新闻中心 >> 新闻页
 
聚焦红外夜视防水摄像机
 
来源:http://info.21cs.com.cn/info-detail.asp?id=9188   日期:2007-11-17   点击次数:979
 

为了适应夜间或类似场景应用,红外夜视防水摄像机得到监控中的广泛认可。它综合了摄像、红外等多种技术,其配置的组件有摄像机、镜头、红外灯,这三者在整个红外夜视防水摄像机中肩负着不同的职责。

    

     红外摄像机的销售目前已经赶超了传统枪机,成为我国众多民营安防企业的出口主力,我们甚至可以看到,类似这种加装LED红外灯模组进行的简单创新,将席卷整个安防行业,继续着技术创新与产品变革的主旋律。本刊以往的产品专题曾对红外夜视摄像机的技术概况、应用方案进行过专门的介绍,因此本文不再赘述,仅从技术创新、市场状态及产品趋势方面展开描述,为您解析红外夜视防水摄像机“祖国山河一片‘红’”的时局。

    

     红外夜视防水摄像机是将摄像机、防雨罩、红外LED灯等部件集成为一体的CCTV监控摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用装备光藕CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外光),以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。红外灯的功率和角度,摄像机光藕CCD的配置,日夜切换滤光片的选择,以及是否有良好的供电散热处理是判断红外一体化摄像机性能指标的重要参数。

    

     传统枪机利用可见光照明,但它存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点,因此近年来应用逐渐减少,而红外夜视防水摄像机因为隐蔽性强、性价比极高、功能齐全、外观大方、材质坚固等原因成为我国安防产品销售的主力军,这一由我国企业自行开发的产品形态也博得了欧美及发展中国家的好评。

    

     除了将镜头与LED集合在一起的产品形态,目前市场上还有一种形式是将摄像机与红外线投射器分开阵列组合,这样设计的好处是可以最大限度地发挥分置在摄像机两旁单体红外灯组的效能,并且在红外LED的散热方面也可以尽量优化。这类产品一般都与云台、支架联动,价格体系也走的是高端及偏高端路线,市场上有代表性的品牌有天津亚安、常州明景、长春佶达、深圳动力盈科等,产品不同对性能的要求也不同,因此这需要厂家对红外灯和摄像机的性能有足够的掌握,才能根据红外灯的角度、摄像机镜头参数等作合理的搭配。

    

     产品格局与渠道链分析

    

     由于红外夜视防水摄像机所具备的性价比优势以及技术结构简单的特点,造成了众多摄像机厂家大量涌入和产品同质化的现状。为了改变安防市场供求“僧多粥少”的局面,一些厂商从软件操作界面、DSP方案入手,细化功能按钮,改善人性化操作、从DSP方案中提升画质、调节色度及高解析度水平下的噪点等手段。而更多的厂商从外部的硬件工艺下手,如对铝质外壳厚度、模具工艺精度、表层烤漆亮度方面下功夫,为了改变红外夜视防水摄像机给人一成不变的亮银色外壳,市场上也出现了磨砂黑、抛光紫两种外观颜色。

    

     当产品外观比较接近的时候,对高解析度环境下的色彩色度要求就顺理成章地成为了分辨红外夜视防水摄像机产品质量的首选因素。国产红外夜视防水摄像机使用量最大是SONY CCD“三件套”(一块CCD光藕及周边IC组件),敏通/Hitachi的CCD也占一定的市场份额,但主要都是供应敏通、Hitachi自有品牌的摄像机、一体机使用,分销数量极少,低端则使用Sharp、LG CCD,与之配套的DSP方案大厂一般都选择SONY方案,在此基础上根据各品牌的着重点进行二次开发。我们在市场上看到各个品牌对实时、回放画质表现不一,如果用专业的颜色测试卡进行色度比对,多数品牌都出现了多少不一的偏色现象,一些口碑比较好的品牌能做到湖蓝、藤黄接近原色,但品红则表现为粉红、浅红、红褐色,那些“三无产品”的作坊产品甚至连各个色阶都对应不上颜色测试卡,亮度、对比度更相去甚远。

    

     红外夜视防水摄像机的技术是从传统枪机发展而来,最大化地将照度减小为0,并将镜头与主控电路、电源电路合为一体。但是其“让人欢喜让人忧”的一面是寿命较短,摄像时间过长时会自行停止,主要取决于一般要求24小时不停拍摄,对LED红外灯点亮时间要求比较高。市场上很多貌似靓丽但寿命较短的红外夜视防水摄像机一般都采用价廉的国产LED红外灯,其寿命最多可达2000小时,而采用中国台湾、美国LED红外灯的红外夜视防水摄像机寿命可达8000小时,因此其价格比加装国产LED红外灯的产品高也在情理之中,如果只追求成本低廉,会影响到安防监控系统的可靠性和稳定性。

    

     红外灯发出、反射回来的光源为人眼的非可见光,通过光藕芯片CCD才能被捕捉得到,因此鉴别一部优秀的红外夜视防水摄像机优劣的几大关键点分别是镜头LENS、光藕芯片CCD和数字信号处理器DSP。目前市场上的高端镜头主要被日本厂商所掌握,如Canon、Camputar、Avenir、Tamron、Pantax、Fujinon等,在红外机领域使用最多的是Avenir镜头,国产的福州福光、厦门力鼎近两年的市场份额也在稳步上升。摄像机感光能力如何,即灵敏度是红外夜视系统重要参数之一。另外,镜头的孔径决定了镜头的通光量,镜头f值越小,通光量越大,显示效果越清晰。不同f值镜头红外夜视效果相差很大,红外距离也有明显的差距。如果要想获得较好的夜视效果,通光量大的大孔径的镜头当然是不二的选择。CCD作为摄像机优劣的关键元素,红外夜视防水摄像机普遍采用1/3和1/4寸尺寸,用以道路监控照射距离50米以上的专业红外夜视防水摄像机则采用大孔径的1/2寸尺寸,这部分的中高端供应商以Sony为主, Sharp、LG在低端市场也占有一定的份额,Sony CCD分为Super HAD、Exview、SSII、HQI四大系列,其中后两者是2006年开始面市的,相比前两者,SSII、HQI分别可以用“超高性价比系列”和“超高画质系列”来形容。由于Sony所掌握的高纯度提纯硅技术目前在芯片领域基本属于“垄断高端”的局面,其他日、美CCD厂商的技术精度都无法逾越,为了保持CCD芯片的价格区间不至于像其他电子产品一样逐年下跌,Sony采取了“非放量式增长”的产能模式,即保持原有的生产线产能规模,对中国方面的销售,Sony按一定的“K”数比例每年提供给大陆、台湾、香港三地区,再由这三方的一级代理下放到下游摄像机生产商。由于红外夜视防水摄像机的产量直接与CCD芯片的供货量挂钩,因此每年国内厂商采用Sony CCD的红外夜视防水摄像机产量基本上能够根据以上的“K”数估算出来。

    

     DSP处理方案方面,不同厂家各有特色,如Sony的DSP方案在色彩还原度方面比较优秀,而Canon、Nikon的DSP在补光模式和对焦速度上表现良好,近两年,我国一些摄像机厂商也不断开发出自己的DSP方案,为占领中低端市场奠定了基础。

    

     市场格局与品牌表现

    

     4年前,红外夜视防水摄像机由深圳三辰科技首先研发成功,这种在传统枪机的基础上融合了红外灯技术、红外感应摄像机技术、红外感应镜头技术的小巧机型很快获得了市场的欢迎。随之,宏天智、永晖、乐荣、翔飞、佳信捷、东日盈、深视音、泰视、安视佳等传统枪机品牌也迅速在自有产品线中添加了红外机的比重,接着,不仅是国内中小厂,连台资摄像机品牌敏通、悠克、慧友、杭特都加入了进来,形成了“祖国山河一片‘红’”的局面。时值今日,各摄像机厂家的红外机比重几乎已经占据了压倒主产量份额3/4强的势态。

    

     红外夜视防水摄像机的销售表现一再攀升,不仅成为民用监控的主流产品,更成为了国内摄像机厂商外销的主体。据记者了解,目前我国安防行业外销的产品系列中,占有很大比重的摄像机分类中最多的就是红外夜视防水摄像机。晨熙科技总经理何建山告诉记者:“每次参加迪拜、土耳其的安防展会都很有效果,很多时候都是直接在展会上收到订单,那些东亚、东欧等发展中国家正在步中国的后尘,对安全越来越重视了,而红外夜视防水摄像机对他们来说也是一种喜闻乐见的安防产品,重要的是性价比极高,通常一次展会就能接到几“K”的直接订单”。柯尼达科技总经理苗昌辉表示:“只要红外夜视防水摄像机质量可靠、工艺精良,在为国外客户OEM产品时苦炼内功,不断提升技术水准和研发实力,虽然摄像机近年来利润不断减少,但是需求量正在从国内转向国外,企业每年销售额增长30%并不是什么难事”。华信东方国际(深圳)有限公司刘卫军总经理坦言道,红外摄像机行业的竞争不仅是成本的竞争,更是经营管理方式、品牌营销策略等因素的综合竞争。

    

     由于红外夜视防水摄像机与传统摄像机技术断代并不神秘,很多传统摄像机厂商在没有很大变动生产线的情况下就转型成为了红外夜视防水摄像机的生产厂商,因此目前红外夜视防水摄像机的企业产能结构还与几年前的产能有着千丝万缕的关联,大厂的产能规模每月在500~800K之间,中小厂的产能规模也能保持在80K以上。我国红外夜视防水摄像机生产企业的比例占市场的50%左右,但其中有创新能力的企业并不是很多,创建自己的品牌、发展自主研发能力是我国企业的主要发展方向。我国与国外优秀企业的差距主要是在营销和设计开发能力上,而非生产能力。

    

     另外,红外夜视防水摄像机大厂有着对传统摄像机DSP方案的熟练操控能力,因此在色彩还原方面做得比较老道,如宏天智、永晖、翔飞、佳信捷等品牌在对色彩的掌握上都很有造诣,科宝、泰视、柯尼达等在外形工艺上属于上乘之作,乐荣和众能达分别开发的双CCD红外夜视防水摄像机和Array光源红外夜视防水摄像机是比较具有代表性的创新之作。

    

     国内红外夜视防水摄像机两大生产基地基本分布在深圳、浙江两地,其红外摄像机生产企业较多,数量占国内生产总数的一半以上,但是随着平安城市工作在全国的开展,并且有试点工程或者大型工程的地方,如北京奥运会、上海世博会等都会加大对红外摄像机的需求,南北地区的需求比例走向持平,生产企业也在北方的长春、北京、天津生根开花。

    

     红外夜视防水摄像机的供应量每年呈阶梯式上升的增长趋势,上半年基本比较沉寂,至5、6月间开始升温,下半年在9~12月出现了需求量大幅增长、供销两旺的趋势。因此红外摄像机的销售旺季在9月到12月,众多企业都赶在11月安博会上推出自己的新产品,并在年底大多数红外摄像机企业都在冲业绩,红外摄像机的供应在12月达到了最高点。由于2006年Sony CCD出现不同程度的供货危机,Sony为了弥补这一损失,后期曾经调用了一部分家用DC方面的CCD生产线,直接影响到红外夜视防水摄像机的年度销售表现,这一现象预计在今年会有所稳定。

    

     产品现状与发展趋势

    

     红外夜视,就是在夜视状态下,摄像机利用红外灯发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体取得光电信号。红外滤光片是红外夜视防水摄像机的关键部件之一,它可以使红外线经物体反射后进入镜头进行成像,可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。因为普通彩色摄像机用CCD只能感应可见光,这就造成夜间所拍摄影像很不清晰或看不到图像。为了解决这个问题,许多生产红外夜视摄像机的公司采用“红外LED+感红外彩色CCD”的技术,虽然这种方案基本解决了夜间监控的需要,但反射回镜头的红外光不能有效聚焦到CCD靶面上等原因阻碍了夜视摄像机夜间监控功能。为了降低成本,一些厂商使用1/4 寸CCD来代替价格较高的1/3寸CCD,但是1/4 寸CCD因为光通量只有1/3 CCD 的50%,理论上不能适合15米以上距离的红外夜视摄像机;一些厂商采用水平解析度只有420线的软件增强型的DSP数字图像处理芯片,这种芯片白天图像效果接近480线的DSP数字图像处理芯片,夜间配合红外灯监控效果会产生比较多的噪点,直接影响图像黑白清晰度;另外,一些品牌的生产工艺粗糙和技术缺陷,如LED红外灯不能和镜头以及其他部件有效配合,夜间监控图像产生光晕或暗影;LED红外灯电路部分设计不合理,不能很好的分配电压和电流,安装后短期内LED红外灯就事故频频。

    

     视频监控向室外发展,室外监控向夜视发展,夜视的发展方向基于红外,这个趋势已成为摄像机行业的“潜规则”。在红外夜视这个领域,中国企业已经走在世界最前列,令一些先进技术令国外同行望尘莫及。但是,作为一个朝阳产业,大量的“作坊品”、“山寨货”充斥市场,影响了人们对监控产品可靠性的信任。还有一些昔日领先的企业,坐吃老专利、死抱高利润,技术上固步自封,被快速发展的市场抛在了后面。

    

     在去年的上海和北京安防展会上,记者看到一些似乎很专业、专门给红外夜视防水摄像机厂商提供配套红外灯的厂家,做了一个很大的圆形红外灯,标称可以达到几千米,当咨询厂方可以配套什么样的摄像机、什么样的镜头、在什么环境下才可以达到标称的效果时,厂方则不知所云。那么多的红外灯制造商都信誓旦旦地标称自己的红外灯是100米、200米等等,从而误导工程商好像红外灯真的有固定照射距离。因而出现不管厂家如何宣传,工程商就是不信的局面,客观地说,红外灯不存在固定的照射距离,100米灯能勉强用到50米就不错了,很多负责任的工程商,更是加装了大量的红外灯也达不到用户要求。除此之外,下面我们透过LED红外灯来看一看红外夜视防水摄像机目前市场“软肋”。

    

     红曝

    

     有些厂家把能不能达到无红曝效果当做一个技术问题来宣传,好像有红曝就是低技术,没有红曝就是高技术。其实,有没有红曝只是一个选择问题,并不是技术问题。凡是波长超过900nm以上的红外线基本都没有红曝,波长越短(越接近可见光),红曝越强,同时,摄像机感应红外线效率也越高。现在市场上的两种主流红外灯,一种波长在850nm的会有轻微红曝,一种则完全没有红曝的,它的波长在940nm左右。在红外夜视防水摄像机的实际应用中,850nm比起940nm波长的感应度要好到10倍,因此850nm这种有轻微红曝的红外灯拥有更高的效能比,已被作为红外夜视监控的首选。

    

     防水

    

     经常可以看到,某厂家的红外摄像机加装个铝制防雨罩就被称做“红外夜视防水摄像机”,殊不知这种貌似能够遮风挡雨的“马甲”能否真正达到国家认证标准的防水等级?但是,记者也曾拆机测试过一些负责任厂家的产品,真正的红外夜视防水摄像机内层各部件拼合处都牢牢镶嵌着一层防水橡胶。一般说来,通过IP65是普通的“遮风挡雨”水准,而通过IP68才是“潜水”水准。

    

     寿命

    

     传统枪机的使用寿命一般为8~10年以上,但是很多工程商都反映红外夜视防水摄像机寿命太短、后期维护太伤脑筋。原因是我国国产红外灯生产工艺精度不高以及摄像机生产厂为片面追求高功率提高电流负载而导致寿命缩短所致。目前市场上的红外夜视防水摄像机采用的红外灯主要是多芯片LED和单芯片LED。多芯片LED电流较高、散热不良,因此造成了它的寿命很短。单芯片LED生产工艺简单,品质容易保证,发热量低,发光光学系统合理,是做红外灯理想的器件,理论寿命可达10万小时以上。总体而言,相对于单芯片LED而言,多芯片LED的寿命会差很多。

    

     色彩

    

     红外线在夜间是红外夜视防水摄像机的最大助手,但是在昼间条件下却是一种杂光,会降低摄像机的清晰度和色彩还原,滤光片可以阻止并区别红外线参与成像。现在摄像机感应红外线一般是这两个做法:一,自动切换滤光片,昼间在可见光条件下挡住红外线进入;夜间在无可见光的条件下移开滤光片,让红外线进入,这种方案图像质量好,但成本较高,切换装置有一定故障率;二,在滤光片上附加一个特定的红外线通道,允许与红外灯波长相同的红外线进来,这种办法不增加成本,但色彩还原性略差。

    

     灵敏度

    

     摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。灵敏度越好,对红外线的感应能力也越强。当然,灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵,这是一个随着灵敏度增加数量级递减的规律。一般来讲,50米以内的红外夜视监控系统,选用0.1~0.01Lux的摄像机就足够了;50米到100米范围的夜视系统应该选用0.01Lux或更低照度的摄像机;100米以上的夜视系统应选用0.001Lux以上的摄像机。但是现在红外夜视防水摄像机市场存在标称虚高的现象,很多照度达不到一定数量级的产品却要标出很高的数值。

    

     标准

    

     一个人做红外产品就有一个产品标准,一百个企业做红外夜视防水摄像机就有一百个红外夜视距离的标准,这就形成了目前市场上各家对照射、可视距离标准定义不一的现状。记者认为还是应该以满足客户的要求为标准。不同档次的摄像机、镜头之间的匹配,对于同一组红外灯发出的光线感应度可能相差几倍。客户的标准是什么?是看清。什么可视距离,发现距离,这些似是而非的说法都是含混模糊的。所以说,一组红外灯的作用距离,只能与非常确定的摄像机和镜头共同测定,才能标定其作用距离。因为应用环境不同,最好留有一定余量。

    

     结束语

    

     “摄像机没有红外线就落伍了”!近两年监控行业泛起的这股红外热潮来势汹汹,红外夜视监控市场呈现一片火红。粗略观察统计,2006年30%的摄像机已经红外化,而且在接下来的几年,红外夜视系统还将是一种主流产品。

    

     红外夜视摄像机在实际应用中,有部分工程商对红外夜视系统有较大的抱怨,主要是使用效果跟产品所标指标有较大的落差,以至如今不少工程商在选购红外夜视产品时十分谨慎,摄像机性能中的距离与寿命两项指标是他们最担心的问题。据业内人士预测:“2007年是安防行业关键的一年,随着2008年北京奥运会场馆外围工程招标完工,‘平安城市’项目的逐步建设,安防需求或许会走向短期饱和”。为此,厂商们都开始在开足马力,期望在今明两年再来个“金九银十”。可以预计的是,“红外化”热潮将波及至每一种类型的摄像机,成为任何一种摄像机都可附加的装置,如网络摄像机、半球、快球等等。将来,可能“红外夜视防水” 都会成为每台摄像机的标准配置,而不再是一个特定的类型。

 
Copyright ©  版权所有  中联安科技发展有限公司 版权所有