一體化攝像機:攝影機類型-中文百科頻道

概況信息

應用種類

一體化攝像機多用于政府項目、高檔次高層大樓，以及商場、學校、酒店、賓館大堂等，另外還有專門适合醫院手術室等對環境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機無火花的防爆型産品。其他專業用一體化攝像機，如軍用、航空、極地、海底、生化環境用等，因為用途不同，相應具有不同的特殊功能，如防高壓、防腐蝕、防震動等。

一體化攝像機種類繁多，不一而足，市場主體可分為彩色高解型和日夜轉換型，以16、18、20、22倍變倍最多，其他6倍、10倍應用較少。總體來說，一體機的趨勢是照度越來越低，倍數越來越高。例如已有35倍長焦距鏡頭，黑白最低照度0.0005LUX。

性能指标

分辨率：攝像機的分辨率由CCD和鏡頭決定的。根據一體機采用的CCD及DSP方案的不同，主要有480/520/540TV線等多種。SonyCCD是常用的類型，Exview信噪比高于SuperHAD。

光學變焦：光學變焦倍率是衡量一體化攝像機空間成像範圍的重要指标。光學變焦倍率跟變焦鏡頭相關，一般有10X/18X/22X/27X/36X等倍率，如果加上電子放大功能，則可對約500米範圍内的目标進行有效監控。

自動聚焦：當前，限制國内一體機發展的瓶頸在于自動聚焦。聚焦速度和效果好壞，直接影響到用戶對監控現場圖像的抓取和錄像。好的産品，可以一次性準确聚焦；差的産品，在聚焦時會來回往複，需要3、4次才能定焦，或者聚焦不到“最清晰點”。自動聚焦這一技術，成為廠商急需要解決的技術難題。一些廠商為了避開這個障礙，隻能在後端的電機控制部分、産品外殼上下功夫，加上一些OSD菜單開發，用來設置攝像機的各種參數。更有圖省事的廠商，直接采用進口機芯做二次開發，圖像畫質上與國外産品無多大差别，AF效果卻無可比性。

AF性能：可從聚焦精準度、聚焦速度、定焦效果來評價。聚焦精準度是一個很重要的因素，自動聚焦的實現方式有模拟自動聚焦和數字自動聚焦兩種。模拟自動聚焦比較簡單，成本低，但控制沒有數字方式靈活，聚焦精準度及效果較差。數字自動聚焦一般采集視頻信号，計算能量邊緣算子或者提取高頻分量，控制上很靈活并且算法上占優勢，聚焦精準度較好，包括高對比度場景和低照度場景的聚焦。聚焦速度來說，用于球機的機芯比一體化槍機的要求要高。就定焦效果來講，性能好的AF算法能夠迅速一次定焦，三次定焦的方式給用戶感覺是“圖像來回擺動”。

低照度：通常，最低照度由CCD的靈敏度決定的。采用1/4“彩色CCD可達到0.1Lux級别的照度，為達到更低照度，一般采用幀積累模式。另外，采用紅外陣列補光模組，也可達到更低照度，但這會使畫面失真程度較大，而使用自動濾光片切換能提高晚上圖像效果。

通訊接口：一般是RS232或RS485接口，有多種485通信協議。常用的品牌有有PELCO-P/D，松下，三星。然而與球機的接口協議就各不相同，協議的不同會帶來兼容性問題。

其他：除以上5類重要性能指标外，還有白平衡模式、數字放大開關、自動光圈/手動光圈、鏡像功能等性能指标。

缺點介紹

價格過高

雖然一體機市場成長快速，但還不可能完全取代傳統槍機市場。首先在内地及小規模項目中廣泛應用的黑白攝像機市場，即使是一般的彩色攝像機也無法完全取代，一體機更是無法将其成本降到比黑白攝像機更低。在安防産業，仍以傳統攝像機為主流。理論上來說，應用于一體機的鏡頭減少了很多周邊設備，價格應該比普通鏡頭低，但是因為規模小、要求高，價格反而要高，欣遠盛總經理何淦表示，隻有當一體機鏡頭價格降至與普通鏡頭一緻時，才可能完全取代傳統彩色攝像機市場（特殊應用場合除外）。

協議不統一

一體機發展的技術瓶頸在于鏡頭供應商如何與攝像機廠商合作進行開發。鏡頭廠商與攝像機廠商間缺少共同的協議與标準，鏡頭廠商都是對攝像機廠商進行特供，鏡頭廠商為某一攝像機廠商生産的适用于一體機的鏡頭，拿到另外一家攝像機廠商的一體機上可能就不适用。一體機應用規模不是很大，這樣進行特供的鏡頭數目勢必也不會很大，那麼一體機專用鏡頭的價格也就居高不下，這也就導緻一體化攝像機的成本居高不下，反過來又影響到市場的開發應用。從廠家利益來看，各廠家當然希望對各自的技術保密，但對整個産業的技術進展來說，有一個共同的協議和标準的平台，将對技術的發展起很大的促進作用。

應用場所

一體機除了在超低照度、寬動态方面很難做到和傳統攝像機一樣外，在很多特殊場所也還不能應用一體機。一體化攝像機（含帶雲台的一體機）适合于圖像質量要求一般,監視範圍較小，項目投資較小的場合，室内/室外均可使用；半球型攝像機适合于室内隐蔽安裝，圖像質量要求不高，以美觀、隐蔽安裝為主要目的的場合；智能球機适合于室内/室外環境，更注重攝像設備的整體使用功能的方便性和美觀隐蔽安裝，圖像質量要求一般；其它異型攝像機（煙感、針孔、飛碟等）

适合于室内環境有特殊安裝要求的地方。傳統攝像機有它自身的優勢，如傳統攝像機聚焦與變倍同步，可以跟蹤運動物體，可用于高速公路車輛跟蹤，而一體化攝像機是自動聚焦，當攝像機自動變倍時，聚焦需要經過一個調節時間，聚焦總比變倍要慢一拍，那麼在監控高速運動物體時，倍數不斷變化，就不能做到精确定焦。理論上說，一體化攝像機技術較傳統攝像機高，傳統攝像機能做到的一體化攝像機都能做到，當一體化攝像機電機速度足夠快，聚焦速度與變倍速度時間差縮到足夠小時，也可以做到對運動物體的跟蹤監控。就技術來看，一體機進入市場時間不長，暫時還沒有很好的對快速運動物體跟蹤拍攝的産品出現。

另外傳統攝像機可以實現超遠距離監控，如邊境、海岸線幾十公裡的監控，這種監控鏡頭的倍數非常高，體積也非常大，如果這樣的鏡頭要内建，那麼内建出的一體化攝像機可以稱之為“龐然大物”了。

優劣比較

對于一體化攝像機性能優劣的比較，廠商普遍認為應注重品牌與實際使用效果。衡量一體機的性能，要看其光學倍數、強光抑制功能、自動白平衡功能、信噪比等，但更重要的是要看其實際的

效果，因為很多OEM品牌在性能參數上面看與國際品牌沒有很大的區别，但真正應用時的效果差距卻很大，隻看參數不一定真實反應産品性能,這也是國内安防監控領域一個不好的現狀。

比較一體機優劣，從光學角度看，要注意其成像範圍、光線反應（色彩、清晰度）、鏡片組設計。一體機的核心技術當集中在鏡頭的自動聚焦功能上，好的産品，可以一次性準确聚焦，而品質不好的産品，在聚焦時會來回往複，需要3、4次才能定焦，或者在聚焦範圍内某些特定的距離上不能完全聚焦。比較一體機性能優劣，檔次相當的廠商在産品指标、參數上可能相差不大，也都開發出日夜轉換、低照度産品，變焦倍數也達到25、27倍，因而看産品好壞，還是要注重品牌，一般來說，品牌好的産品，其質量較有保證。

技術進展

安防用一體化攝像機技術是從家用攝像機技術發展出來，摒棄了家用攝像機的便攜裝置、顯示界面和存儲設備等附加功能，隻保留其适合CCTV監控的攝像功能。一般的民用一體機電機壽命短，攝像時間過長時會自行停止，而安防用一體機一般要求24小時不停拍攝，對電機、攝像時間要求均比較高，單從攝像部分來看，當然其價格也比普通民用一體機要高，如果隻講求成本低廉，會影響到安防系統的有效監控。

鏡頭

一體化攝像機的關鍵技術是鏡頭、CCD和DSP處理模塊。鏡頭主要被日本廠商所掌握，如Canon、Camputar、Avenir等，在一體機領域提供OEM最多的是Canon鏡頭。從CCD（為攝像機優劣的關鍵元素）看，供應商以Sony為主，Sony産CCD又以民用為主流，Sony CCD分為Super HAD和Exview兩種類型，其中Exview普遍采用1/4寸尺寸，性噪比高于Super HAD；Panasonic和Samsung各自用自己的CCD生産一體機；其他柯達、富士主要開發專業用的CCD。在DSP處理芯片上，不同廠家各有特色，如Sony的DSP芯片在色彩還原度方面比較優秀，而Canon、Nikon的DSP在捕光模式和對焦上比較好。

機芯

中國産一體機都是用進口機芯，因此在圖像和畫質上與國外産品基本沒什麼差别，因而考量國内産品的技術要點就集中在産品的耐用性方面，因為國内産品在一體機的電機和傳動裝置上是自己研發，電機和傳動裝置的耐熱性直接影響到一體機的穩定性和耐用性。用于一體機的電機有同步電機和直流電機，同步電機溫升快，使用壽命相對要短，但直流電機成本太高，因而市場仍以同步電機為主。

發展趨勢

網絡與自動跟蹤功能是發展方向

一體化攝像機技術發展方向可從幾個方面看：

成像技術——鏡頭倍數更高，拍攝距離更廣、更遠；

像素數更高——提高圖像清晰度；

實用性——開發商的思路、對市場的理解，決定其産品是否具有實用價值。

新加入一體化攝像機的技術有日夜自動轉換功能、圖像遮蓋效果、圖像翻滾、圖像報警（針對特定檢測區域的報警）、等等。

與普通攝像機一樣，一體化攝像機在數字化及網絡功能上也有新的進展，主要是數字化處理技術，在一體機内部嵌入IP處理模塊，具備網絡功能；另外就是目标鎖定、自動跟蹤功能。理論上來說自動跟蹤功能可以很好地實現，可是實際應用中在多目标跟蹤時一體機隻能自動選擇最大的目标進行鎖定。網絡功能與自動跟蹤功能也是未來攝像機（包括一體化攝像機和普通攝像機）發展的方向。

一體化攝像機專指可自動聚焦、鏡頭内建的攝像機，其技術從家用攝像機技術發展而來，與傳統攝像機相比，一體化攝像機體積小巧、美觀，安裝、使用方便，監控範圍廣、性價比高，在成功應用于教育行業視頻展示台之後，正對安防産業監控系統形成新一輪的沖擊。