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百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機--解析百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的秘密所在

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       東莞邁視勁爆推出百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機,此款產(chǎn)品一經(jīng)推出,即在各地引起轟動。這是東莞邁視為貼合安防行業(yè)以及廣大客戶的需求,經(jīng)過很長一段時間的研發(fā)和綜合各個廠家之前研發(fā)中所遇到的問題,總結(jié)并認真測試后而推出的新款陣列百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。在此先將網(wǎng)絡(luò)攝像機的起源和相關(guān)的技術(shù)分析呈現(xiàn)給大家。來電有驚喜!
  安徽安慶百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機/安徽池州陣列紅外攝像機 自從上世紀60年代末期,美國貝爾實驗室提出固態(tài)成像器件概念后,固體圖像傳感器便得到了迅速發(fā)展,成為傳感技術(shù)中的一個重要分支,它是PC機多媒體的外設(shè),也是監(jiān)控系統(tǒng)攝像機的核心器件。CMOS與CCD技術(shù)自誕生以來,它們的搶位之爭自誕生至今就沒有停止過。正如您所知道的一樣,目前安防監(jiān)控攝像機的圖像傳感器基礎(chǔ)技術(shù),主要也是CCD和CMOS兩種技術(shù)。目前市面上的模擬攝像機多是CCD為主,而網(wǎng)絡(luò)攝像機特別是東莞邁視的百萬像素級高清網(wǎng)絡(luò)攝像機,尤以CMOS技術(shù)應(yīng)用居多。其實CMOS圖像傳感器與CCD圖像傳感器的研究幾乎是同時起步,但由于受當時工藝水平的限制,CMOS圖像傳感器圖像質(zhì)量差、分辨率低、噪聲降不下來和光照靈敏度不夠,因而沒有得到重視和發(fā)展,通常用于一些電腦攝像頭、手機攝像頭等對畫質(zhì)要求不高的電子產(chǎn)品等設(shè)備上,以至于CMOS成了低端的代名詞。而CCD器件因為有光照靈敏度高、噪音低、像素多等優(yōu)點一直主宰著圖像傳感器市場。由于集成電路設(shè)計技術(shù)和工藝水平的提高,CMOS圖像傳感器過去存在的缺點,現(xiàn)在都可以找到辦法克服,而且它固有的優(yōu)點更是CCD器件所的,因而它再次成為近年來研究的熱點?,F(xiàn)在CMOS圖像傳感器不但應(yīng)用于市場上千萬像素級的中DSLR單反相機,也成為安防監(jiān)控行業(yè)百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機圖像傳感器件。 安徽安慶百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機/安徽池州陣列紅外攝像機 CMOS和CCD技術(shù)的差異 CCD與CMOS傳感器是當前被普遍采用的兩種圖像傳感器,兩者都是利用感光二極管(photodiode)進行光電轉(zhuǎn)換,將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù),而其主要差異是數(shù)字數(shù)據(jù)傳送的方式不同。 這種轉(zhuǎn)換的原理與 “太陽能電池”效應(yīng)相近,光線越強、電力越強;反之,光線越弱、電力也越弱的道理,將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號。

比較 CCD 和 CMOS 的結(jié)構(gòu),ADC的位置和數(shù)量是的不同。簡單的說,CCD每曝光一次,在快門關(guān)閉后進行像素轉(zhuǎn)移處理,將每一行中每一個像素(pixel)的電荷信號依序傳入“緩沖器”中,由底端的線路引導(dǎo)輸出至 CCD 旁的放大器進行放大,再串聯(lián) ADC 輸出;相對地,CMOS 的設(shè)計中每個像素旁就直接連著 ADC(放大兼類比數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器),訊號直接放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 安徽安慶百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機/安徽池州陣列紅外攝像機 CMOS和CCD傳感器比較 由于構(gòu)造上的基本差異,我們可以看出兩者在性能上的表現(xiàn)之不同。CCD的特色在于充分保持信號在傳輸時不失真(專屬通道設(shè)計),透過每一個像素集合至單一放大器上再做統(tǒng)一處理,可以保持資料的完整性;CMOS的制程較簡單,沒有專屬通道的設(shè)計,因此必須先行放大再整合各個像素的資料。 項目 CCD CMOS 設(shè)計 單一感光器 感光器連接放大器 靈敏度 等同面積下高 感光開口小,靈敏度低 成本 線路品質(zhì)影響程度高,成本高 CMOS整合集成,成本低 解析度 連接復(fù)雜度低,解析度高 新CMOS技術(shù)具有解析度 噪點比 單一放大,噪點低 百萬放大,噪點高 功耗比 需外加電壓,功耗高 直接放大,功耗低 信息讀取方式 需外部電路控制,復(fù)雜 直接讀取電流(或電壓)信號,簡單 速度 速度慢 快速,是CCD10倍以上 整體來說,CCD 與 CMOS 兩種設(shè)計的應(yīng)用,反應(yīng)在成像效果上,形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪點與耗電量等,不同類型的差異。首先我們還是從CCD和CMOS的不同工作原理說起: 安徽安慶百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機/安徽池州陣列紅外攝像機 工作原理差異:CCD在工作時,上百萬個像素感光后會生成上百萬個電荷,所有的電荷全部經(jīng)過一個“放大器”進行電壓轉(zhuǎn)變,形成電子信號,因此,這個“放大器”就成為了一個制約圖像處理速度的“瓶頸”,所有電荷由單一通道輸出,就像千軍萬馬從一座橋上通過,當數(shù)據(jù)量大的時候就發(fā)生信號“擁堵”,而百萬像素高清網(wǎng)絡(luò)攝像機格式卻恰恰需要在短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù),因此,在安防監(jiān)控產(chǎn)品中使用單CCD無法滿足高速讀取高清數(shù)據(jù)的需要。而CMOS則不同,每個像素點都有一個單獨的放大器轉(zhuǎn)換輸出,因此CMOS沒有CCD的“瓶頸”問題,能夠在短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù),輸出高清影像,因此也能都滿足高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的需求。 ISO 感光度差異:由于 CMOS 每個像素包含了放大器與A/D轉(zhuǎn)換電路,過多的額外設(shè)備壓縮單一像素的感光區(qū)域的表面積,因此 相同像素下,同樣大小之感光器尺寸,CMOS的感光度會低于CCD。 成本差異:CMOS 應(yīng)用半導(dǎo)體工業(yè)常用的 MOS制程,可以一次整合全部周邊設(shè)施于單晶片中,節(jié)省加工晶片所需負擔的成本和良率的損失;相對地 CCD 采用電荷傳遞的方式輸出資訊,必須另辟傳輸通道,如果通道中有一個像素故障(Fail),就會導(dǎo)致一整排的訊號壅塞,無法傳遞,因此CCD的良率比CMOS低,加上另辟傳輸通道和外加 ADC 等周邊,CCD的制造成本相對高于CMOS。 解析度差異:在點“感光度差異”中,由于 CMOS 每個像素的結(jié)構(gòu)比 CCD 復(fù)雜,其感光開口不及CCD大, 相對比較相同尺寸的CCD與CMOS感光器時,CCD感光器的解析度通常會優(yōu)于CMOS。不過,如果跳脫尺寸限制,目前業(yè)界的CMOS 感光原件已經(jīng)可達到1400萬 像素 / 全片幅的設(shè)計,CMOS 技術(shù)在良率上的優(yōu)勢可以克服大尺寸感光原件制造上的困難,特別是全片幅 24mm-by-36mm 這樣的大小。 噪點差異:由于CMOS每個感光二極體旁都搭配一個 ADC 放大器,如果以百萬像素計,那么就需要百萬個以上的 ADC 放大器,雖然是統(tǒng)一制造下的產(chǎn)品,但是每個放大器或多或少都有些微的差異存在,很難達到放大同步的效果,對比單一一個放大器的CCD,CMOS最終計算出的噪點就比較多。 安徽安慶百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機/安徽池州陣列紅外攝像機 耗電量差異:CMOS的影像電荷驅(qū)動方式為主動式,感光二極體所產(chǎn)生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出;但CCD卻為被動式, 必須外加電壓讓每個像素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特(V)以上的水平,因此 CCD 還必須要有更精密的電源線路設(shè)計和耐壓強度,高驅(qū)動電壓使 CCD 的電量大約是CMOS的3到10倍。CCD礙于原理特性,無法與時序電路、控制電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換等相關(guān)芯片電路一同整合封裝,而CMOS卻可以,因此在功能體積上CMOS能比CCD更小。CMOS光電傳感器在節(jié)能方面具有很大優(yōu)勢,使得攝像機的體積也就做得更小。

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發(fā)表于 昨天 23:58 | 只看該作者
這個技術(shù)太有用了
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