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高清模拟摄像机技术及应用简探

时间:2012-06-05 09:32来源:恒业国际 点击:邮件发送

视频监控技术发展到今天也经历了三个阶段:模拟化、数字化、高清化。近几年监控技术在平安城市建设带动下更是飞一般的速度不断前进。监控摄像机进入了高清晰度时代,网络高清摄像机可以达到720P/1080P,模拟接口输出一般为650线至750线之间。对于传统的模拟监控系统提出了更大的挑战。模拟监控系统要在市场上保留自己的立足之地,必须进行改革和创新。

Sony公司推出了新一代的Sony 706H/960H CCD,并根据这里CCD开发了"Effio"数位讯号处理器(Digital Signal Processor,DSP),提供高解析画质、高讯噪比(Signal Noise Ratio,SNR,就是讯号与噪音的比值,比值越高,表示机器所输出的讯号品质越好)及高色彩重现能力。Effio DSP结合了2D及3D数字降噪技术,能降低噪点的产生,即使拍摄移动中的目标物,也无损动态解析度。此外,Effio DSP结合了周边电路,不仅能因此缩小摄影机体积,还能减少电力消耗。清晰高达到650-700 TV Lines水平像素,重现高清晰和明细的图片。通过电子变焦操作,还可以提高画面的是识别性,为此提供卓越清晰的画面质量。相对于其他传统的摄像机,该类模拟摄像机结合了先进的背光补偿功能,使得每个摄像机的宽动态区域显著增加到512倍,归功于这项新技术,用户可以在极度高亮度环境下捕捉到清晰画面。摄像机能够捕捉同样的画面两次,第一次是在正常快门速度下捕捉,然后在用高快门速度捕捉一次,光线暗的区域在正常快门速度下捕捉,光线亮的区域在高快门速度下捕捉,然后通过先进的DSP LSI 技术将二者结合成一个画面,重现原始清晰影像。笔者将从以下几方面来对SONY 960H CCD与 SONY Effio方案进行分析。

SONY 960H CCD和Effio方案介绍

索尼一直是视频处理技术的领导者,从1997年开始研发和推出SS系列DSP(数字信号处理器),世界上大部分的监控摄像机使用索尼的DSP。现在索尼SS系列DSP芯片已经成为闭路监控领域的标准解决方案。在2009年,索尼新推出了“Effio” 系列新一代DSP芯片。 索尼的“Effio” 系列芯片可以满足监控摄像机对视频监控高清晰,低噪点,真色彩还原的要求。通过结合960H CCD图像传感器,“Effio” 系列 DSP可以实现650线以上的水平清晰度。比起普通的闭路监控摄像机,这可以提高视频监控的清晰度和灵敏度。Effio 系列DSP包括Effio-E/Enhanced-E, Effio-S, Effio-P 三个系列。

Effio-E方案可以搭配960H等CCD,Effio-E” 方案主要实现OSD(屏幕菜单)功能,所有摄像机的设置都可以通过OSD进行设置。内置的OSD可以支持(英语,法语,德语,西班牙语,葡萄牙语,中文,俄语,日语)。

Effio-S  是多功能型号,支持960H/760H等CCD 。实现功能有:超过650电视线的水平分辨率;ATR-EX的(自适应色调再现);2D和3D降噪;数字图像稳定器;运动检测;隐私遮罩;背光补偿;OSD菜单功能;慢速快门;电子放大等功能。

Effio-P是WDR(宽动态)的高级型号, 支持960H 和 760H 图像传感器(CCD), 能在不同照度下实现宽动态,高灵敏度,高对比度。此DSP内置了ARM处理器和存储器来实现不同的功能如电子放大,低速电子快门,等其它功能。宽动态功能(WDR)可达普通摄像机的512倍;自动色调调整(ATR-EX);2D和3D 降噪;数字图像稳定功能;移动侦测;隐私遮罩;高光补偿;OSD屏幕菜单;低速电子快门;电子放大;使用960H CCD,水平像素超过650线以上。宽动态(WDR)可以通过数子信号处理来整合多张在不同时间的曝光图片,从而提高图像的黑暗部分(低曝光)和降低图像的高亮部分(高曝光)。

Effio-E/Enhanced-E, Effio-S, Effio-P 均支持智能LED红外灯自动防过曝功能:近距离人物图像人脸一般会发白,自动防过曝技术能自动识别,并对图像进行柔和处理,防止过曝现象,使监控图像更加清晰。

SONY Effio高清方案功能及应用

恒业国际是业内较早研发出基于SONY“Effio”DSP技术,分辨率达到700TVL的超高清宽动态摄像机系列的厂家之一。该系列摄像机采用SONY  960H  CCD Sensor,配合最新Effio- P的DSP,提供目前监控行业高水平700TVL高解析画质、高讯噪比及高色彩重现能力。该类摄像机结合了3D-DNR数字降噪功能,可智能降低光线不够产生的噪点,即使拍摄移动中的目标物,也无损动态解析度,并且全系列均提供超宽动态技术和OSD菜单技术延伸,使用户在图像体验和操作体验上均获得巨大提升。并具有强光抑制、虚拟逐行扫描等功能,让画质相较于一般摄像机更具真实与清晰,此外并具有人脸自动侦测功能、移动侦测功能、电子数字放大256倍,为OSD选单设置,并可透过RS485远程控制,适用于各种场合,尤其背光环境更佳。 全新的超宽动态技术,应用范围更加广泛,为安全生活提供更加可靠的保障。

1.700线的高清晰度:清晰度高达700线水平分辨率与先进的DSP技术,将监控画面的清晰度提升到一个新的高度。从而实现超乎想象清楚、细致的高清晰图像。

2.3D-DNR数字降噪功能:低照度下,可以降低由颜色及光线产生的噪点,节省录像空间,3D-DNR可以解决拖影。

3.ATR图像自动适应补偿:过ATR图像函数分级补偿提高图像的层次感,在低亮度和高亮度区域,经过ATR功能提供最佳的图像灰度等级补偿,提高了整个画面的可视性。

4.Wide Dynamic Range 超级宽动态:ffio-P DSP支援宽动态(Wide Dynamic Range,WDR)。在背光及亮度反差极大的环境下,也能呈现清晰的影像画面。超宽动态摄像机在暗处获得明亮图像的同时不受色彩饱和度的影响。它能将在高光照处使用高速快门曝光和在低光处用低速快门曝光生成的图像结合从而生成合成图像,有效解决了室内与室外光照的差异,并可以在强光和低照度的恶劣条件下捕捉到清晰完美的画质。

5. 强光抑制功能:可将强光完全或部分抑制,夜间可以更清楚地看到强光照射过来时两个车大灯间的车牌号。

6.隐私区域遮挡功能:  具有6个遮蔽区遮挡功能,功能可以屏蔽摄像机监控范围内的窗口、通道和其他与隐私有关的目标,特别适用于银行柜员制保护储户密码输入 。

此类摄像机除上述功能,还具有如下功能:

•采用最新一代SONY Effio-P图像处理技术,使摄像机具有极宽的动态范围,可消除导致摄像机画面偏暗的强烈背光影响 ;

•智能型脸部追踪脸部自动侦测可达 4 个;

•超强逆光补偿,宽动态是普通摄像机的512倍,使用两个快门速度拍摄图像,然后在两个画面中再提取明亮和阴影部分合成更清晰的目标图像;

•超高彩色清晰度达700TVL,捕获的图像生动逼真;微小的细节也可拍摄到;

•ICR(红外滤光)日夜转换功能;

•多国语言OSD 选单设定全,中文OSD 菜单服务,使操作更加直观、简便;

•拥有RS-485接口,通过PLEC0 D/P 协议实现远程控制;

•16区块智能型动态位移侦测 ;

•彩色:0.03Lux@F1.2, 黑白:0.005Lux@F1.2, 感度提升:0.0001Lux@F1.2;

•Pelco D, Pelco P 传输协议, 透过 RS485 传输格式 ;

•快门设定 (排程 / 日夜功能);

高清超宽动态摄像机采用最新一代DSP图像处理技术,具有世界最高的700线彩色分辨率和先进的宽动态(WDR)功能,该技术使摄像机在任何时间、任何地方均可获得最佳质量的运动影像。在逆光环境下能够获得更好的色彩表现,并且在微光环境下也能获得无噪点的高清晰的画面质量。本产品适用于室内外光线明暗反差巨大且要求高清晰监控的环境,如银行柜员制、银行ATM机、大厅门口等,采用本产品的700线的高清晰度和超宽动态技术,提升了录像机可利用的图像资源,超宽动态范围达到普通摄像机的512倍,比以往的超宽动态技术的160倍和280倍提升了更大的动态范围,对于门口强光的情况下可以清晰的观察到人员进出的全过程,超宽动态技术也广泛应用于政府机关、智能大厦、部队、学校、医院、体育场馆、博物馆等大门口区域监控。本产品的强光抑制技术可以抑制夜间车辆发出的强光,其700线的高清晰度和强光抑制功能广泛应用于港口、高速公路进出口,各类停车场出入口及道路监控等。其高清晰度和超宽动态技术也是银行柜员制监控的首选,也广泛应用于对监控场所要求较高的领域。

结语

视频监控技术日新月异,各研发制造企业都会根据市场需求进行对应的调整。高清化、数字化、智能化势必是未来视频监控的发展趋势,也必将是各类生产企业的竞争所在。而安防监控产品笔者相信未来各项技术日臻完善,模拟高清、网络高清、HD-SDI高清将成为影响安防行业的三大主流技术。

作者:恒业国际集团技术服务部经理 罗成

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