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关于高清视频图像信息采集的技术解析

作者:鸡西AG大平台网生收集发    来源:安防知识网    发布时间:2013-03-15 10:47    浏览量:

说到高清监控,高品质图像是高清的前提,也是视频监控发展的先决条件。如在拥挤的地铁站里,能否看清一个人的面部特征,在高速公路上快速行驶的车辆牌照能否被辨别等,都需要清晰的影像。想要看得更清晰,必须依赖于前端摄像机所能提供的图像质量。标清摄像机缺点是画面模糊、分辨率低,当出现突发性事件需要调看录像回放时,事件发生现场的细节之处很难辨清,不能提供有效信息。相比之下,高清摄像机可带来更高的像素、更宽的监控范围,更高的分辨率,快速提升了传统视频监控的质量。

当然,高清监控是统一的整体,涉及监控体系的多个环节,包括前端的视频采集,中间的视频传输,后端的高清存储、显示、分析、联动等。由于篇幅限制,本文仅就前端部分进行探讨如何保证高清信息的采集。

CMOS更适合高清时代

传感器作为摄像机的核心部件,决定着图像质量。被摄物体的图像经过镜头聚焦至传感器芯片上,传感器根据光的强弱进行处理,形成视频信号输出。CCD和CMOS是当前被普遍采用两种图像传感器,两者都利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。以性能来区分,他们基本主要体现在灵敏度,噪点处理以及功耗等方面。在相同大小面积传感器的对比中,CCD的分辨率一般也要比CMOS高出不少。因此,我们在市面常见的低照度标清摄像机基本都以CCD技术作为自己的传感设备。标清时代,CCD无疑比CMOS更受青睐。

CCD制造工艺复杂,只掌握在少数厂家手中,导致其制造成本居高不下,CCD尺寸每增大一点,成本就呈几何数增长,因此如果监控要走高清化,CCD显然发展前景有限。而CMOS最大特点在于其成本低、功耗低。在获得相同像素数的情况下,价格更低,具有很高性价比可以不断朝更高像素、更高分辨率发展,而高清监控对成本是非常敏感的,也因此市面上大部分高清摄像机都采用CMOS。

要做到高清,还需要在宽动态、自动白平衡、图像的锐利度、以及数字降噪、色彩调整、光线补偿等多方面技术协作。只有在这些综合性能都能够得到很好体现,并且彼此能够相互协调情况下,才可以说是高清的真正实现。CMOS与其他图像处理技术的结合要远远超过CCD,动态范围更高,响应速度也更快,更适合高清监控的大数据量特点。此外,随着技术的发展,CMOS的灵敏度也得到极大改善,在效果上,如今一些CMOS传感器与CCD已经不相上下。

高清摄像机需要搭载高清镜头

安防的高清监控不仅对摄像机、也对专业镜头提出了高清化的需求。高清镜头对于高清监控具有重要意义。高清时代的摄像机清晰度可达到百万级别,但若所搭配的镜头与其不匹配,那就无法完全呈现出摄像机的超高分辨率效果。

在相同的摄像机情况下,画面最终的表现,镜头的分辨率起了决定性的作用。高清镜头优于普通镜头主要体现在三个方面:清晰度、光谱透射能力和光谱矫正能力。高清镜头能增强画面的对比度和亮度,获得高清的图像效果,对画面的细节表现更丰富。

 

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