夜視監(jiān)控?cái)z像噪點(diǎn)曝光過度怎解決
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2014-08-06 16:07:20 加入收藏
現(xiàn)在監(jiān)控領(lǐng)域,在全國很多地方需要24小時晝夜監(jiān)控,國際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),95%以上的案件發(fā)生在夜間,所以夜間監(jiān)控比白天監(jiān)控更重要。真正的監(jiān)控,夜間監(jiān)控是重中之重,因此夜視監(jiān)控的需求不斷增加。而隨著高清化攝像機(jī)的不斷普及推廣,夜視攝像機(jī)高清趨勢也越來越明顯。
夜視高清趨勢明顯
攝像機(jī)的高清化在不斷的被人們廣泛的使用,白天的成像效果要好,在規(guī)定的距離范圍內(nèi)可以看清人臉,并能清晰的捕捉到高質(zhì)量的畫面。在夜間同樣要求攝像機(jī)有這樣的效果,所以夜視攝像機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展也是一樣圍繞安防行業(yè)的高清化趨勢,隨著網(wǎng)絡(luò)高清技術(shù)的發(fā)展,高清夜視攝像機(jī)產(chǎn)品的形象的變化也是越來越多的。
從小的輕巧,到大的美觀都在不斷的刺激著人們的視覺神經(jīng),然而人們更需要的是即美觀又齊全的夜視攝像機(jī)。因此越來越多的用戶選用傾向于一體化夜視監(jiān)控設(shè)備,就是將云臺、護(hù)罩、紅外燈、攝像機(jī)、解碼器組合安裝在一起,呈現(xiàn)的效果。
隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展、市場的不斷擴(kuò)大、技術(shù)的不斷創(chuàng)新、以及用戶24小時使用攝像機(jī)的需求越來越多,由此可見夜視攝像機(jī)的未來發(fā)展將是一個不可忽視的工程。
夜視監(jiān)控比較分析
夜視監(jiān)控技術(shù)從技術(shù)類別上來分,可分為主動紅外監(jiān)控技術(shù)和被動紅外監(jiān)控技術(shù)。由此,我們可以將夜視監(jiān)控產(chǎn)品分為兩大類:主動夜視監(jiān)控產(chǎn)品和被動夜視監(jiān)控產(chǎn)品。主動夜視監(jiān)控產(chǎn)品,常見的主要有普通紅外攝像機(jī)和激光攝像機(jī);被動夜視監(jiān)控產(chǎn)品有微光夜視儀和紅外熱像儀。
從產(chǎn)品的功能和定位上看,普通紅外攝像機(jī)適用于監(jiān)控100米以內(nèi)的范圍,激光攝像機(jī)通常能看到3000米以內(nèi)甚至更遠(yuǎn)的范圍,并且可以在全黑的環(huán)境中使用;而微光夜視儀適用于1000米以內(nèi)、有月光等微弱光環(huán)境中,紅外熱像儀則適用于廣角大范圍的環(huán)境中,監(jiān)視距離1000米以上,但無法分辨圖像細(xì)節(jié),只能辨別圖像的輪廓,多數(shù)情況下應(yīng)用于只要求做到發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的特定環(huán)境。
從產(chǎn)品應(yīng)用的角度來看,這些夜視監(jiān)控產(chǎn)品的優(yōu)劣勢十分明顯。
普通紅外攝像機(jī),價格便宜,市場普及程度高,主要用于小區(qū)監(jiān)視,樓道監(jiān)視以及一些短距離小范圍需要夜視監(jiān)控的場所。同時也由于產(chǎn)品進(jìn)入的門檻較低,魚龍混雜,產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊。由于技術(shù)本身的物理限制,使得常見的LED紅外燈的照射距離很難突破100米。
激光攝像機(jī),圖象效果好,清晰可見??稍?公里內(nèi)識別人,3公里內(nèi)發(fā)現(xiàn)人,真實(shí)還原現(xiàn)場情況。監(jiān)視距離遠(yuǎn),通用性強(qiáng),適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng),使用壽命長,風(fēng)險(xiǎn)低。(同時還需注意:激光攝像機(jī)的主動發(fā)光激光光源,一般人眼是不可見的,當(dāng)在開啟使用大功率的激光攝像機(jī)的時候,人眼是不可以特近距離的對視于激光光源)。在透霧能力上,比起紅外攝像機(jī)有著絕對的優(yōu)勢,與紅外熱像儀相比,仍有一定差距。但就性價比來說,比紅外熱像儀和微光夜視儀高很多。
紅外熱像儀和微光夜視儀,以前一直適用環(huán)境是軍事、刑偵、單兵攜帶等專業(yè)化領(lǐng)域,產(chǎn)品價格也要昂貴很多。微光夜視儀對環(huán)境照度有要求,在沒有月光燈自然光照明的條件下無法成像,且監(jiān)視距離有限,超過1000米較困難。并且,強(qiáng)光照射下,微光管易被燒壞,白天不能用。紅外熱像儀又可分為制冷式和非制冷式,透霧能力較好,制冷式熱成像儀觀測距離可達(dá)40公里,常用于軍事領(lǐng)域。并且對使用環(huán)境要求高,需目標(biāo)物和周圍環(huán)境的溫差大才能很好成像。受環(huán)境溫度影響大,夏天成像效果較差。然而由于激光攝像機(jī)激光光源是人眼不可見光,有著一定隱蔽性優(yōu)勢及夜視監(jiān)控距離技術(shù)優(yōu)勢,近年來也逐步的被公、檢、法的技、刑偵領(lǐng)域錄像調(diào)查取證和電視臺新聞記者特殊錄像報(bào)道、軍事領(lǐng)域廣范采用。
由此可見,在安防夜視監(jiān)控領(lǐng)域,激光攝像機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯,特別在高速公路、高速鐵路、公安警用、能源電力、環(huán)保水利、平安城市、機(jī)場港口、油田油庫、長輸管線、大型廠礦區(qū)、邊海防線、海事漁政、生態(tài)保護(hù)、軍事基地等方面。
夜視監(jiān)控降噪與紅外曝光過度怎么辦
夜視監(jiān)控與白天監(jiān)控的區(qū)別在于夜視環(huán)境下,即使在清晰的成像效果下也會出現(xiàn)噪點(diǎn)問題,而采用紅外技術(shù)的夜視監(jiān)控容易出席那曝光過度。面對這些“疑難雜癥”要怎么辦?
由彩色變黑白
關(guān)于夜視成像為何啟動黑白模式,簡單地來說就是為了提高圖像的分辨率。其實(shí),白天采用彩色成像可以更精確地?fù)渥侥繕?biāo),白天光線較為充足,彩色成像更能夠突出主體物。當(dāng)然,夜視監(jiān)控成像也不全是黑白,對于車牌識別等特殊應(yīng)用,還需要進(jìn)行補(bǔ)光處理。
就以大部分的夜視監(jiān)控來說,黑白不僅滿足夜視監(jiān)控距離,也減少了相應(yīng)的硬件投入。如果非要給夜視加上色彩,多增加一些光源就可以,不但光源成本增加,彩色圖像更占存儲空間。
如果說純理論不足以說服您選擇黑白模式,那么通過實(shí)際圖像對比或許更能體會到黑白成像到底是不是真的清楚。很多監(jiān)控?cái)z像機(jī)都支持自動日夜轉(zhuǎn)換功能,如果將該功能手動關(guān)閉,生成圖像效果就如下圖所示
取自同樣的場景,彩色圖像給人一種"麻麻扎扎"的感覺,那是噪點(diǎn)問題。其次,對于目標(biāo)任務(wù)您就真的看清楚了嗎?答案您自己心里清楚。
夜視監(jiān)控噪點(diǎn)問題
接著上面所說的夜視圖像噪點(diǎn)問題,筆者也曾提過這是個"怪圈"。我們可以簡單的理解為,圖像降噪技術(shù)的確可以呈現(xiàn)清晰度較高的圖像,但是對于快速移動的物體,就勢必會造成拖尾現(xiàn)象,圖像幀率不足,就需要圖像傳感器具備較大的動態(tài)范圍。
動態(tài)范圍越大,圖像的明暗對比就越大,亮的地方越明亮而暗的地方就會更暗,如此下去最終成像黑白相間,顯然這并不符合我們的初衷。
有些廠家采用3D數(shù)字降噪技術(shù),這種技術(shù)可以降低噪聲干擾,得到清晰的圖像,效果相較于2D數(shù)字降噪,有較大幅度的提升。而3D降噪除對YV信號降噪外,在CCD采集后,進(jìn)入DSP之前再進(jìn)行一次降噪。
紅外夜視監(jiān)控過曝問題
除了夜視監(jiān)控圖像噪點(diǎn)問題外,另一個讓人困惑的問題就是圖像過曝了,這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在家庭監(jiān)控?cái)z像機(jī)中,一個小鏡頭周邊圍繞著10多顆LED紅外燈,盡管有些廠家能夠通過圖像處理技術(shù)避免掉,但仍有些廠家無法解決這個難題。
通過下圖我們就可以清楚地看到,兩款基于不同處理技術(shù)的夜視圖像,在最終成像上出現(xiàn)了很大的區(qū)別。
左圖過曝現(xiàn)象很嚴(yán)重,幾乎整個人臉都處于大曝光之下,而右圖則更為合理,有明暗之分,臉部特征與背景能夠很好地區(qū)別開。
據(jù)了解,SmartIR技術(shù)是采用先進(jìn)的DSP算法,能更好地檢測到紅外燈亮度變化從而解決中心點(diǎn)過曝的問題。
總而言之,夜視監(jiān)控黑白成像、圖像噪點(diǎn)及紅外過曝現(xiàn)象都是客觀存在且無法避免的問題,只能夠通過一些圖像處理技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ),究竟夜視圖像弊端能否根除,恐怕還有待觀察。
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