解讀光學(xué)透霧監控攝像機
發(fā)布時(shí)間：2016-11-12點(diǎn)擊數：2762次
自然光由波長(cháng)不同的光波組合而成，人眼可見(jiàn)范圍大致為390 nm -780nm，波長(cháng)從長(cháng)到短分別對應了紅橙藍綠青橙紫七種顏色，其中波長(cháng)小于390nm的叫做紫外線(xiàn)，波長(cháng)大于780nm的叫做紅外線(xiàn)。不同波段的光因為波長(cháng)的不同具有不同的特性，霧氣、煙塵影響可見(jiàn)光成像的原因，而紅外線(xiàn)因為擁有較長(cháng)的波長(cháng)，在傳播時(shí)受氣溶膠的影響較小，可穿透一定濃度的霧靄煙塵，實(shí)現準確聚焦，這就是光學(xué)透霧的依據。
1、鏡頭
從原理可知光學(xué)透霧的重點(diǎn)在于對特定近紅外波段光線(xiàn)的截取與準確聚焦，而這部分工作大都由鏡頭完成，擁有透霧攝像機鏡頭專(zhuān)利的富士能監控鏡頭中國總代理深圳中天銀河科技有限公司總經(jīng)理何介紹了透霧鏡頭誕生的始末：“2005年青藏鐵路項目中開(kāi)始有相應透霧需求出現，而當時(shí)市場(chǎng)上優(yōu)質(zhì)的富士能鏡頭通過(guò)內置處理器可選擇不同波長(cháng)，所以開(kāi)始考慮利用截取不同特定波段光線(xiàn)的方法實(shí)現透霧，最終在一系列試驗后研制出透霧鏡頭及透霧攝像機成品，并于06年投入生產(chǎn)，在隨后的07得到專(zhuān)利批文，同時(shí)市場(chǎng)上也開(kāi)始出現透霧鏡頭這個(gè)概念?！?/span>
可以說(shuō)鏡頭的好壞決定了光學(xué)透霧的效果，日本圖麗株式會(huì )社市場(chǎng)推廣劉郭艷總結說(shuō)到：“鏡頭設計的難度首先在于光學(xué)設計，其中包括對光路的把握以及濾波片的選擇等，其次選材與工藝技術(shù)也決定了成品的效果。而透霧鏡頭最大的不同在于能承載紅外波段的寬度，即成焦面的寬容度。從原理上，自然是可利用的近紅外波段越寬越好，但是受限于鏡頭光路設計的難度與CCD的感光能力，目前安防業(yè)內的鏡頭已知能利用的最長(cháng)紅外波段為1100nm?！?/span>
2、濾波片
了解日夜轉換攝像機的人對濾波片都不會(huì )陌生，一般此類(lèi)型攝像機裝有兩塊濾波片，一塊負責在白天過(guò)濾掉可見(jiàn)光之外的光波，令成像更為清晰亮麗；一塊應用在夜晚，負責放行CCD可以承載的紅外波段，實(shí)現夜間的紅外監控。
專(zhuān)業(yè)透霧鏡頭內置有針對性很強的濾波片，作用是精確截取所需波段的光線(xiàn)，且為了適應特定環(huán)境狀況，常常會(huì )加載多片針對不同波段的濾波片，并通過(guò)485接口與攝像機聯(lián)動(dòng)，實(shí)現切換。正常來(lái)說(shuō)，配合透霧鏡頭的攝像機在基礎成像性能上只要具備日夜轉換功能即可，但是考慮到透霧鏡頭高昂的造價(jià)，部分攝像機廠(chǎng)家也開(kāi)始尋求更經(jīng)濟實(shí)惠的光學(xué)透霧模式，特視瞰光電科技(深圳)有限公司就率先使用了四濾色波長(cháng)切換裝置，其首席技術(shù)官蔣文來(lái)介紹道：“不同于過(guò)去兩濾波片的日夜轉換攝像機，我們創(chuàng )新的在攝像機里邊加入了四塊濾波片，除了實(shí)現日夜轉換，還通過(guò)增設一塊可選擇性過(guò)濾400nm-600nm波段光線(xiàn)的濾波片，實(shí)現了強光抑制；當然為了更精確截取適合成像的近紅外波段，也特別增加了透霧濾波片，以實(shí)現較為經(jīng)濟的光學(xué)透霧。此機械裝置可由攝像機自動(dòng)控制，也可人工切換。而集光學(xué)透霧和電透霧兩種透霧功能為一身的四濾色片光電聯(lián)合智能透霧攝像機，能夠實(shí)現兩倍于能見(jiàn)度以上的透霧?！?/span>
3、瓶頸與發(fā)展
因為直接利用可穿透霧靄的近紅外波段光線(xiàn)進(jìn)行成像，光學(xué)透霧雖然只能得到黑白監控畫(huà)面，但是其成像效果突出，也已在海事、海洋有了不錯的運用；另一方面，受鏡頭高昂成本的限制，雖然近年來(lái)平安城市等大型項目甚至民用市場(chǎng)也出現了一定透霧需求，但是其實(shí)際數量仍有限。
與此同時(shí)，因為技術(shù)方面已經(jīng)較為成熟，所以依靠鏡頭或說(shuō)光學(xué)完成更好的透霧，就需要另辟蹊徑。據此圖麗劉郭艷也表達了自己的看法：“短期內鏡頭對波長(cháng)的寬容度很難向1100nm以外延伸，但是如果不用兼顧可見(jiàn)光，在近紅外波段內還可做到一定延伸；所以可以考慮在一套設備中加載兩套鏡頭，正常情況下使用可見(jiàn)光鏡頭，霧天則使用專(zhuān)門(mén)的透霧鏡頭，這樣既可保留可見(jiàn)光的彩色畫(huà)面，還可把透霧鏡頭的寬容度做的更好，并實(shí)現多畫(huà)面的對比監控?！?ā???6筐?色波長(cháng)切換裝置，其首席技術(shù)官蔣文來(lái)介紹道：“不同于過(guò)去兩濾波片的日夜轉換攝像機，我們創(chuàng )新的在攝像機里邊加入了四塊濾波片，除了實(shí)現日夜轉換，還通過(guò)增設一塊可選擇性過(guò)濾400nm-600nm波段光線(xiàn)的濾波片，實(shí)現了強光抑制；當然為了更精確截取適合成像的近紅外波段，也特別增加了透霧濾波片，以實(shí)現較為經(jīng)濟的光學(xué)透霧。此機械裝置可由攝像機自動(dòng)控制，也可人工切換。而集光學(xué)透霧和電透霧兩種透霧功能為一身的四濾色片光電聯(lián)合智能透霧攝像機，能夠實(shí)現兩倍于能見(jiàn)度以上的透霧?！?/span>
