用于安全监控的网络摄影机方案
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网路摄影机，顾名思义，即结合网路技术和传统摄影机的新一代摄影机，其显著的特点是能进行远程即时监控，满足安防业不断提高的要求。随着时代的发展和技术的进步，其应用会越来越普及和广泛。作为关键元件，图像感测器对网路摄影机性能的提升起着至关重要的作用。本文将重点介绍安森美半导体具出色微光性能的图像感测器。 市场趋势 目前安全防卫监控市场上主要有两类摄像机：CCTV(闭路电视采用类比摄影机)和网路摄影机。 CCTV类比摄影机的解析度由「TVL」(电视行或线)表示，TVL是指使用ISO12233解析度测试卡度量的水平线数。TVL是综合感测器画素、镜头和图像讯号处理器(ISP)三大因素的系统测量，800线为最理想的值。TVL数通常决定摄影机的均价。 类比摄影机将图像转化为NTSC/PAL制式的类比讯号，通过同轴电缆进行传输，优点是易于安装，成本较低。而网路摄影机将图像转化为数位讯号，基于乙太网路传输资讯及影片，优点是提供高画质和全高画质解析度。 2014年开始新兴类比摄影机和网路摄影机之间的HD-CCTV摄影机类别，它由类比摄影机改进而来，无须新的布线，可经由同轴电缆进行数位讯号传输，提供网路摄影机品质的影片但无需增加成本，支援的影片格式包括HD-SDI、HD-CVI、HD-TVI和HD-AHD。 据TSR的市场研究报告，从解析度来看，720p和1080p为网路摄影机市场主力，而1080p的市占率逐年提高，预计到2016年1080p的销量开始超过720p。由此看来，网路摄影机正逐年向全高画质迈进。安森美半导体提供的图像感测器AR0130、AR0140用于720p摄影机，支援1080p摄像机的则有AR0230。 安全防卫图像感测器方案的优点 安森美半导体的图像感测器在汽车行业已有多年广泛的应用，尤其有很好的温度适应性和使用经验，再加上与方案商和图像讯号处理晶片商的密切合作，以及全套开发工具，可提供全系列方案阵容，配合由720p提高至1080p的高画质影片的市场趋势，用于包括可穿戴安全防护、家居安全防护、700线类比摄影机、圆顶摄影机、720p网路摄影机、1080p PTZ(云台)网路摄影机、360度摄影机和4K超高画质网路摄影机等应用，能满足安全防卫监控市场多种不同的性能及价格需求。方案通过提供宽动态范围、出色的灵敏度和卓越的近红外性能实现微光能力。 AR0130—1/3英寸光学制式、120万画素CMOS图像感测器 AR0130采用安森美半导体专有的A-pix画素技术进行减噪，以及DR-pix(动态回应)画素技术，以每秒60帧(fps)的速率捕获高画质720p影片，优异的近红外(NIR)性能以850纳米波长提升夜视能力，微光(低至0.1勒克斯)高画质成像的性能。如图1所示，在相同的微光场景中，右图由于使用了安森美半导体的DR-Pix技术，比左图用一般相机所拍图像的感光度和清晰度更好。 图1:一般相机与DR-Pix技术拍摄效果对比 AR0130支援高端的摄像机功能如自动对焦控制、分屏、视频及单帧捕捉，提供自动黑电平校准、场景切换、渐进式扫描、先进的增益控制，可通过双线串行介面进行编程，而并行介面可相容大多数图像处理器，内置触发模式以同步多个感测器。此外，AR0130还可将传统的类比摄影机升级到高画质600-1000线系列类比摄影机，也可直接升级到高画质网路摄影镜头解决方案。由于AR0130增强的灵敏度减少LED照明需求，进而减少摄像机物料清单，故具有高成本效益。 AR0230CS—1/2.7英寸光学制式、210万画素CMOS图像感测器 AR0230CS延续了AR0130的设计(结合微光功能及近红外性能)，并在此基础上整合达105 dB的高动态范围，可提供高品质1080p(1920x1088解析度)影片，它能以每秒60帧(fps)的速率捕获高画质1080p影片数据。AR0230包含整合的HDR影片支援，带优化的运动补偿、高级局部色调映射(ALTM)及数位侧向溢流(digital lateral overflow,DLO)，以将运动伪像减至最少，及优化HDR色彩再现。此外，AR0230CS提供交错式T1/T2输出，用于使用第三方网路服务供应商(ISP)HDR支援的客户。 安森美半导体专有的双转换增益3.0微米(um)DR-Pix画素技术用于增强微光性能，及将动态范围拓宽至最大105 dB。DR-Pix技术画素提供两种模式：低转换增益模式，优化用于在明亮环境下提供更大的电荷处理能力;高转换增益模式，在微光环境下提供更高的灵敏度及更低的杂讯读取。其他功能还包括全局复位释放快门模式、先进的板载统计引擎、高速可配置环境切换、自动黑电平校准、片上锁相环及温度感测器。AR0230CS的工作温度范围是摄氏-30度至 85度，包含并行及HiSPi介面。 图2展示了同类型竞争器件与AR0230所拍图片在0.5勒克斯光照 红外灯条件下采用黑白模式输出的对比效果，可见AR0230比竞争器件杂讯更低、成像更清晰。 图2:同类型竞争元件与AR0230拍摄图片效果对比 结语 网路摄影机是未来影片监控业发展的重点，而对它不断地创新与发展有赖于关键元件图像感测器的性能。由720p解析度迈向超高画质1080p是趋势所在，安森美半导体配合这市场趋势，发挥在图像感测器领域的优势和专长，提供从可穿戴安全防卫到4K超高画质网路摄影机全系列方案，通过高动态范围、低杂讯处理等技术实现微光高画质影像，是用于高可靠性要求如安全防卫监控和汽车等应用的理想选择。 |
