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数字高清监控安装

发布时间:2018-05-07    点击次数:次   
目前,CCD和CMOS图像传感器在安防监控安装领域都有着各自的市场份额。在IP监控领域,CMOS比CCD具备更好的图像性能、更低的成本、更高的集成度、更低的功耗和更快的速度,因而在网络摄像在视频监控摄像机领域里,图像传感器是决定图像分辨率的关键因素之一。作为监控摄像机的核心部件,图像传感器不仅决定着图像的质量,同时也是摄像机成本高低的重要因素。目前,CCD和CMOS图像传感器在安防监控领域都有着各自的市场份额。在IP监控领域,CMOS比CCD具备更好的图像性能、更低的成本、更高的集成度、更低的功耗和更快的速度,因而在网络摄像机中的应用不断增加,CMOS图像传感器将在高清监控中大面积普及。
CCD与CMOS的技术特点
据了解,CCD与CMOS的技术特点主要在于成像过程、集成度、功耗、性能指标等方面
成像过程
CCD和CMOS使用相同的光敏材料,因而受光后产生电子的基本原理相同,但是读取过程不同:CCD是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移,整个电路非常复杂,读出速率慢;CMOS则以类似DRAM的方式读出信号,电路简单,读出速率高。
集成度
采用特殊制造工艺的CCD读出电路比较复杂,很难将A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储功能集成到一块芯片上,一般需要多个芯片组合实现,同时还需要一个多通道非标准供电电压。借助于大规模集成制造工艺,CMOS图像传感器能非常容易地把上述功能集成到单一芯片上,多数CMOS图像传感器同时具有模拟和数字输出信号。
电源、功耗和体积
CCD需多种电源供电,功耗较大,体积也比较大。CMOS只需一个单电源(3V~5V)供电,其功耗相当于CCD的/0,高度集成CMOS芯片可以做的相当小。
性能指标
CCD技术已经相当成熟,而CMOS正处于蓬勃发展时期,虽然目前高端CMOS图像质量暂时不如CCD,但有些指标(如传输速率等方面)已超过CCD。
由于CMOS具有诸多优点,国内外许多机构已经应用CMOS图像传感器开发出众多产品。
CMOS传感器关键技术取得突破
CMOS传感器的技术发展跟随摩尔定律快速发展,尤其是几年来在市场需求的推动下,关键技术不断取得突破。对于用户关注的CMOS的照度和噪点等问题,实际上可见光下CMOS的信噪比远高于CCD。
一方面,随着 CMOS大厂的不断改进,CMOS还继续在成像的通透性、对实物的色彩还原能力等方面迎头赶上。研发了感光度增强技术,进而通过使用大尺寸传感器提高开口率,这正是提高CMOS感光能力的直接办法。即便是在噪音控制方面,有公司将专门的噪声检测算法直接整合于CMOS图像传感器的控制逻辑中。通过这项技术,固定噪声就可以成功剔除了。更何况CMOS的价格远低于CCD设备。另一方面,在ISP中采用多种技术革新,如去噪技术来提升CMOS的噪点问题。
此外,从工艺上来讲,CCD每提升00万像素就需要对其生产线进行改造,研发生产的成本比较高。如果CCD尺寸仍然维持在2/3英寸的话,单位电极的间隙就被限制在0.4微米以内,进而导致制造中产生的损品率与生产成本大幅度攀升。
在各主力厂商的不断努力下,新的CMOS器件不断推陈出新,高动态范围CMOS器件已经出现,这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要。另外由于CMOS先天的可塑性,可以做出高分辨率像素的大型 CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比,CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。CMOS图像传感器正在向高分辨率、高动态范围、高灵敏度、数字化、多功能化的多元化的细分市场发展。随着CMOS图像传感器技术的不断进度,CMOS传感器在安防摄像机的应用会不断增大。
随着CMOS传感器和ISP芯片技术的快速进步,广大摄像机厂家将会有更多的功能丰富的方案选择,CMOS传感器在安防摄像机中将会得到越来越多的应用。
CMOS比CCD更适合高清监控
在标清监控时代,无论是模拟摄像机还是标清网络摄像机,使用广泛的是CCD。而在高清监控时代,情况将会有所改变。尽管CMOS传感器图像品质总体上还不如CCD,但它在成本上的优势对CCD还是造成了非常大的威胁。当然,两者博弈的结果终将由性价比决定,谁既能保证比较好的图像品质又不贵谁就胜出。
从目前的趋势来看,CMOS胜出的机会明显更大。
一方面,随着技术的发展,CMOS的灵敏度正在得到快速改善,据悉目前市场上致力于CMOS研究的厂商已经研发出灵敏度性能与CCD接近的720P与080P专用CMOS器件。另一方面,尽管相同尺寸的CCD传感器分辨率优于CMOS传感器,但如果不考虑尺寸限制,CMOS在量率上的优势可以有效克服大尺寸感光原件制造的困难,这样CMOS在更高分辨率下
将更有优势。另外,CMOS响应速度比CCD快,因此更适合高清监控的大数据量特点。
网络监控系统中使用的CMOS图像传感器必须具有相对较高的分辨率,在60帧/秒等高帧率下能够达到720P或080P。虽然标准的视频帧率为30fps,但60fps的帧率为摄像头厂商提供了更大的灵活性,可以调整快门宽度以撷取场景内快速移动的物体。
高清视频监控转向CMOS图像传感器的原因之一是CMOS具有更低功耗的固有特性。功耗更低的CMOS图像传感器还综合了多项省电功能。此外,对于数字或网络摄像机来说,接口选项的数量增多,千兆位以太网、HDCCTV和同轴线缆IP等都可作为高清视频的接口选择。
因此,尽管CCD摄像机与CMOS摄像机在不同的应用场景下各有优势,但随着CMOS工艺和技术的不断提升,以及高端CMOS价格的不断下降,未来高清网络摄像机将更多选择CMOS。
结束语
随着CMOS技术的改进,其低照效果和噪声控制得到了很大的改善,在低照这方面已将达到可以媲美CCD的效果。作为百万像素高清网络摄像机的核心部件,CMOS图像传感器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势。随着目前市场上视频监控系统向高清化与智能化的方向发展,CCD摄像机自身的劣势已变得越来越突出,而CMOS能更好地适应视频监控网络化、集成化、高清化与智能化方向发展的需要。
常州黑鹰智能科技有限公司是一家以现代网络数字科技应用为导向的高新技术企业,同时具有安全防范系统设计、施工、维护资格的民营高科技企业。公司自成立以来,以专业精湛的技术、稳定可靠的产品、无微不至的服务赢得了新老顾客的一致好评。公司拥有一支高素质的队伍,我们根据客户特定的需求提供工程实施方案,全面满足客户个性化的需求,我们重质量,讲诚信,定能满足客户需求。
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