无全彩 不星光

    【CPS中安网 cps.com.cn】黑夜，你究竟还想掩护多少罪恶?统计数据表明90%以上的犯罪均发生在光线昏暗的条件下，犯罪嫌疑人需要伸手不见五指的黑暗环境做掩护，随着视频监控技术逐渐成为安全防范和事后取证的主要措施，低照度环境下的成像效果成为大众关注的焦点。传统的红外补光技术虽然能在低照度环境下获得清晰的图像，但是鱼和熊掌不可兼得，需要牺牲图像的色彩，只能形成黑白图像，导致视频中人员的服装颜色，车身颜色，甚至重要物品颜色等破案的关键线索无从查询，并且高反光的物体很容易过曝。然而在如今的监控项目中，无论是平安城市等大型的政府项目还是校园、小区、酒店等中小项目，都特别强烈地需要一种在黑暗环境中能还原图像色彩的摄像机，星光级摄像机应需而生。

　　随着天地伟业“星光级”，安讯士“觅光者”等概念的提出，低照成像技术开始发展，并逐步成熟，越来越多的公司都推出了各种款型的高清星光级摄像机。根据标准化的定义，目前安防行业将前端摄像机分为四个等级：一般照度均大于0.1Lux的称为普通摄像机;照度范围在0.1 Lux至0.01 Lux之间的摄像机，一般被称为月光级摄像机;而被称为星光级的摄像机，其照度范围均在0.01Lux至0.001Lux;当照度范围达到0.001Lux以下的时候，便达到了“超级星光”的超低照度，天地伟业超级星光摄像机的最低照度甚至可以达到0.0008Lux。

　　星光级低照摄像机在结构上与普通摄像机完全一致，其效果差异主要来自于底层硬件性能的提升和图像调校算法的进一步优化。以天地伟业的星光级解决方案为例，采用了极限光圈镜头，背照式传感器，和特有的TVP超视觉技术，在星光环境下即使无任何外置辅助光源，也可显示清晰的彩色图像。首先镜头最大光圈值是其中很重要的一个因素，光圈越大进光量越大，从而彩色效果越好，反之则效果越差，但镜头光圈越大，景深却越浅，即场景中聚焦清晰的范围越小，所以镜头光圈值也需要根据实际场景调节，不能为了进光量一味的增大光圈。与此类似的另一个参数是摄像机慢快门，当快门越慢，进光量越大，画面亮度提高，但相对的运动物体的拖影也越严重，所以快门值也是把双刃剑，需要根据具体应用场景设置相应的值。传感器是IPC低照效果影响最大的一个因素。目前主流的IPC都采用CMOS传感器，虽然在刚起步时，由于两种传感器结构及工作机理的不同，CMOS在低照下的成像效果不如CCD，但随着背照式CMOS的推出，其内部结构做了调整，光线通过透镜后能直接到达感光层，使灵敏度有了质的飞跃，而传感器灵敏度正是摄像机在微弱环境光中依然能获得清晰彩色图像的最大保障。最后，低照效果还与ISP的处理效果相关。如降噪处理就是低照度下成像很重要的一个处理过程，噪点会使图像显得不清晰，但降噪处理不当又会造成严重的雾感、拖影，损失细节等现象。所以即使基于相同的硬件平台，产品的最终效果也各有不同，这其中就体现了不同厂家的研发能力，天地伟业以其特有的TVP超视觉技术技压群雄，TVP超视觉技术从以下4个方面提升视频效果：

　　(1) 通过时域、空域高精度双边滤波降噪，达到更高信噪比

　　目前行业中对于图像空域降噪的方式主要基于高斯滤波或维纳滤波等线性低通滤波，在降低图像噪声的同时，会明显损失图像边缘高频信息，从而导致图像模糊的问题。TVP超视觉处理技术使用值域与空域混叠的高精度双边滤波降噪方法能够应用在不同场景中，根据像素空域相关性和像素值域相关性，自动调整卷积模板相关系数，进行值域和像素域混叠的非线性卷积，在最大限度的保留图像边缘信息的同时，有效降低图像高频噪声，对于高斯噪声等加性噪声有着很好的抑制作用。

　　(2) 宽色域白平衡技术，使色彩准确度提升30%

　　超低照度下白平衡容易出现统计错误而偏色的问题，混搭式的宽色域色温判决方法，其特点是根据亮度、噪声等场景特点动态调整颜色统计区域大小，然后依据统计信息进行色温判决，把各个统计区域的统计结果依照权重值，计算出最终的颜色增益。

　　(3) 灰度分布自适应曲线图像增强技术，使视频可视化效果提升38%

　　目前国内外对于图像对比度线性增强的主要方法为单一线性对比度拉伸，上述方法在提升图像对比度的同时，会严重牺牲图像的过亮和过暗部分的信息，并且对于不同亮度，不同场景的图像适应性较差。

　　(4)自适应锐化技术，达到更高的图像锐度。

　　以超低照度下视频图像特征为出发点，改进图像锐化-动态调节的模板自适应图像锐化算法，根据待处理像素点的邻近环境来决定使用的模板，可使得图像质量有明显改善，输出更适合人眼观察和识别的图像。

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