宇視科技

攝像機(jī)低照成像的前世今生

王光利

技術(shù)的發(fā)展從來都是為了更好的滿足人們生活、生產(chǎn)需要，變得適應(yīng)性更好、更易使用。監(jiān)控?cái)z像機(jī)的發(fā)展也如此，從最開始的模擬攝像機(jī)到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，從標(biāo)清到高清、超高清，從普通彩色攝像機(jī)到日夜兩用攝像機(jī)再到現(xiàn)在非?；馃岬男枪鈹z像機(jī)，監(jiān)控?cái)z像機(jī)的功能、性能越來越強(qiáng)大，但一個(gè)技術(shù)上的改進(jìn)提升點(diǎn)在火熱的時(shí)候各種宣傳鋪天蓋地，用戶反而不容易看清其來龍去脈，今天我們就來聊一聊攝像機(jī)低照成像的前世今生。

我們知道要想成像必須有光（這里的光是物理學(xué)上的概念，不限于可見光），我們在黑暗的環(huán)境下無法視物原因就是光線不夠，所以所有解決低照成像問題圍繞的都是如何增加光線。那么對于監(jiān)控?cái)z像機(jī)來說應(yīng)該如何增加光線？

可以從主動(dòng)增加與被動(dòng)增加兩個(gè)角度來分析。主動(dòng)增加就是增加外置補(bǔ)光設(shè)備，既然環(huán)境中光線不夠，那么我們就加一些，常用的手段主要是攝像機(jī)上增加白光燈或者紅外燈（紅外光線雖然人眼不可見，但是攝像機(jī)能感應(yīng)到并成成像）。主動(dòng)方式可以很好的解決問題，但是也有一些不足，如白光燈可能不夠隱蔽，紅外燈成像只能是黑白等。被動(dòng)方式就是在使用環(huán)境固定光線不變的情況下想辦法提高攝像機(jī)光線接收能力，主要是從鏡頭、感光器件、圖像處理技術(shù)三面下手，這也是本文的重點(diǎn)。

一、更多光線接收能力，更好光線控制技術(shù)

相對人來說，有一些動(dòng)物如貓更善于在黑暗中活動(dòng)，其所依賴的非常重要的一點(diǎn)就是貓眼相對人眼瞳孔更大。對于攝像機(jī)來說，光圈就如同瞳孔，更大光圈帶來更多通光量，星光攝像機(jī)鏡頭通光量會(huì)是普通攝像機(jī)的2-4倍。

大光圈在低照情況下很適應(yīng)，但是監(jiān)控?cái)z像機(jī)都是7×24小時(shí)全天候工作的，光圈還需要能自動(dòng)控制。但是目前市面上大部分自動(dòng)光圈鏡頭實(shí)際上是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并不能進(jìn)行精確控制。針對這種情況，宇視推出了P-Iris 接口攝像機(jī)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以精確控制光圈大小，這樣在一些用戶高要求場景下能提供更好適應(yīng)性，并且接口同時(shí)兼容傳統(tǒng)DC-Iris（直流電機(jī)）鏡頭。

二、更好感光性

攝像機(jī)之所以能成像，圖像傳感器在這里功不可沒，對于傳感器來說受限于技術(shù)、工藝等原因，感光能力可能有很大差別。宇視星光攝像機(jī)采用業(yè)內(nèi)先進(jìn)的高感光度傳感器，基于最前沿的背照式（Back Side Illumination）制造工藝，采用更大的像素尺寸（Pixel Size），使得低照下的感光性、信噪比得到顯著提升。同時(shí)，背照式傳感器（Sensor）到達(dá)感光單元的光線無遮擋，能感受更多的光照。

三、Extra-ISP：更先進(jìn)的圖像處理技術(shù)

憑借在圖像處理領(lǐng)域的大投入與深入積累，宇視推出了Extra-ISP 技術(shù)，憑借新一代時(shí)域降噪（TDNR）算法及多維度銳度提升（MDSE）算法，在圖像清晰度、低照環(huán)境下運(yùn)動(dòng)物體輪廓等方面比業(yè)內(nèi)同等檔次攝像機(jī)有了明顯效果提升，有效降低物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的拖影，讓攝像機(jī)更好用、更實(shí)用。比如，安防攝像機(jī)一個(gè)非常需求是能在逐幀播放的時(shí)候看清運(yùn)動(dòng)人物，這對事后調(diào)查非常有意義。

從上面的圖片中可以明顯的感覺出在傍晚，低照環(huán)境下采用Extra-ISP 技術(shù)的宇視星光攝像機(jī)不但畫面亮度佳，而且車牌、人（紅色圓圈標(biāo)注）能非常清晰的捕獲到，這對于客戶來說非常有實(shí)際應(yīng)用意義。