業(yè)內(nèi)人士普遍認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候就可以獲得。傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機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，一些制造商家們正在改進元器件/成像傳感器的性能級別，以使夜間監(jiān)控變得前所未有的簡單。

　　如何通過一項有效且經(jīng)濟上承受得起的視頻解決方案，來實現(xiàn)弱光或黑暗區(qū)域的監(jiān)控是一個普遍存在的問題。據(jù)Cantronic Systems市場營銷執(zhí)行副總裁Jon Chynoweth稱，就全球市場來看，低照度攝像機的市場規(guī)模約為3億美元。這些攝像機通常用于特殊場合或者偏遠區(qū)域的應用，例如一些機要區(qū)域、關鍵基礎設施、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：其一是通過輔助照明設備;另一種是通過專有的傳感器技術來實現(xiàn)。這兩種方法各有優(yōu)勢。

　　紅外(IR)照明適用于基本無光的黑暗區(qū)域，這種情況僅需攝像機覆蓋有限或受限的小塊區(qū)域。打個比方來說：紅外攝像機有如黑夜中的一束手電筒光線，光束越小，可見區(qū)域也越小。目前，紅外攝像機正嘗試著通過自帶光源，使監(jiān)控圖像更為有效。而低照度攝像機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通過采用一些成熟而可行的技術，根本無需任何光源。當然，所有這些都依賴于光學和傳感器技術的研發(fā)工作。

　　專有傳感器技術

　　想要提高低照度攝像機的性能有多種方法。采用何種方法會直接對整體成像質(zhì)量產(chǎn)生影響?一般來說，具備優(yōu)秀光學性能的攝像機與依賴于電子器件的攝像機相比，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)秀光學性能的攝像機，能為CCD或CMOS成像傳感器提供盡可能多的光源。

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

　　單芯片攝像機可在微光下監(jiān)控物體，且價格水平可以接受。當光線條件不足時，攝像機會將它所采集到的光線，通過電子方式進行放大，不過得到的圖像質(zhì)量不是那么完美，因為對低照度情況下視頻信號的放大不可避免會產(chǎn)生噪點和視頻噪音。另一個缺陷是——單芯片攝像機使用的條紋濾波器會將光線離散開，這樣會導致一些光線丟失，由于是在低照度條件下進行攝像，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題。由NoblePeak Vision開發(fā)出來的一款新型的、具有革新意義的單芯片CMOS圖像傳感器技術能解決之前的復雜性和成本問題。“使用這款單芯片，TriWave技術能幫助安防或監(jiān)控攝像機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上靈敏度最高的低照度攝像機，”NoblePeak Vision公司銷售和營銷副總裁Phil Davies說道。

　　該技術的突破點在于NoblePeak已經(jīng)找到方法，通過在CMOS處理器中添加鍺元素，從而大大提高標準CMOS成像傳感器對波長的響應。鍺元素對紅外短波(SWIR)的敏感，以及它的長波敏感性，可檢測到“夜晚的微光”，這些均得益于鍺較小的帶隙屬性?！安煌谀切﹥r格昂貴、多芯片、復雜的半導體成像傳感器，TriWave基于硅元素的處理過程能在一個單獨的CMOS晶片上，產(chǎn)生數(shù)百計數(shù)的對短波紅外可見的成像芯片，這款產(chǎn)品具有高可靠性，且成本低廉，”Davies說到。

　　采用CMOS處理的另外一個好處是，它能幫助低像素規(guī)模和高分辨率的圖像成像，從而可降低光學性能要求、減小攝像機系統(tǒng)尺寸、減輕重量、降低成本。“TriWave的另一優(yōu)勢在于，它對三種電磁頻譜：可見光、近紅外和短波紅外均比較敏感，”Davies解釋說。因此，TriWave攝像機在白天和黑夜均能適用，完全無需為白天和黑夜單獨配備攝像機。

　　熱門技術

　　與其他需要少量光線才能產(chǎn)生圖像的技術不同，熱成像技術完全無需光源。它能在各種天氣、完全漆黑的環(huán)境下產(chǎn)生清晰的圖像。“人們對熱成像攝像機的興趣迅速倍增，熱成像攝像機市場每年都有可觀的發(fā)展，”FLIR Systems歐亞區(qū)營銷經(jīng)理Christiaan Maras說，“有越來越多的安防專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了熱成像的優(yōu)勢所在。它從很大程度上提高了對事件的感知度，且?guī)缀醪辉黾尤魏尉S護成本?！?/P>

　　FLIR Systems推出了一系列的熱成像攝像機系統(tǒng)，其具有低功耗性能，配置制冷型檢測器和非制冷型檢測器。有些系統(tǒng)甚至可以檢測到100米開外的人形目標，還有一些系統(tǒng)能夠檢測到15公里遠的人。熱成像攝像機正在各種應用場合得到安裝應用，如周界、港口、機場、核工廠、石油化工工程和倉庫。[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，其能見距離是不同的。制冷型攝像機價格更為昂貴，但一般來說，其可見范圍在許多條件下，要比非制冷型攝像機遠?！耙豢畹湫偷闹评湫蛿z像機具有15微米的像素間距(像素中心的間距)。對一個500毫米的鏡頭和0.75米臨界尺寸的攝像機來說，2.1公里左右的一個人需要占據(jù)12個像素，”Maras解釋道。“這個計算實例給我們這樣一個結論：攝像機如果需要識別數(shù)公里外的一個人，它所配的鏡頭需為500毫米焦距。”

　　現(xiàn)在，我們來看看非制冷型傳感器，非制冷型因為光學性能和更大的像素，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毫米焦距鏡頭的識別范圍縮減到0.8公里，Maras說?！皬倪@里我們可以了解——對于極端長距熱成像的應用情況，最好使用制冷型攝像機系統(tǒng)。這一點尤其適用于大氣環(huán)境濕潤的條件?！?/P>

　　大氣條件

　　盡管熱成像攝像機的能見性可以穿透黑暗、薄霧、微雨和雪天，不過其能見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對紅外攝像機系統(tǒng)能見范圍產(chǎn)生特定影響?！皬谋举|(zhì)上來說，紅外信號從目標探測距離到攝像機所途經(jīng)的距離越遠，中途丟失的信號量也會越多，”Maras說道。

　　由于光線色散受到雨滴的影響，因此雨和霧對熱成像系統(tǒng)的能見范圍所產(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，因為那里的水滴通過積聚匯成更大的顆粒。“熱成像攝像機在濃霧情況下視物尤其困難，其可見范圍也會降低。在更為惡劣的雨雪天氣下，情況也是如此，”Maras說道。另外，雨天還會降低對比度，因為雨天會冷卻目標物體的表面溫度。“盡管霧、雨、雪天氣會導致性能下降，熱成像攝像機為操作者帶來的能見目標范圍，仍然超出可見光成像系統(tǒng)?！?/P>

　　迎接挑戰(zhàn)

　　價格仍然是問題嗎?目前最棘手的問題是市場教育。一些潛在用戶不了解這些可用的技術，或者是與這些技術相關聯(lián)的成本，Maras說道?！拔覀兊慕?jīng)驗證明，一旦他們發(fā)現(xiàn)熱成像技術的強大功能及其成本開銷，他們對這項技術的熱情必然高漲起來，并且會迅速地在實際中安裝熱成像系統(tǒng)。”

　　過去幾年里，使熱成像技術一躍成為熱點的重要原因是價格?！叭藗兿氘斎坏匾詾椋瑹岢上駭z像機一定非常昂貴，實際上，F(xiàn)LIR今天提供的一款熱成像攝像機的售價還不到4700美元，”Maras說道。 采用TriWave技術的攝像機售價范圍有望達到五千至八千美元。

　　熱成像技術的另一項應用可幫助駕駛員優(yōu)化視野。寶馬公司為其七系、六系和五系車型增設熱成像攝像機的可選配置。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大五倍，這能幫助他們在惡劣環(huán)境下能夠看到其他車輛、彎路、行人以及動物。