安全監控系統正在發生重大變化:電纜、模擬輸出和閉路電視系統(CCTV)變得過時,整個系統正在向基于IP網絡的數字視頻監控轉變。在這樣的轉變中,CMOS傳感器又重新成為行業關注的重點。隨著CMOS傳感器各項新技術的出現,高質量的CMOS圖像傳感器易于設計到一系列監視應用系統中,并且能為這些系統提供很多技術優點。這些優點同時也在影響消費和商用安全應用系統,既創造了新的產品機會,又刺激了現有市場。
安全監控應用傳感技術從CCD向CMOS轉變
長久以來,CMOS傳感器似乎成為了廉價低質的代名詞,為了尋求高品質圖像效果,人們往往會選擇更高價位的CCD傳感器。不過,現在情況卻大不相同。美光(Micron)公司在2001年收購CMOS傳感器先驅Photobit公司后,進入了CMOS傳感器領域。在繼承Photobit有關太空應用和汽車碰撞分析等高端傳感器應用技術的同時,美光利用自己的先進生產工藝,在短短幾年內,使達到CCD像素尺寸的CMOS圖像傳感器進入大眾消費市場。
目前,美光的CMOS圖像傳感器的成像品質可以達到數碼相機級別。該公司新市場開發總監Paul Gallagher介紹:“以往圖像傳感技術在高溫下的圖像質量會大幅下降。而現在采用美光CMOS傳感器后,在85℃高溫下圖像質量仍舊很優秀。而且美光的CMOS傳感器動態范圍很大,可以達到100dB。在充足的直接光線照射下,也不會產生高光溢出的情況?!?nbsp;
在安全監控應用中,CMOS傳感器更是憑借其低成本、高集成度和出色的圖像質量,逐步取代原來使用的CCD傳感器。CMOS之所以能夠實現較CCD的低成本,原因在于其集成度更高。據Gallagher解釋,CCD工作時需要三個輔助芯片,并需要對輸出信號進行格式化。而在相同情況下,只需要使用一個美光的CMOS芯片,這實際上實現了單芯片相機。他特別指出:“以往,一個典型閉路電視系統的相機在不計布線成本時,需要200到1000美元。而采用美光CMOS傳感器的相機,加上線纜、調制解調器和軟件后,總成本才200美元。而且隨著CMOS傳感器產量增加,這個成本還會不斷下降?!?nbsp;
使用CMOS傳感器實現的IP網絡安全監控系統優勢
然而隨著人們生活水平提高,對監控的要求越來越嚴格,通過傳統閉路電視實現的安全監控系統暴露出了越來越多的缺點。在網絡化的今天,先進的、基于IP網絡的安全監控系統正在逐漸取代閉路電視系統。而通過采用先進的CMOS數字圖像傳感器,除了能夠降低部署成本外,監控系統還能夠獲得更多優勢:
1.縮小攝像頭體積。原來商用閉路電視系統使用的半圓形監視探頭體積很大,達到了1立方英尺。而現在采用新的CMOS攝像頭后,體積減小到只有1立方英寸。因此能夠安裝更多的攝像頭,消除視覺死角。
2.提高圖像分辨率。閉路電視系統標準是上世紀30年代針對電子管技術而設立的,分辨率等存在限制,因此不能滿足同時看清全景和特寫的需求。而IP網絡監控系統可以根據網絡的具體情況選擇合適分辨率。由于采用先進的CMOS傳感器,圖像分辨率從原來的30萬像素提升到300萬像素以上。而分辨率的大幅提高,實現了同時捕獲全景和細節特寫。
3.增加可靠性。閉路電視系統要安裝云臺,通過馬達控制移動探頭,實現搖攝、俯仰和變焦,這增加了機械故障的可能性。而在IP網絡數字視頻監控系統中,只要通過搖桿遠程操控CMOS攝像頭,就可以實現電子搖攝、俯仰和變焦。由于不再需要機械傳動裝置,因此可靠程度大大提高。
4.增加系統升值空間。傳統的閉路系統只能提供模擬輸出。而CMOS圖像傳感器提供數字視頻輸出,可以利用不斷發展的數字壓縮技術、存儲技術和先進的數字處理技術,持續提高系統的性能,增加新的功能。
在家庭和個人消費中的應用前景
CMOS圖像傳感器新興技術,在提升原來的商業應用性能和功能的同時,也為家庭和個人消費應用開創了機會。
在過去,家用監視設備價格非常昂貴,安裝也是個大問題,因此沒有被家庭所廣泛接受。而現在隨著CMOS技術的提高,監控系統的成本已經大幅下降,安裝也非常方便,圖像性能可與專業攝像頭媲美?,F在個人安全應用的條件已經成熟,家用安全監控將成為安全市場中增長最為快速的新興市場。
在個人安全監控應用中,消費者希望無論在何時何地,都能接收到圖像?;玖鞒叹褪?,安全系統把攝像頭的圖像發送到電腦,由電腦發送到互聯網,再從互聯網傳給消費者。需要的基礎設施包括作為個人終端使用的手機和筆記本電腦,寬帶接入和家庭網絡。而這三方面的技術和設施都已經到位。
Gallagher表示,美光非??春眉矣檬袌龅奈磥戆l展,并為此提供了4種產品,分別適用于無管制頻率和TCP/IP、802.11等家庭網絡使用,分辨率從VGA一直到200萬像素。