视频监控摄像机日夜两用技术分析及应用
来源:电子工程世界 作者:—— 时间:2010-04-06 07:00
这种技术因为不需要对外部环境进行任何变化,所以在满足监控要求的条件下可以说是最理想的方案,但是这种技术实际上能够应用的范围是非常窄的,因为实现逐点累加的前提是同一个点不同时间的亮度累加,而一旦拍摄的物体发生变化或者移动的时候,前后两个时间在一起累加的可能并不是同一个像素点,这样在整体图像上移动物体就会出现“拖影”现象,如果物体移动过快而帧累积时间过长的话,移动物体甚至会变成虚影。所以,帧累积技术一般应用于在弱光环境中监控静止的场景。
彩色转黑白技术
在光线不够的时候将图像切换为黑白图像,去掉色载波和色同步干扰,并且将AGC加大,在一定程度上能够提高低可视光环境下的图像质量,但是这种方案能够解决的也只是部分非常特殊的环境,不能解决弱光环境,而且能够提升的图像质量也非常有限,一般此技术都要和其他技术配合使用。
在一定的光源条件,利用线路切换的方式将图像由彩色转为黑白。在彩色/黑白线路转换的技术演进过程中,早期曾采用2颗感光元件Sensor(1颗彩色、1颗黑白)共用一组电路再行切换,目前此类摄像机已采用单一CCD(彩色)设计,在白天或光源充足时为彩色摄像机,当夜晚降临或光源不足时(一般在1LUX?3LUX)即利用数字电路将彩色信号消除掉,成为黑白图像,此种作法虽可在夜晚达到“低照度”的目的,白天却有图像模糊,色彩不自然的缺点。
被动红外成像技术
被动红外成像技术的应用前提是光捕捉器件除了要能采集可见光信号以外,还要能够采集到红外信号,并且信号处理能够将原红外信号处理成灰度信号(就说常说的黑白信号)。黑白摄像机都能够实现这一功能并且灵敏度非常高。目前所有基于数字处理技术的摄像机也都能够完成这个工作,但是由于还有可见光环境下的彩色成像,矛盾也开始出现了。在处理彩色信号的时候,因为DSP处理都需要将视频信号分离成灰度信号和色度(或者色差)信号进行分别处理,而红外信号本身是人眼不可见的,但是在光捕捉器采集和DSP处理之后已经变成了人眼可以识别的灰度信号,两个灰度信号(可见光和红外光的)进行叠加,必然会使图像在进行灰度和色度合成的时候无法按照理想的情况进行合成,这将会造成图像的灰度和色度失真,最典型的例子就是如果红外光过强,会使得整个图像发灰。目前关于被动红外成像在视频监控中的主要方案有以下四种:
1、纯彩色摄像机,这种方案是阻止被动红外成像,也就是避免红外线进入,其使用光低通滤波器(OPLF:Optical Low Filter,即通常所说的低通滤光片,图1为其光通率与波长的关系,可以看出其基本不吸收和反射可见光,但基本完全隔离红外光)直接将红外线挡住,这样图像会基本不受红外信号的影响。这样做的目的是避免使用红外成像。