安防網訊 在監控攝像機領域近兩年來雖然網絡攝像機高清攝像機已經成為業內最熱門的話題不過在可以預見的未來幾年內模擬攝像機仍將占有重要的市場份額特別是對于一般的民用需求常規的紅外模擬攝像機有其適用場所廣價格低廉安裝及維護方便等優點仍將會是廣大普通用戶的首選所以對常規紅外攝像機繼續保持關注有其現實意義本文嘗試對一年來相關技術和應用上的發展進行一些分析

模擬監控攝像機技術應用以及發展新觀察

1SONY方案的升級

索尼公司推出Effio-E650線方案雖然已經有三年的時間但前期因為技術還不成熟以及價格太高加上其DSP芯片的BGA①加工工藝難度較大方案對線路設計整體要求較高所以在開始的前兩年采用該方案的廠家并不多隨著該方案成熟度的提高價格的不斷下調以及各廠家對其相關技術掌握的加強到2011年中期出現SONY3172芯片短缺時多數CCD板或攝像機大廠開始大力推廣Effio-E方案由于其更高的畫面解析度色彩還原度以及更高的信噪比Effio-E方案的應用很快得到市場的認可SONY又于2011年底推出增強版的Effio-E方案到目前單從材料成本上來講其價格已經和SONY3172方案沒有區別但Effio-E方案CCD板往往銷售價格稍高的主要原因在于其BGA工藝導致其返修的維修成本高

除了Effio-E方案索尼公司另外推出的數字寬動態Effio-S方案具有真正寬動態功能的Effio-P雙掃描方案也得到了不同程度的推廣并且在CCD上近期索尼已經發布了替換673的811CCD在該系列方案上持續進行完善

注①BGA是BallGridArrayPackage的縮寫即球狀引腳柵格陣列封裝技術是將原來芯片傳統的從四周引出的J形或翼形的陣腳改為從芯片底部平面引出的球形引腳使芯片本體腹底之下成為全平面的格柵式引腳陣列它的主要優點是在引腳數量很多的時候可以增大引腳之間的距離提高了芯片加工的成品率另外信號延遲減小適應的頻率大大提高｜

2CMOS的應用進一步擴大

這一年來變化最大的應該就是CMOS芯片在業內地位的提升以前在人們的概念中CMOS感光芯片是和效果差便宜關聯在一起的但隨著高清攝像機的應用被大力推廣CMOS感光芯片相對于CCD感光芯片的優越性伴隨著高清同時被市場所認知

首先我們需要了解一下CMOS和CCD工作機制的不同CCD在工作時上百萬個像素感光生成的上百萬個電荷全部由一個放大器進行電壓轉變形成電子信號由一個通道輸出當數據量大就容易發生信號擁堵CMOS傳感器每個像素點由一個單獨的放大器轉換輸出能夠在短時間內處理大量數據這樣在面對高清影像大數據傳輸性能要求時CCD因其自身傳送瓶頸的限制無法滿足高清攝像機的需求

到了2012年在模擬攝像機領域由于業內領軍廠家對600TVL的CMOS1089方案的推廣在業內知名品牌的信譽支持下工程商和用戶層面才開始客觀看待CMOS1089極高的性價比而用戶的認可反過來又促進了CMOS600TVL攝像機的需求和生產以致于到目前出現了芯片供應緊張的局面

3NextChip方案的日趨成熟

NextChip是韓國一家芯片研發公司在監控攝像機方面推出的DSP可以搭配索尼CCD但由于其初期的方案整體效果較差盡管開始時有一些廠家在推廣但并未得到市場的認可但經過NextChip公司連續十多次的持續版本升級其性能已有了大的改善白天的色彩清晰度已經非常接近甚至超過同級的SONYDSP的效果非常適合應用于模擬監控系統中到2012年初NextChip進一步發布了NVP2030ENVP2040E等新方案新的方案解決了NextChip相對于SONYDSP最大的不足即當采用大通光量鏡頭時白天室外過曝的問題再加上NextChip所具有的菜單功能如鏡頭類型可選曝光處理方式可選白平衡背光處理日夜切換亮點修復等以及比較專用的倒車輔助線功能為在一些要求不很高的特殊環境應用提供了可能另外NextChip公司制定的芯片銷售價格相對于索尼公司來說也要低很多對攝像機廠家進行方案選擇時顯現出了良好的高性價比競爭優勢

4AVS等具有特殊功能的新方案

有別于傳統的方案升級重點在清晰度不斷提升方面中國臺灣的AVS公司新發布的DSP具有全新人臉識別功能非常引人注目該方案提前內置人臉畫面的圖像特征然后在攝取的圖像中搜索具有人臉特征的區域找到后將該區域定位并將其進行電子放大置于畫面中央呈現出來在前期的AVS方案中人臉被電子放大后往往清晰度不夠高在新的升級方案中由于整體畫面清晰度得到了大幅的提升放大后的人臉圖像仍可以保持比較高的清晰度另外在AVS的新方案中還具有可以連續存儲抓取到的人臉的臉書功能以及可以設置虛擬分割線的電子柵欄功能AVS方案另外所能提供的120幀/秒拍攝速度的寬動態功能也呈現出了十分理想的效果

盡管該新方案在技術細節上還有不少需要改進的地方但通過DSP芯片實現人臉識別及放大的這一嶄新思路給長期以來缺少新意的DSP方案演化進程增添了一個亮點相信隨著技術的進一步成熟該類新的功能應用場合的增加該方案的產品會被用戶大量的采用

5IR-CUT性能的提升

為了提升圖像的色彩尤其是在CMOS的方案中IR-CUT裝置（即雙濾光片切換器）被廣泛采用IR-CUT是由一片紅外屏蔽濾光片和一片全透光譜濾光片加切換動力部分組成決定IR-CUT質量的關鍵因素在于切換動力部分目前主要有兩種電磁式和電機式總的來說電磁式成本較低但穩定性較差電機式成本較高機械部分工作的穩定性會更高很多IR-CUT廠家稱自己的產品可以正常切換超過十萬次但對于攝像機來說即便按較長的5年工作壽命來說也只需要4000次的切換就足夠了所以對于IR-CUT裝置來說重要的不是在最佳的工作條件下切換次數而是在可能的安裝擠壓較高溫度環境下的工作壽命不過從目前實際使用的市場反應看目前攝像機中適用的IR-CUT穩定性已經得到了大幅提升 ｜

6常規固定鏡頭清晰度進一步提升

對于常規的紅外攝像機來說在MTV鏡頭上一些廠家推出了價格與普通鏡頭差別較小的百萬像素鏡頭為常規的普通攝像機性能提升創造了便利條件另外現在出現了新的200萬像素的鏡頭其上部的形狀如CS鏡頭接口部分為MTV接口目前該類鏡頭只有4mm6mm8mm三種規格該高清鏡頭采用六層高透玻璃鍍多層膜技術比之前的百萬像素鏡頭成像清晰度更高夜視效果真實柔和色彩還原度更好

7IR-III大功率紅外燈質量的整體提升

雖然IR-III大功率紅外燈（市面上很多人稱之為第三代點陣紅外實際這二者并不相同②）出現已經有兩年多的時間了但業內很多廠家是直到近一年來才真正把這種新的紅外燈板做成熟由于IR-III紅外燈板的主要零部件成本相對比較高去年很多廠家為了提升產品價格優勢紛紛采用各種手法節約成本不嚴謹的產品設計思路往往埋下很多隱患在使用一段時間后很多問題都暴露出來最終能夠立于不敗之地的產品必然是遵循規律基于品質優先的原則科學設計精心選材從燈芯鋁基板透鏡控制板等每一個部件的每一個技術要點下功夫真正解決好燈芯高標準選擇控制板的穩定供電透鏡二次配光以及良好散熱性等關鍵問題才能把IR-III大功率紅外技術的亮度高壽命長的優勢發揮出來在不斷總結經驗的基礎上現在IR-III技術的整體掌握程度已經大大提升各廠家IR-III燈板的穩定性普遍有所提升

注②陣列紅外技術是通過將多個高效率和高功率的晶元封裝在一個平面上由多顆芯片組成的由于一個透鏡只有一個圓心眾多的發光源并不能將所有光線都聚集到透鏡的一個焦點上發射出去因而光線比較分散從而造成大量紅外光被浪費導致紅外光有效利用率不高IR-III技術是單顆芯片發光源通過透鏡發送出去光線集中均勻達到100%的利用故IR-III技術的亮度比陣列式的亮度要高

8新外殼的大量涌現

在當前競爭越發激烈的市場下各攝像機廠家除了在攝像機機芯上下功夫之外也努力尋求在外觀上的變化相對于攝像機內核性能的難以突破盡管模具開發的成本很高但從技術角度講外觀上的突破往往比方案紅外燈等的突破要容易得多加上點陣紅外燈對散熱有更高要求的情況很多新的外殼設計不僅出于對美觀特別的目的更好的處理紅外燈的散熱性也成了一個重要的驅動力這一年來新出現的外殼數量可以說遠超過之前的年份新的外殼出現有三種形式最簡單的是在原來模具上更改顏色方案如除了原有的氧化方式顏色加工外噴油噴粉的工藝被大量采用甚至出現了迷彩裝的噴油處理方式第二是在原有外殼結構上進行小的改動如把尾部從平的改為凸出的凸出的再改為平的或者雨罩做一些變動第三就是全新的模具設計在這一類全新設計中出現了很多富有想象力的產品但并不是所有的改動創新都能得到市場的認可有的改動或創新并不能打動用戶最終無法被真正使用起來

由于各類新外觀的不斷涌現使得攝像機這一工業類產品也變得越來越充滿現代時尚氣息