安防攝像機(jī)

　　攝像機(jī)是安防工程中的核心設(shè)備，如何選擇合適的攝像機(jī)是直接關(guān)系到安防工程質(zhì)量的關(guān)鍵， 這個(gè)問(wèn)題看起來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)一個(gè)安防設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員專業(yè)水平的要素。
　　攝像機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)很多，功能特點(diǎn)五花八門，外形、品種千差萬(wàn)別，價(jià)格也從幾百元——幾千元不等。俗話說(shuō)一分錢一分貨。為什么同樣的彩色攝像機(jī)，價(jià)格會(huì)相差如此之多？難道僅僅是品牌機(jī)之差嗎？非也，質(zhì)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(gè)方面作一闡述。
　　一、 圖像清晰度。是個(gè)綜合性指標(biāo)的反映，首先由CCD的水平分辨率決定。雖然不同廠商生產(chǎn)的CCD有質(zhì)量差異。同種品牌的CCD也有等級(jí)差別，但其實(shí)CCD就只有兩種等級(jí)：中解的330線左右；高解480線左右。并沒(méi)有國(guó)內(nèi)普遍采用的420線之說(shuō)。由于垂直分辨率是個(gè)固定值(PAL制式掃描625線，減去每幀40線消隱時(shí)間，實(shí)際上585TVL)，由電視制式?jīng)Q定的。而唯一表示攝像機(jī)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(shí)鐘頻率和采樣頻率決定。由于實(shí)際高效帶濾波器決定了圖像信號(hào)頻率為6MHz左右。因此水平分辨率最高只能達(dá)到480TVL。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，最近國(guó)外廠商DSP處理能達(dá)到7MHz的高通濾波器，使水平分辨達(dá)到520線左右。對(duì)于采光元件CCD來(lái)說(shuō)，國(guó)際上并沒(méi)有大的技術(shù)突破。圖像是否清晰除了攝像機(jī)本身CCD的指標(biāo)外，后端信號(hào)處理如：勾邊電路、對(duì)比度、彩色還原性、信噪比、甚至工程安裝時(shí)鏡頭調(diào)焦是否準(zhǔn)確等等。影響視覺(jué)清晰度因素很多。除銀行柜員制監(jiān)控需要近距離攝實(shí)物，分辨細(xì)節(jié)要用高線攝像機(jī)外，一般的安防監(jiān)控其實(shí)對(duì)CCD的分辨率要求并不高。一款各項(xiàng)指標(biāo)都較好的攝像機(jī)光用肉眼是很難分辨520線、480線和330線的區(qū)別。除非用專業(yè)檢測(cè)設(shè)備或?qū)D像放大處理后來(lái)區(qū)分。（這里所講意思并非指分辨率不重要，主要指視覺(jué)清晰度是多重因素影響結(jié)果）
　　二、 被攝物體最低照度LUX。是攝像機(jī)的另一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。隨著安防項(xiàng)目運(yùn)用場(chǎng)合的擴(kuò)展，越來(lái)越多的工程項(xiàng)目要求晚上也能看清圖像，于是便應(yīng)運(yùn)而生出日夜兩用攝像機(jī)。請(qǐng)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(guān)，又與被測(cè)條件有關(guān)，不能單純看LUX數(shù)值而要看測(cè)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(biāo)準(zhǔn)測(cè)定條件光源色溫應(yīng)為3100K+-100K；最大增益（AGC）20db-26db，黑白圖像可適當(dāng)增大到32 db，否則圖像噪點(diǎn)增加，將影響清晰度，信噪比差；選用鏡頭時(shí)被測(cè)物體測(cè)定值上應(yīng)標(biāo)明鏡頭亮度值（F1.2 透光率），選用鏡頭數(shù)字越小照度LUX會(huì)顯得越低。由于用戶不可能選用F0.9或F0.75的鏡頭（價(jià)值很高）。所以我們鑒別攝像機(jī)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(shuō)到照度就牽涉到彩色轉(zhuǎn)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(lái)的攝像機(jī)功能。
　　彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)：是彩色攝像機(jī)白天照度充足情況下輸出彩色圖像，晚上光線變暗時(shí)關(guān)閉彩色成份變?yōu)楹诎讏D像，并同時(shí)提高AGC增加增益，能相對(duì)提高圖像亮度的技術(shù)手段，增加成本不高，效果也不明顯。
　　感紅外攝像機(jī)，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(dāng)改變?yōu)V光器的光通波長(zhǎng)，使部分紅外波長(zhǎng)光進(jìn)入CCD感應(yīng)。這種攝像機(jī)會(huì)犧牲彩色還原性而造成偏色，為彌補(bǔ)這點(diǎn)不足，一般廠商會(huì)故意降低彩色濃度，使彩色畫(huà)面顯得較淡，發(fā)白，降低人眼對(duì)彩色偏色的感覺(jué)。另一種為高檔次的日夜兩用攝像機(jī)，除采用高靈敏度CCD外，技術(shù)上采用自動(dòng)反饋原理，當(dāng)光線較暗時(shí)，電信號(hào)減弱，起動(dòng)小型機(jī)械裝置，使濾光器不再庶擋CCD，使CCD感應(yīng)全光譜，同時(shí)關(guān)閉彩色成份，使畫(huà)面成黑白圖像，使之成為完全的黑白攝像機(jī)，這樣既提高了CCD的靈敏度，又能感應(yīng)紅外光。白天當(dāng)照度達(dá)到 6=10LUX左右，反饋電機(jī)再次起動(dòng)，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(jī)才是目前真正的日夜兩用攝像機(jī)。有一點(diǎn)必須澄清所謂日夜兩用攝像機(jī)并不是晚上不借助燈光就能看清物體，無(wú)非是感光靈敏度高一些，但再好的日夜兩用攝像機(jī)也只能達(dá)到黑白攝像機(jī)的效果。
　　帶紅外燈一體化攝像機(jī)，這種攝像機(jī)是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)最流行模式，它是為了適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)日夜兩用、低成本的需求而設(shè)計(jì)的。由于紅外發(fā)光管LED質(zhì)量的提高和價(jià)格低廉，生產(chǎn)商把紅外燈和簡(jiǎn)易型攝像機(jī)組合起來(lái)，適應(yīng)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(jī)只能做成低分辨率、彩色略有偏色的低檔次攝像機(jī)，不適合正規(guī)安防工程使用，此種機(jī)器有一個(gè)致命弱點(diǎn)，即可靠性較差。由于紅外燈是發(fā)熱元件，攝像機(jī)又是發(fā)熱元件（國(guó)內(nèi)普遍采用單片機(jī)），兩熱碰在一起，如果處理不好，故障率會(huì)大大增加。但一般要求不高的場(chǎng)合使用，還是有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
　　其他還有采用場(chǎng)累積方式提高晚上被攝物體照度攝像機(jī)，即降低電子快門速度來(lái)提高CCD的感光度，但噪點(diǎn)成分會(huì)增加，移動(dòng)的物體會(huì)出現(xiàn)拖尾，圖像模糊現(xiàn)象，沒(méi)有太大的實(shí)際意義，不建議采用。
　　雙CCD攝像機(jī)，則采用兩塊彩色，黑白不同CCD單片攝像機(jī)，利用光敏切換輸出電路，這種攝像機(jī)一般都帶紅外燈。
　　三、 超寬動(dòng)態(tài)、強(qiáng)光抑制、強(qiáng)光反轉(zhuǎn)
　　這些功能并非是攝像基本指標(biāo)，而是攝像機(jī)生產(chǎn)廠商為滿足客戶特殊需要而增加的功能。
　　超寬動(dòng)態(tài)：其實(shí)是背光補(bǔ)償（BLC）的一種增強(qiáng)型，在信號(hào)處理上采用多點(diǎn)采集光電信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算選擇一個(gè)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(jī)一般價(jià)格會(huì)較高，只適合某些銀行臨街的營(yíng)業(yè)柜臺(tái)和明暗反差很大的場(chǎng)所。
　　強(qiáng)光抑制、強(qiáng)光反轉(zhuǎn)：只專為道路監(jiān)控開(kāi)發(fā)的攝像機(jī)，由于道路監(jiān)控在晚上不但要求照度低，而且因車燈，路燈的強(qiáng)光產(chǎn)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(dá)到低照度，為抑制光暈采用超寬動(dòng)態(tài)也不行，收光電路要使晚上強(qiáng)燈光盡量使之不擴(kuò)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(shù)的難度是很大的，一般攝像機(jī)廠商是很難做到理想的效果，目前應(yīng)該是攝像機(jī)處理電路的最高技術(shù)。因此，攝像機(jī)價(jià)都很高。
　　四、 攝像機(jī)的其他技術(shù)指標(biāo)及其發(fā)展方向
　　攝像機(jī)除了前三方面功能指標(biāo)外，尚有一些不為人注意的指標(biāo)也很重要。
　　1、 信噪比，鑒別攝像機(jī)畫(huà)面是否干凈的重要指標(biāo)，一般（AGC OFF）情況應(yīng)控制在48~52db之間，小于48db圖像噪點(diǎn)增多，一般低檔攝像機(jī)這個(gè)指標(biāo)基本達(dá)不到。
　　2、 咖瑪系數(shù)是對(duì)比度指數(shù)，一般攝像機(jī)只有0.45一種檔次，高檔攝像機(jī)有0.8~1可調(diào)，用于被攝物體在畫(huà)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(jué)上的清晰度。
　　3、 自動(dòng)白平衡：自動(dòng)調(diào)節(jié)各環(huán)境光源情況下，保持彩色還原性，不偏色，是攝像機(jī)檔次高低的極其重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　4、 攝像機(jī)輸入電壓：從原理上講彩色攝像機(jī)必須采用交流輸入電源，AC220V或AC24V，而不能用直流電源，因?yàn)椴噬盘?hào)的穩(wěn)定要靠交流同步信號(hào)較正，否則容易引起色漂。目前，國(guó)內(nèi)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是不允許的，采用自動(dòng)光圈鏡頭是彌補(bǔ)色漂問(wèn)題的辦法。
　　5、 攝像機(jī)今后發(fā)展的趨勢(shì)，攝像機(jī)隨著運(yùn)用場(chǎng)合的越來(lái)越廣，對(duì)攝像機(jī)的智能化提出了新的要求，如影像穩(wěn)定系統(tǒng)；圖像的自動(dòng)生物識(shí)別系統(tǒng)；自動(dòng)記數(shù)；自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等功能，由于DSP集成化程度越來(lái)越高，攝像機(jī)的電路越來(lái)越簡(jiǎn)單，為智能化的軟件開(kāi)發(fā)留下了足夠的空間，今后的攝像機(jī)將集多項(xiàng)自動(dòng)功能和圖像壓縮、存儲(chǔ)，傳輸為一體的智能化前端設(shè)備。
　　綜上所述，安防工程中如何正確選擇合適的攝像機(jī)，首要條件是充分了解攝像機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)的作用，再根據(jù)該項(xiàng)目的具體情況如：自然環(huán)境條件，（主要指光照條件，是否有逆光，是否有強(qiáng)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(jīng)濟(jì)承受能力等等。才能針對(duì)客戶要求做出比較正確的選擇，設(shè)計(jì)出既經(jīng)濟(jì)又合理的安防工程方案來(lái)。