業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為良好的照明條件是阻止犯罪的最好因素，但良好的照明條件并非總在人們需要的時(shí)候就可以獲得。傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)一般在暗光或完全黑暗的情況下并不具備良好的敏感性， 因此需要加裝紅外燈類的輔助工具。不過(guò)，一些制造商家們正在改進(jìn)元器件/成像傳感器的性能級(jí)別，以使夜間監(jiān)控變得前所未有的簡(jiǎn)單。

　　如何通過(guò)一項(xiàng)有效且經(jīng)濟(jì)上承受得起的視頻解決方案，來(lái)實(shí)現(xiàn)弱光或黑暗區(qū)域的監(jiān)控是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題。據(jù)Cantronic Systems市場(chǎng)營(yíng)銷執(zhí)行副總裁Jon Chynoweth稱，就全球市場(chǎng)來(lái)看，低照度攝像機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模約為3億美元。這些攝像機(jī)通常用于特殊場(chǎng)合或者偏遠(yuǎn)區(qū)域的應(yīng)用，例如一些機(jī)要區(qū)域、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、化工廠、邊檢控制、港口入境和邊防等。

　　需要注意的是，解決夜間或暗光監(jiān)控的方法有兩種：其一是通過(guò)輔助照明設(shè)備;另一種是通過(guò)專有的傳感器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩種方法各有優(yōu)勢(shì)。

　　紅外(IR)照明適用于基本無(wú)光的黑暗區(qū)域，這種情況僅需攝像機(jī)覆蓋有限或受限的小塊區(qū)域。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)：紅外攝像機(jī)有如黑夜中的一束手電筒光線，光束越小，可見(jiàn)區(qū)域也越小。目前，紅外攝像機(jī)正嘗試著通過(guò)自帶光源，使監(jiān)控圖像更為有效。而低照度攝像機(jī)采用的方法恰恰相反，它試圖充分利用周圍一切可用光源，如月光和星光。目前，還有些低照度攝像機(jī)通過(guò)采用一些成熟而可行的技術(shù)，根本無(wú)需任何光源。當(dāng)然，所有這些都依賴于光學(xué)和傳感器技術(shù)的研發(fā)工作。

　　專有傳感器技術(shù)

　　想要提高低照度攝像機(jī)的性能有多種方法。采用何種方法會(huì)直接對(duì)整體成像質(zhì)量產(chǎn)生影響?一般來(lái)說(shuō)，具備優(yōu)秀光學(xué)性能的攝像機(jī)與依賴于電子器件的攝像機(jī)相比，前者能為用戶提供真正意義上的圖像再現(xiàn)功能。具備優(yōu)秀光學(xué)性能的攝像機(jī)，能為CCD或CMOS成像傳感器提供盡可能多的光源。

　　另一個(gè)需要考慮的因素是，一臺(tái)攝像機(jī)所使用的成像傳感器或芯片數(shù)量。在同等條件下，多個(gè)芯片工作起來(lái)總比單個(gè)芯片好，Three Brain Technology(TBT)公司的銷售總監(jiān)Sungje Jo說(shuō)，“舉例來(lái)說(shuō)，我們的雙CCD攝像機(jī)擁有一個(gè)高質(zhì)量的鏡頭和兩個(gè)CCD——彩色和黑白。根據(jù)光線條件，這兩個(gè)CCD可進(jìn)行互換。這款攝像機(jī)與那些有兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)CCD的攝像機(jī)所不同的地方在于——雙鏡頭攝像機(jī)無(wú)法在白天和夜晚獲取相同的視覺(jué)范圍?！?/P>

　　單芯片攝像機(jī)可在微光下監(jiān)控物體，且價(jià)格水平可以接受。當(dāng)光線條件不足時(shí)，攝像機(jī)會(huì)將它所采集到的光線，通過(guò)電子方式進(jìn)行放大，不過(guò)得到的圖像質(zhì)量不是那么完美，因?yàn)閷?duì)低照度情況下視頻信號(hào)的放大不可避免會(huì)產(chǎn)生噪點(diǎn)和視頻噪音。另一個(gè)缺陷是——單芯片攝像機(jī)使用的條紋濾波器會(huì)將光線離散開(kāi)，這樣會(huì)導(dǎo)致一些光線丟失，由于是在低照度條件下進(jìn)行攝像，因此保留盡可能多的光線是必須的。

　　另一方面，一些人正在致力于解決這些問(wèn)題。由NoblePeak Vision開(kāi)發(fā)出來(lái)的一款新型的、具有革新意義的單芯片CMOS圖像傳感器技術(shù)能解決之前的復(fù)雜性和成本問(wèn)題?！笆褂眠@款單芯片，TriWave技術(shù)能幫助安防或監(jiān)控?cái)z像機(jī)在最惡劣的零光線條件下辨明物體，其辨物能力甚至超越了市場(chǎng)上靈敏度最高的低照度攝像機(jī)，”NoblePeak Vision公司銷售和營(yíng)銷副總裁Phil Davies說(shuō)道。

　　該技術(shù)的突破點(diǎn)在于NoblePeak已經(jīng)找到方法，通過(guò)在CMOS處理器中添加鍺元素，從而大大提高標(biāo)準(zhǔn)CMOS成像傳感器對(duì)波長(zhǎng)的響應(yīng)。鍺元素對(duì)紅外短波(SWIR)的敏感，以及它的長(zhǎng)波敏感性，可檢測(cè)到“夜晚的微光”，這些均得益于鍺較小的帶隙屬性?！安煌谀切﹥r(jià)格昂貴、多芯片、復(fù)雜的半導(dǎo)體成像傳感器，TriWave基于硅元素的處理過(guò)程能在一個(gè)單獨(dú)的CMOS晶片上，產(chǎn)生數(shù)百計(jì)數(shù)的對(duì)短波紅外可見(jiàn)的成像芯片，這款產(chǎn)品具有高可靠性，且成本低廉，”Davies說(shuō)到。

　　采用CMOS處理的另外一個(gè)好處是，它能幫助低像素規(guī)模和高分辨率的圖像成像，從而可降低光學(xué)性能要求、減小攝像機(jī)系統(tǒng)尺寸、減輕重量、降低成本?！癟riWave的另一優(yōu)勢(shì)在于，它對(duì)三種電磁頻譜：可見(jiàn)光、近紅外和短波紅外均比較敏感，”Davies解釋說(shuō)。因此，TriWave攝像機(jī)在白天和黑夜均能適用，完全無(wú)需為白天和黑夜單獨(dú)配備攝像機(jī)。

　　熱門技術(shù)

　　與其他需要少量光線才能產(chǎn)生圖像的技術(shù)不同，熱成像技術(shù)完全無(wú)需光源。它能在各種天氣、完全漆黑的環(huán)境下產(chǎn)生清晰的圖像?！叭藗儗?duì)熱成像攝像機(jī)的興趣迅速倍增，熱成像攝像機(jī)市場(chǎng)每年都有可觀的發(fā)展，”FLIR Systems歐亞區(qū)營(yíng)銷經(jīng)理Christiaan Maras說(shuō)，“有越來(lái)越多的安防專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了熱成像的優(yōu)勢(shì)所在。它從很大程度上提高了對(duì)事件的感知度，且?guī)缀醪辉黾尤魏尉S護(hù)成本。”

　　FLIR Systems推出了一系列的熱成像攝像機(jī)系統(tǒng)，其具有低功耗性能，配置制冷型檢測(cè)器和非制冷型檢測(cè)器。有些系統(tǒng)甚至可以檢測(cè)到100米開(kāi)外的人形目標(biāo)，還有一些系統(tǒng)能夠檢測(cè)到15公里遠(yuǎn)的人。熱成像攝像機(jī)正在各種應(yīng)用場(chǎng)合得到安裝應(yīng)用，如周界、港口、機(jī)場(chǎng)、核工廠、石油化工工程和倉(cāng)庫(kù)。[nextpage]

　　制冷型與非制冷型

　　使用制冷型和非制冷型的熱成像攝像機(jī)，其能見(jiàn)距離是不同的。制冷型攝像機(jī)價(jià)格更為昂貴，但一般來(lái)說(shuō)，其可見(jiàn)范圍在許多條件下，要比非制冷型攝像機(jī)遠(yuǎn)?！耙豢畹湫偷闹评湫蛿z像機(jī)具有15微米的像素間距(像素中心的間距)。對(duì)一個(gè)500毫米的鏡頭和0.75米臨界尺寸的攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，2.1公里左右的一個(gè)人需要占據(jù)12個(gè)像素，”Maras解釋道?！斑@個(gè)計(jì)算實(shí)例給我們這樣一個(gè)結(jié)論：攝像機(jī)如果需要識(shí)別數(shù)公里外的一個(gè)人，它所配的鏡頭需為500毫米焦距?！?/P>

　　現(xiàn)在，我們來(lái)看看非制冷型傳感器，非制冷型因?yàn)楣鈱W(xué)性能和更大的像素，其比制冷型的傳感器內(nèi)在敏感度要低。一款典型的非制冷型傳感器的像素間距為38微米。這一增大的像素尺寸將500毫米焦距鏡頭的識(shí)別范圍縮減到0.8公里，Maras說(shuō)?！皬倪@里我們可以了解——對(duì)于極端長(zhǎng)距熱成像的應(yīng)用情況，最好使用制冷型攝像機(jī)系統(tǒng)。這一點(diǎn)尤其適用于大氣環(huán)境濕潤(rùn)的條件?！?/P>

　　大氣條件

　　盡管熱成像攝像機(jī)的能見(jiàn)性可以穿透黑暗、薄霧、微雨和雪天，不過(guò)其能見(jiàn)距離還是受到大氣條件的影響。即使在天空明凈的情況下，大氣固有的吸收度還是會(huì)對(duì)紅外攝像機(jī)系統(tǒng)能見(jiàn)范圍產(chǎn)生特定影響?！皬谋举|(zhì)上來(lái)說(shuō)，紅外信號(hào)從目標(biāo)探測(cè)距離到攝像機(jī)所途經(jīng)的距離越遠(yuǎn)，中途丟失的信號(hào)量也會(huì)越多，”Maras說(shuō)道。

　　由于光線色散受到雨滴的影響，因此雨和霧對(duì)熱成像系統(tǒng)的能見(jiàn)范圍所產(chǎn)生的限制性影響很大。霧有許多種類型，海面上的霧障要比其他的霧濃得多，因?yàn)槟抢锏乃瓮ㄟ^(guò)積聚匯成更大的顆粒?！盁岢上駭z像機(jī)在濃霧情況下視物尤其困難，其可見(jiàn)范圍也會(huì)降低。在更為惡劣的雨雪天氣下，情況也是如此，”Maras說(shuō)道。另外，雨天還會(huì)降低對(duì)比度，因?yàn)橛晏鞎?huì)冷卻目標(biāo)物體的表面溫度?！氨M管霧、雨、雪天氣會(huì)導(dǎo)致性能下降，熱成像攝像機(jī)為操作者帶來(lái)的能見(jiàn)目標(biāo)范圍，仍然超出可見(jiàn)光成像系統(tǒng)。”

　　迎接挑戰(zhàn)

　　價(jià)格仍然是問(wèn)題嗎?目前最棘手的問(wèn)題是市場(chǎng)教育。一些潛在用戶不了解這些可用的技術(shù)，或者是與這些技術(shù)相關(guān)聯(lián)的成本，Maras說(shuō)道。“我們的經(jīng)驗(yàn)證明，一旦他們發(fā)現(xiàn)熱成像技術(shù)的強(qiáng)大功能及其成本開(kāi)銷，他們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的熱情必然高漲起來(lái)，并且會(huì)迅速地在實(shí)際中安裝熱成像系統(tǒng)?！?/P>

　　過(guò)去幾年里，使熱成像技術(shù)一躍成為熱點(diǎn)的重要原因是價(jià)格?！叭藗兿氘?dāng)然地以為，熱成像攝像機(jī)一定非常昂貴，實(shí)際上，F(xiàn)LIR今天提供的一款熱成像攝像機(jī)的售價(jià)還不到4700美元，”Maras說(shuō)道。 采用TriWave技術(shù)的攝像機(jī)售價(jià)范圍有望達(dá)到五千至八千美元。

　　熱成像技術(shù)的另一項(xiàng)應(yīng)用可幫助駕駛員優(yōu)化視野。寶馬公司為其七系、六系和五系車型增設(shè)熱成像攝像機(jī)的可選配置。圖像從LCD投射到儀表盤，駕駛員們的視野要比之前使用前燈看到的視野擴(kuò)大五倍，這能幫助他們?cè)趷毫迎h(huán)境下能夠看到其他車輛、彎路、行人以及動(dòng)物。