率又由CCD的固有像素和后端處理時鐘頻率和采樣頻率決定。由于實際高效帶濾波器決定了圖像信號頻率為6MHz左右。因此水平分辨率最高只能達到480TVL。隨著生產技術的不斷提高，最近國外廠商DSP處理能達到7MHz的高通濾波器，使水平分辨達到520線左右。對于采光元件CCD來說，國際上并沒有大的技術突破。圖像是否清晰除了攝像機本身CCD的指標外，后端信號處理如：勾邊電路、對比度、彩色還原性、信噪比、甚至工程安裝時鏡頭調焦是否準確等等。影響視覺清晰度因素很多。除銀行柜員制監控需要近距離攝實物，分辨細節要用高線攝像機外，一般的安防監控其實對CCD的分辨率要求并不高。一款各項指標都較好的攝像機光用肉眼是很難分辨520線、480線和330線的區別。除非用專業檢測設備或將圖像放大處理后來區分。（這里所講意思并非指分辨率不重要，主要指視覺清晰度是多重因素影響結果）
　　二、 被攝物體最低照度LUX。是攝像機的另一個重要技術指標。隨著安防項目運用場合的擴展，越來越多的工程項目要求晚上也能看清圖像，于是便應運而生出日夜兩用攝像機。請工程商注意，最低被攝物體照度（靈敏度）既與CCD本身的靈敏度有關，又與被測條件有關，不能單純看LUX數值而要看測定條件。如：光源色溫，最大增益，選用鏡頭等條件下所?y定照度才有可比性。一般標準測定條件光源色溫應為3100K+-100K；最大增益（AGC）20db-26db，黑白圖像可適當增大到32 db，否則圖像噪點增加，將影響清晰度，信噪比差；選用鏡頭時被測物體測定值上應標明鏡頭亮度值（F1.2 透光率），選用鏡頭數字越小照度LUX會顯得越低。由于用戶不可能選用F0.9或F0.75的鏡頭（價值很高）。所以我們鑒別攝像機的照度必須注意選用相同鏡頭條件下的照度值（如F1.2~F1.4），才有可比性。
　　說到照度就牽涉到彩色轉黑白、感紅外、濾光片切換、雙CCD等等都是為滿足低照度要求派生出來的攝像機功能。
　　彩色轉黑白攝像機：是彩色攝像機白天照度充足情況下輸出彩色圖像，晚上光線變暗時關閉彩色成份變為黑白圖像，并同時提高AGC增加增益，能相對提高圖像亮度的技術手段，增加成本不高，效果也不明顯。
　　感紅外攝像機，感紅外又分為兩種。低檔次的是不去除CCD前面的濾光器（IRCUT），而是適當改變濾光器的光通波長，使部分紅外波長光進入CCD感應。這種攝像機會犧牲彩色還原性而造成偏色，為彌補這點不足，一般廠商會故意降低彩色濃度，使彩色畫面顯得較淡，發白，降低人眼對彩色偏色的感覺。另一種為高檔次的日夜兩用攝像機，除采用高靈敏度CCD外，技術上采用自動反饋原理，當光線較暗時，電信號減弱，起動小型機械裝置，使濾光器不再庶擋CCD，使CCD感應全光譜，同時關閉彩色成份，使畫面成黑白圖像，使之成為完全的黑白攝像機，這樣既提高了CCD的靈敏度，又能感應紅外光。白天當照度達到 6=10LUX左右，反饋電機再次起動，濾光器再次庶擋CCD，目的使白天不感紅外，不影響彩色的還原性，這種攝像機才是目前真正的日夜兩用攝像機。有一點必須澄清所謂日夜兩用攝像機并不是晚上不借助燈光就能看清物體，無非是感光靈敏度高一些，但再好的日夜兩用攝像機也只能達到黑白攝像機的效果。
　　帶紅外燈一體化攝像機，這種攝像機是目前國內市場最流行模式，它是為了適應國內市場日夜兩用、低成本的需求而設計的。由于紅外發光管LED質量的提高和價格低廉，生產商把紅外燈和簡易型攝像機組合起來，適應用戶需求。由于采用的前面所述不去除濾光片的感紅外的方法，此種攝像機只能做成低分辨率、彩色略有偏色的低檔次攝像機，不適合正規安防工程使用，此種機器有一個致命弱點，即可靠性較差。由于紅外燈是發熱元件，攝像機又是發熱元件（國內普遍采用單片機），兩熱碰在一起，如果處理不好，故障率會大大增加。但一般要求不高的場合使用，還是有一定的價格優勢。
　　其他還有采用場累積方式提高晚上被攝物體照度攝像機，即降低電子快門速度來提高CCD的感光度，但噪點成分會增加，移動的物體會出現拖尾，圖像模糊現象，沒有太大的實際意義，不建議采用。
　　雙CCD攝像機，則采用兩塊彩色，黑白不同CCD單片攝像機，利用光敏切換輸出電路，這種攝像機一般都帶紅外燈。
　　三、 超寬動態、強光抑制、強光反轉
　　這些功能并非是攝像基本指標，而是攝像機生產廠商為滿足客戶特殊需要而增加的功能。
　　超寬動態：其實是背光補償（BLC）的一種增強型，在信號處理上采用多點采集光電信號，進行計算選擇一個平均暴光量，控制電子快門速度，使兩者都能看清圖像 物體。這種攝像機一般價格會較高，只適合某些銀行臨街的營業柜臺和明暗反差很大的場所。
　　強光抑制、強光反轉：只專為道路監控開發的攝像機，由于道路監控在晚上不但要求照度低，而且因車燈，路燈的強光產生的光暈使得被攝周圍物體分辨不清，有的還要看清車牌。為此采用1/2寸CCD，提高了CCD的靈敏度增大感光量，達到低照度，為抑制光暈采用超寬動態也不行，收光電路要使晚上強燈光盡量使之不擴散，不影響周圍亮度，使燈光的高亮度僅僅局限于本身圓形燈范圍，這種技術的難度是很大的，一般攝像機廠商是很難做到理想的效果，目前應該是攝像機處理電路的最高技術。因此，攝像機價都很高。
　　四、 攝像機的其他技術指標及其發展方向
　　攝像機除了前三方面功能指標外，尚有一些不為人注意的指標也很重要。
　　1、 信噪比，鑒別攝像機畫面是否干凈的重要指標，一般（AGC OFF）情況應控制在48~52db之間，小于48db圖像噪點增多，一般低檔攝像機這個指標基本達不到。
　　2、 咖瑪系數是對比度指數，一般攝像機只有0.45一種檔次，高檔攝像機有0.8~1可調，用于被攝物體在畫面景色平淡的情況下，用于提高圖像的層次感，大大提高視覺上的清晰度。
　　3、 自動白平衡：自動調節各環境光源情況下，保持彩色還原性，不偏色，是攝像機檔次高低的極其重要的評價標準。
　　4、 攝像機輸入電壓：從原理上講彩色攝像機必須采用交流輸入電源，AC220V或AC24V，而不能用直流電源，因為彩色信號的穩定要靠交流同步信號較正，否則容易引起色漂。目前，國內采用直流輸入，一般都是采取降低彩色濃度使色漂不明顯的方法，這按照國際標準是不允許的，采用自動光圈鏡頭是彌補色漂問題的辦法。
　　5、 攝像機今后發展的趨勢，攝像機隨著運用場合的越來越廣，對攝像機的智能化提出了新的要求，如影像穩定系統；圖像的自動生物識別系統；自動記數；自動報警系統等功能，由于DSP集成化程度越來越高，攝像機的電路越來越簡單，為智能化的軟件開發留下了足夠的空間，今后的攝像機將集多項自動功能和圖像壓縮、存儲，傳輸為一體的智能化前端設備。
　　綜上所述，安防工程中如何正確選擇合適的攝像機，首要條件是充分了解攝像機的各項性能指標的作用，再根據該項目的具體情況如：自然環境條件，（主要指光照條件，是否有逆光，是否有強光，是否晚上使用），輔助光源照度如何？被攝物體范圍大小？（一般被攝物體范圍小反而分辨率要求高），用戶的經濟承受能力等等。才能針對客戶要求做出比較正確的選擇，設計出既經濟又合理的安防工程方案來。