一體化攝像機現在專指可自動聚焦、鏡頭內建的攝像機,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,監控范圍廣、性價比高,在成功應用于教育行業視頻展示臺之后,正對安防產業監控系統形成新一輪的沖擊。
一體化攝像機的定義
對于一體化攝像機,一直以來有幾種不同的理解,有指半球型一體機、快速球型一體機、結合云臺的一體化攝像機和鏡頭內建的一體機。嚴格來說,快速球型攝像機、半球型攝像機與一般的一體機不是一個概念,但所用攝像機技術是一樣的,因而一般也會將其歸為一體化范疇。現在通常所說的一體化攝像機應專指鏡頭內建、可自動聚焦的一體化攝像機,也是本專題所要詳細呈述的一類產品
一體化攝像機的特色
與傳統攝像機相比,一體機體積小巧、美觀,在安裝方面具有優勢,比較方便,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,不似傳統攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統(鏡頭)、CCD、DSP技術專利均被國際知名大廠所掌握,相對傳統攝像機來說,一體機質量可以得到較好的控制。同時,一體化攝像機監控范圍廣、性價比高。傳統攝像機定位系統不夠靈活,多需要手動對焦,而一體化攝像機最大的優點就是具有自動聚焦功能。
可以做到良好的防水功能也是一體化攝像機的特色之一,一體化攝像機室外型都具有防水功能,而傳統攝像機需和云臺、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。現在更有專門為水下作業開發出的潛水型一體化攝像機。
對于攝像機的使用壽命,部分廠商認為,一體化攝像機鏡頭密閉好,受外界環境影響比傳統攝像機要小,使用壽命更長;另外部分廠商認為,傳統攝像機鏡頭外接,攝像機本身不具備機械裝置,鏡頭壞后可以重新更換,不會影響到攝像機本身的攝像性能,而一體化攝像機鏡頭內建,在鏡頭伸縮過程中對機身有磨損,因而相比來說,一體機壽命要比傳統攝像機短;但共同的觀點是,一體化攝像機的使用壽命與廠家技術相關,無論一體機還是傳統槍機,使用壽命都受到攝像機本身元器件構造、制作工藝(如防水、防塵、防潮等性能)、安裝環境(如電壓、溫度、濕度等)的影響。通常來說,好的產品使用壽命是5-10年,實際上在5-10年以后肯定會有新的替代產品出現,因而只要不是技術太低劣的產品,使用壽命一般不會是很大的問題。
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,另外還有專門適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產品。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。
一體化攝像機類型繁多
一體化攝像機種類繁多,不一而足,目前的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。如Samsung最新推出的SCC-C4203P型一體化攝像機,具有日夜彩色自動轉黑白功能,內置22倍光學變焦及10倍電子變焦鏡頭,彩色最低照度0.02LUX,黑白最低照度0.002LUX,Samsung該款機型可說代表了技術上的新潮流。
新進入中國市場的韓國ELIM一體機主打機型是——22倍和27倍光學變焦一體機,其中27倍機型具有日夜彩色黑白自動轉換功能,且能在水下20m處正常作業;22倍一體機具有內置jiemaqi,可幫用戶省去后端應用的一些產品。
Honeywell的一體機經過幾代改良,在價格與變化不大的基礎上,產品性能有了更大提高,如從最初16倍光學×2/×4到現在25倍光學×8的鏡頭,可加裝紅外燈,可實現日夜彩色自動轉黑白功能等,現階段Honeywell傳統攝像機和一體化攝像機銷售量幾乎各占50%。
一體化攝像機的技術進展
關鍵技術比較集中
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,只保留其適合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,如果只講求成本低廉,會影響到安防系統的有效監控,如幾年前武漢商場曾因為成本問題而選擇民用一體機安裝到安防系統上,結果問題層出不窮。
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產CCD又以民用為主流,Sony CCD分為Super HAD和Exview兩種類型,其中Exview是最新技術,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生產一體機;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。
目前中國產一體機都是用進口機芯,因此在圖像和畫質上與國外產品基本沒什么差別,因而考量國內產品的技術要點就集中在產品的耐用性方面,因為國內產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。
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,決定其產品是否具有實用價值。
2002年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。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,在一體機內部嵌入IP處理模塊,具備網絡功能;另外就是目標鎖定、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標跟蹤時一體機只能自動選擇最大的目標進行鎖定。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。
一體化攝像機的優劣比較
對于一體化攝像機性能優劣的比較,受訪廠商普遍認為應注重品牌與實際使用效果。Honeywell中國分公司CCTV部負責人陳虎表示,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別,但真正應用時的效果差距卻很大,此時只看參數不一定真實反應產品性能。
比較一體機優劣,從光學角度看,要注意其成像范圍、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,好的產品,可以一次性準確聚焦,而品質不好的產品,在聚焦時會來回往復,需要3、4次才能定焦,或者在聚焦范圍內某些特定的距離上不能完全聚焦。
C&B總經理崔祥雯則表示,比較一體機性能優劣,檔次相當的廠商在產品指標、參數上可能相差不大,現在也都開發出日夜轉換、低照度產品,變焦倍數也達到25、27倍,因而看產品好壞,還是要注重品牌,一般來說,品牌好的產品,其質量較有保證。
價格逐年下降
一體化攝像機包含更高的技術在內,通常人們認為一體化攝像機價格高,但C&B公司總經理崔祥雯表示,近年來很多企業尤其是韓國企業進入中國市場,令一體化攝像機價格下滑,與普通攝像機相差無幾,用戶對一體化攝像機已經樂于接受。代理日本Panasonic的南京冠之林電子有限公司總經理李紹榮表示,Panasonic一體機2002年價格降幅大約為10-15%,保守估計2003年將下降10%。為增強產品競爭力,Panasonic于2002年在蘇州設廠,令生產成本大幅度降低,產品銷售額也大幅度提升。根據不同的性能、檔次,一體化攝像機價格從1,000多元人民幣到3,000多元人民幣不等,如果是應用于特殊場所的特殊機型,價格更高。
欣遠盛電子有限公司總經理何淦表示,應用于普通攝像機的好的變焦鏡頭價格較高,而一體機因競爭激烈價格反而下降,如果在攝像機性能相當的情況下進行比較,傳統攝像機價格可能還高出一體化攝像機。如果價格不是問題,那么一體機更為小巧、美觀、使用方便的特性,令其更容易被用戶接受。但是一體機在技術上更為復雜,因而有一定的進入門檻。
一體化攝像機發展前景
一體化攝像機進入中國市場已經有4、5年的時間,廠商及用戶都可以感受到一體機是未來的發展方向,尤其2001、2002年一體化攝像機在中國的應用得到很快的增長,但市場對傳統攝像機的接受度和認可度仍然很高。一體化攝像機作為一個新生事物,雖然具有優良的性能,正對傳統彩色攝像機市場形成沖擊,但短時間內不可能取代傳統彩色攝像機市場,若對于整個攝像機市場(包括彩色和黑白),一體化的市場占有率更低。
C&B總經理崔祥雯表示,雖然一體機市場成長快速,但目前還不可能完全取代傳統槍機市場。首先在內地及小規模項目中廣泛應用的