一体化摄像机机芯技术发展趋势

作者：韩飞

　　与传统摄像机相比，高速球型摄像机和一体化摄像机可以自动聚焦，监控范围广；体积较枪机和手动镜头或者电动可变焦镜头的搭配相比小巧很多，安装也方便很多；同时相对枪机和镜头的搭配，高速球和一体化摄像机能实现更多的功能，达到更方便、更智能的监控效果，且性价比较高。基于以上的优点，高速球型摄像机和一体化摄像机以其独特的优势，一直都在快速增长。而一体化摄像机机芯，作为主要的构建单元，基本决定着高速球和一体化摄像机的优劣。

　　一体化摄像机机芯由于在聚焦速度、聚焦精度、画面质量、稳定性上均有较高的要求，所以一直以来都是进口品牌占据绝对市场。国内市场使用的一体机机芯，大多是国外品牌的。但是近几年国产一体化摄像机机芯技术的发展，也给进口品牌带来了一定的压力。LG作为较早进入中国市场的国外一体化摄像机机芯厂家，一直以此作为LG的优势，攻占中国安防市场。

　　随着国内安防监控市场的发展，一体化摄像机机芯需要在高清晰度、低照度、特殊功能及高倍数上都有一定的进步。

　　高清晰度

　　高清化已经是安防监控市场发展的必然，现在市场上有模拟高清摄像机和数字高清摄像机（IP）。就一体化摄像机机芯而言，目前，国产一体化摄像机的分辨率以480TVL为主。几个主要国外一体化摄像机机芯品牌，已经基本实现了540TVL的过渡。2008年，伴随着LG XDI DSP芯片的上市， LG的一体化摄像机机芯，由診-来的480TVL，进入到540TVL的时代。

　　低照度

　　实际监控中，光线的变化和不足一直是安防监控的较大挑战。随着监控应用范围越来越广，应用环境越来越复杂，以及人们对安防意识的加强和安全管理水平的提高，诸多场合的24小时全天监控成为监控的基本需求，如何在弱光环境下保证良好的图像对一体化摄像机机芯来说就显得尤为重要。尤其是针对在夜晚光线照度不足的情况下，要保证一体化摄像机机芯能够适应低照度的摄像环境。

　　由于1/4寸CCD的感光性较1/3寸、1/2寸CCD差一些，如何适应低照度环境下的监控要求，一直都是一体化机芯需要解决的重要问题。通常情况下，采用双滤光片切换的方式，增加夜晚的采光量，以达到较好的图像效果。其中，双滤光片是内置两个滤光片，白天使用时，滤光片是对进入CCD的光线进行过滤；晚上使用时，则把尽量多的光线进入镜头。随着DSP处理效果的进步，通过进行帧积累效果，也可以提高低照度环境下的画面质量。如LG XDI 的SENSE-UP功能，可以在低照度环境下，自动慢快门处理，实现帧积累，从而得到较好的画面。同时，3D-DNR功能也可以对低照度环境下出现噪点的画面进行三维处理，以实现更好的画面质量。

　　特殊功能

　　为了解决摄像机工作环境的复杂性，枪式和半球型摄像机都有宽动态（WDR）、智能帧积累（SENSE-UP）、数字降噪（3D-DNR）等功能，高速球和一体化摄像机也不例外。其中，WDR通过双速快门可以在背景光线较强的环境中，对背景强光画面进行削弱，同时对需要监控的主体画面进行增强，从而得到主体与背景都清楚的画面。在高铁、交通、机场、港口等监控环境中，高速球型摄像机还会用到其他功能，如电子防抖动（EIS）、超级强光抑制（HSBLC）等功能。有时，由于高速球和一体化摄像机安装的高度或者环境问题，可能会造成一些很轻微的晃动，而可能因为焦距较大，实际画面的抖动可能是较为明显，通过电子防抖动（EIS）就可以较好地改善这种现象。强光抑制（HSBLC）也是目前交通监控中较为常见的一个功能，通过抑制强光源，实现监控车牌、达到较好质量的画面。

　　高倍数

　　高清晰、低照度和能适用更多监控场景的特殊功能作为一体化摄像机机芯发展的趋势的同时，更高倍数、更大光学焦距的一体机机芯也会有更多的市场空间。以LG LM-937DA为例，光学倍数37倍（3.5~129毫米）一体化机芯内置的光学镜头最大焦距为129毫米左右，以看清楚人物为例，监控范围可达80~100米；以看清楚事件过程为例，监控范围达到150米左右。跟普通的一体化机芯对比，显然更适合远距离监控，是交通、港口、平安城市等场所监控的较好选择。

　　小结

　　近年来，随着650TVL摄像机和百万像素摄像机的发展，监控摄像机已经慢慢进入高清、IP时代。随着市场的发展，球机厂家对一体机机芯的清晰度要求越来越高，420TVL的机芯已经基本退出各大球机厂家，而480TVL机芯也正以很快的速度被540TVL机芯替代。国外主流的几个一体化机芯品牌，基本上都推出了540TVL的高清系列。由此可以看出，一体化机芯的发展趋势也必然是更高清晰。同时，为方便IP高速球的使用，推出具有数字型号输出的IP一体化机芯也势在必行。2009年，LG公司推出了XDI-SⅡDSP；计划在2010年，将推出百万像素的XDI-ⅡDSP。随着XDI DSP的发展，LG一体化摄像机机芯也一定会在清晰度以及各项功能上，得到进步。  （作者系LG安防机芯销售总监）