一體化攝像機知識

一體化攝像機的定義

    一體化攝像機詳解

    簡介

    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(fā)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(jiān)控范圍廣、性價比高，在成功應用于教育行業(yè)視頻展示臺之后，正對安防產業(yè)監(jiān)控系統形成新一輪的沖擊。

    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(fā)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(jiān)控范圍廣、性價比高，在成功應用于教育行業(yè)視頻展示臺之后，正對安防產業(yè)監(jiān)控系統形成新一輪的沖擊。

    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(yōu)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(jiān)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(yōu)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(yè)開發(fā)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(huán)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(huán)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(yī)院手術室等對環(huán)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(yè)用一體化攝像機，如軍用、航空、極地、海底、生化環(huán)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�？傮w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(yè)；22倍一體機具有內置解碼器，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(fā)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(jiān)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(jiān)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(yōu)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(fā)專業(yè)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(yōu)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(fā)，電機和傳動裝置的耐熱性直接影響到一體機的穩(wěn)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(fā)展方向

    一體化攝像機技術發(fā)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(fā)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(qū)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(fā)展的方向。

一體化攝像機的優(yōu)劣比較

    對于一體化攝像機性能優(yōu)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(qū)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(yōu)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(yōu)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(fā)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(yè)尤其是韓國企業(yè)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(fā)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(fā)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(yōu)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(guī)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，一體機更是無法將其成本降到比黑白攝像機更低。在安防產業(yè)，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(guī)模小、要求高，價格反而要高，欣遠盛總經理何淦表示，只有當一體機鏡頭價格降至與普通鏡頭一致時，才可能完全取代傳統彩色攝像機市場（特殊應用場合除外）。

阻礙因素之二——共同協議

    Honeywell陳虎表示，一體機發(fā)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(fā)。目前鏡頭廠商與攝像機廠商間缺少共同的協議與標準，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產的適用于一體機的鏡頭，拿到另外一家攝像機廠商的一體機上可能就不適用。

    目前一體機應用規(guī)模不是很大，這樣進行特供的鏡頭數目勢必也不會很大，那么一體機專用鏡頭的價格也就居高不下，這也就導致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(fā)應用。從廠家利益來看，各廠家當然希望對各自的技術保密，但對整個產業(yè)的技術進展來說，有一個共同的協議和標準的平臺，將對技術的發(fā)展起很大的促進作用。

阻礙因素之三——特殊應用場所

    一體機除了在超低照度、寬動態(tài)方面很難做到和傳統攝像機一樣外，在很多特殊場所目前也還不能應用一體機。傳統攝像機有它自身的優(yōu)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(jié)時間，聚焦總比變倍要慢一拍，那么在監(jiān)控高速運動物體時，倍數不斷變化，就不能做到精確定焦。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(jiān)控。就目前的技術來看，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產品出現。

    另外傳統攝像機可以實現超遠距離監(jiān)控，如邊境、海岸線幾十公里的監(jiān)控，這種監(jiān)控鏡頭的倍數非常高，體積也非常大，如果這樣的鏡頭要內建，那么內建出的一體化攝像機可以稱之為“龐然大物”了。

    序：

    一體化攝像機市場應用呈快速增長之勢，而價格呈不斷下降之勢，早期普遍認為一體化攝像機價格太高，影響了一體化攝像機的市場開拓，而最近兩年人們理性地看到，從綜合性價比及實用性來說，一體化攝像機以其獨特的魅力，正在成為CCTV監(jiān)控系統的新寵，一般應用領域的傳統彩色攝像機則面臨來自一體機的強烈沖擊，市場的均衡正在被一步步打破，可以預見，幾年以后，市場格局將與今天完全不同。