2010-05-05 17:52:11
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了解一體化攝像機
經過數十年的發展，一體化攝像機打破了國外產品獨霸市場的局面，越來越低的價格吸引了人們的目光。現在，一體化攝像機以傳統攝像機無法比擬的獨特性成為CCTV的新寵。國內廠商努力正尋找突破口打造國產品牌與國外產品一爭高下，但技術上依然存在難題。
一體化攝像機有幾種不同的理解，有的指半球型一體機、快速球型一體機、結合云臺的一體化攝像機和鏡頭內建的一體機。嚴格來說，快速球型攝像機、半球型攝像機與一般的一體機不是一個概念，但所用攝像機技術是一樣的，因而一般也會將其歸為一體化范疇。現在通常所說的一體化攝像機應專指鏡頭內建、可自動聚焦的一體化攝像機，也是本專題所要詳細呈述的一類產品。
一體化攝像機現在專指可自動聚焦、鏡頭內建的攝像機，其技術從家用攝像機技術發展而來，與傳統攝像機相比，一體化攝像機體積小巧、美觀，安裝、使用方便，監控范圍廣、性價比高，在成功應用于教育行業視頻展示臺之后，正對安防產業監控系統形成新一輪的沖擊。
一體化攝像機與傳統攝像機相比，一體機體積小巧、美觀，在安裝方面具有優勢，比較方便，其電源、視頻、控制信號均有直接插口，不似傳統攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統(鏡頭)、CCD、DSP技術專利均被國際知名大廠所掌握，相對傳統攝像機來說，一體機質量可以得到較好的控制。同時，一體化攝像機監控范圍廣、性價比高。傳統攝像機定位系統不夠靈活，多需要手動對焦，而一體化攝像機最大的優點就是具有自動聚焦功能。
一體化攝像機可以做到良好的防水功能，一體化攝像機室外型都具有防水功能，而傳統攝像機需和云臺、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。現在更有專門為水下作業開發出的潛水型一體化攝像機。
一體化攝像機性能指標
一體化攝像機可以方便地對鏡頭倍率、聚焦、光圈、自動增益進行控制，主要性能指標如下：
分辨率：攝像機的分辨率由CCD和鏡頭決定的。根據一體機采用的CCD及DSP方案的不同，主要有480/520/540TV線等多種。Sony CCD是常用的類型， Exview性噪比高于Super HAD。
光學變焦：光學變焦倍率是衡量一體化攝像機空間成像范圍的重要指標。光學變焦倍率跟變焦鏡頭相關，目前一般有10X/18X/22X/27X/36X等倍率，如果加上電子放大功能，則可對約500米范圍內的目標進行有效監控。
自動聚焦：當前，限制國內一體機發展的瓶頸在于自動聚焦。聚焦速度和效果好壞，直接影響到用戶對監控現場圖像的抓取和錄像。好的產品，可以一次性準確聚焦;差的產品，在聚焦時會來回往復，需要3、4次才能定焦，或者聚焦不到“最清晰點”。自動聚焦這一技術，成為廠商急需要解決的技術難題。一些廠商為了避開這個障礙，只能在后端的電機控制部分、產品外殼上下功夫，加上一些 OSD菜單開發，用來設置攝像機的各種參數。更有圖省事的廠商，直接采用進口機芯做二次開發，圖像畫質上與國外產品無多大差別， AF效果卻無可比性。
AF性能，可從聚焦精準度、聚焦速度、定焦效果來評價。聚焦精準度是一個很重要的因素，目前自動聚焦的實現方式有模擬自動聚焦和數字自動聚焦兩種。模擬自動聚焦比較簡單，成本低，但控制沒有數字方式靈活，聚焦精準度及效果較差。數字自動聚焦一般采集視頻信號，計算能量邊緣算子或者提取高頻分量，控制上很靈活并且算法上占優勢，聚焦精準度較好，包括高對比度場景和低照度場景的聚焦。聚焦速度來說，用于球機的機芯比一體化槍機的要求要高。就定焦效果來講，性能好的AF算法能夠迅速一次定焦，三次定焦的方式給用戶感覺是“圖像來回擺動”。
低照度：通常，最低照度由CCD的靈敏度決定的。目前，采用1/4“彩色CCD可達到01Lux級別的照度，為達到更低照度，一般采用幀積累模式。另外，采用紅外陣列補光模組，也可達到更低照度，但這會使畫面失真程度較大，而使用自動濾光片切換能提高晚上圖像效果。
毛孔眼影護膚不錯左旋最好洗面 通訊接口：一般是RS232或RS485接口，有多種485通信協議。常用的品牌有有PELCO-P/D，松下，三星。然而與球機的接口協議就各不相同，協議的不同會帶來兼容性問題。
其他：除以上5類重要性能指標外，還有白平衡模式、數字放大開關、自動光圈/手動光圈、鏡像功能等性能指標。
一體化攝像機的技術進展
一體化攝像機的關鍵技術是鏡頭、CCD和DSP處理模塊。鏡頭主要被日本廠商所掌握，如Canon、Camputar、Avenir等，在一體機領域提供OEM最多的是Canon鏡頭。從CCD(為攝像機優劣的關鍵元素)看，供應商以Sony為主，Sony產CCD又以民用為主流，SonyCCD分為SuperHAD和Exview兩種類型，其中Exview是最新技術，普遍采用1/4寸尺寸，性噪比高于SuperHAD;Panasonic和Samsung各自用自己的CCD生產一體機;其他柯達、富士主要開發專業用的CCD。在DSP處理芯片上，不同廠家各有特色，如Sony的DSP芯片在色彩還原度方面比較優秀，而Canon、Nikon的DSP在捕光模式和對焦上比較好。
目前中國產一體機都是用進口機芯，因此在圖像和畫質上與國外產品基本沒什么差別，因而考量國內產品的技術要點就集中在產品的耐用性方面，因為國內產品在一體機的電機和傳動裝置上是自己研發，電機和傳動裝置的耐熱性直接影響到一體機的穩定性和耐用性。用于一體機的電機有同步電機和直流電機，同步電機溫升快，使用壽命相對要短，但直流電機成本太高，因而市場仍以同步電機為主。
一體化攝像機和普通攝像機的不同點為：
1)一體化攝像機的鏡頭為內置，有自動聚焦功能，能遠程控制鏡頭變倍。普通攝像機的鏡頭是外置的，變倍和聚焦通常需手動控制;
2)一體化攝像機可安裝于云臺中，監控范圍廣。普通攝像機通常為固定安裝;
3)一體化攝像機的變焦鏡頭不可更換，普通攝像機的鏡頭可更換、焦距和光圈可配置。
對于攝像機的使用壽命，部分廠商認為，一體化攝像機鏡頭密閉好，受外界環境影響比傳統攝像機要小，使用壽命更長;另外部分廠商認為，傳統攝像機鏡頭外接，攝像機本身不具備機械裝置，鏡頭壞后可以重新更換，不會影響到攝像機本身的攝像性能，而一體化攝像機鏡頭內建，在鏡頭伸縮過程中對機身有磨損，因而相比來說，一體機壽命要比傳統攝像機短;但共同的觀點是，一體化攝像機的使用壽命與廠家技術相關，無論一體機還是傳統槍機，使用壽命都受到攝像機本身元器件構造、制作工藝(如防水、防塵、防潮等性能)、安裝環境(如電壓、溫度、濕度等)的影響。
