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在2003年以前，紅外攝像機尚未普及的時候，低照度攝像機一直是各廠家和供應商追捧的熱點，即使在現在紅外攝像機大行其道，“祖國江山一片紅”的情況下，低照度攝像機以其特有的性能，仍然不能被取代。

“低照度”技術目前應用

目前中國平安城市建設的核心與現實基礎，集中在視頻監控領域，對于視頻監控產品市場近年來非常火熱的低照度技術，其在平安城市建設應用愈來愈廣泛，我們來看一些數據：

《檢察日報》刊登了來自新華社的一篇報道，據公安部的統計顯示：2011年，全國共立刑事案件439萬起，破案184萬起，破案率僅為41.9%，有超過一半的刑事案件沒能破獲。公安部負責人表示，這還不算立案不實因素，如果如實立案，估計全國目前刑事案件破案率可能在30%左右？

調查顯示：美國的破案率僅為40%，英國破案率為36.6%，法國破案率為39.5%，日本破案率為59.9%(圖1)。為何破案率會如此低？從城市監控的角度來看，衡量監控畫面質量的好壞有幾個關鍵的指標，包括：清晰度、覆蓋度、運維度、智能度等。在這幾個指標中，對于清晰度的認知不少行業、領導存在一個巨大的誤區，或者說關于清晰度，有一個關鍵的因素被忽略掉了，那就是低照度下的監控效果，事實上，對于監控畫面來說，其夜間的畫面所包含的的信息量才是最根本的，占到了80%以上的比重。

分析行業內制定的《城市道路照明標準》可知：對于一個中等城市來說，快速路、主干道平均照度為20-30Lux，人行道路商業區為10-20Lux，人行道路居住區為8-15Lux，次干路為10-15Lux，支路為8-10Lux，而對于農村、城鄉結合部則只能達到5lux及以下。而毫無疑問，照度低、光照條件差的地域才是違法犯罪行為發生的高發地段。另外從時間上來看：對于違法犯罪現象，白天一定是“冰山一角”！

根據公安部門分析？總結，從作案時間看：夜間作案多于白天，占到79.1%，其中，19：00到24：00點期間作案占到夜間作案率的70%。

從中我們不難推斷，之所以平安城市建設效用不顯著的一大重要原因，就是夜間視頻監控效果不佳！就目前來說，大多數監控攝像機到了夜間或者其他光照較低的場所時，所呈現出的監控畫面，不僅僅“看不清”，甚至于“看不見”，全國的公安局指揮中心、各地的小區監控室乃至全世界的監控中心，其視頻監控的夜間效果呈現出來的是黑白畫面，甚至是不清晰的黑白畫面，更有甚者是黑屏畫面！各地政府公安部門花費大量的財力、物力、人力所構建的監控體系，僅僅是為了白天這個違法犯罪的低發時段服務，在更需要它發揮其功能的夜晚時段卻顯得力不從心，顯然是得不償失。

可見，雖然平安城市建設如火如荼，但夜間視頻監控的效果卻未見得跟得上建設的腳步。隨著視頻監控行業的不斷發展，針對夜間等微光環境下的監控問題，目前市場上主要的技術有激光夜視系統、紅外熱成像技術和LED紅外補光，但激光夜視夜間黑白監控畫面、價格較為昂貴原因，紅外熱成像技術僅能辨別物體輪廓以及應用程度不高原因，LED燈能耗大、使用壽命短以及信號衰減等原因，使得這三種技術在平安城市建設中的應用并廣泛。

目前低照度技術如何實現？

1.BSI圖像傳感器設計技術進入高清時代以來，隨著圖像傳感器像素的不斷提高，其感光靈敏度在成比例下降，一種新的BSI傳感器架構模式應運而生。BSI是在設計上將圖像傳感器的上下層進行翻轉，因此傳感器可以通過原本是在底層的硅基板來收集光線。這種方法與傳統的FSI傳感器不同，在FSI傳感器上，到達感光區的光線在某種程度上被傳感器中進行光電轉換的金屬線和電介質層所限制。FSI方法會阻礙光線到達像素或使光線偏離像素，最終降低填充系數，并帶來像素之間串擾等問題。BSI則將金屬線和電介質層移到傳感器陣列的下方，為光線提供了到達像素最直接的通道，優化了光線吸收。ULLS圖像傳感器基于BSI架構，提供了多項超越性的性能改進，包括每單位區域更強的靈敏度、更高的量子效率以及減少串擾和光響應非均勻性，再結合特制的納米級設計制程和新的生產工藝模塊，使得圖像傳感器的弱光敏感度提高30%以上，并可有效控制色度亮度干擾，從而顯著改進色彩和光電性能。

2.ISP前端圖像處理技術——3D數字降噪

攝像機在低光條件下運行，不可避免的會出現固定的或隨機的傳感器噪聲，且每一幀圖像所產生的噪聲是不相同的。若噪聲過多則會使圖像模糊不清。傳統的2D降噪技術屬于幀內降噪方式，在消除動態噪聲方面效果有限。3D數字降噪是在幀內降噪的基礎上，通過對比相鄰幾幀圖像將噪聲自動濾除處理掉，從而顯示出比較清晰細膩的圖像。運用全球領先的幀間預測方法，依據圖像噪聲的分布統計規律，在空間二維和時間一維上同時進行估計、預測和降噪處理，最大限度的去消除噪聲對圖像的影響，使最終成像效果得到極大的增強和改善，圖像細節得到更好的辨識。除此之外，在面對明暗反差過大的場景時，3D數字降噪還可有效提高寬動態的展現能力。

3.ISP前端圖像處理技術——3A成像控制

3A成像控制指自動曝光控制(AE)、自動聚焦控制(AF)、自動白平衡控制(AWB)。自動曝光控制能夠自動調節圖像的亮度，自動聚焦控制通過調整聚焦鏡頭的位置獲得最高的圖像頻率成分，自動白平衡對不同光線造成的色差給予補償。基本的3A成像控制是攝像機所必須的功能，優秀的3A成像控制算法對于攝像機的成像效果有著至關重要的影響。基于微分圖像分析的3A成像控制算法，具有統計準確、反應迅速、調節平滑等特點，無論是在清晨還是黃昏，抑或是光線復雜的夜間環境，都能不受取景、光影影響，提供精確的顏色還原，呈現完美的日夜監控效果。

低照度技術未來出路

目前，無論是怎樣的攝像機，不管低照度技術實現程度如何，都是運用可見光源并在此前提上提高攝像機的感光靈敏度，使其在夜間成像。但，可見光的應用范圍與應用程度終究有限，從光的分布來看，未來網絡攝像機的趨勢應是偏向于采用近紅外、紫外等非可見光發展，并以此來提高攝像機夜間性能，其可視化程度將更高。