[摘要]跟着视频监控职业的不断开展，针对恶劣气候、烟、雾、尘埃、夜间等微光环境下的监控问题，需求各厂商在光环境应对技能上的不断前进。那么光环境应对技能的现状及开展又是怎样的呢？本文特邀三位嘉宾为咱们做一个分析。
受邀嘉宾：
程敏 浙江大华技能股份有限公司光学图画部研制司理
程玮 海康威视技能支持部产品司理
李伟伟 姑苏科达科技股份有限公司市场部产品司理
1、光环境应对技能一般包含那些首要技能，其技能原理是什么?
程敏：从感知层面来看，光环境应对技能首要包含光学技能和图画处理技能两方面，光学技能首要表现在镜头光圈的主动操控、滤光片的主动切换、以及补光灯的运用上，镜头光圈的主动操控是指经过主动调整镜头光圈巨细来改动全体通光量的巨细然后使得摄像机感知到适宜的亮度的一种技能，滤光片主动切换是指经过改动各种波长的光的透过率然后可挑选性的消除有害光线的一种技能，补光灯首要是针对方针区域进行补光，能够使要点区域的亮度得以前进;图画处理技能包含宽动态、背光补偿、强光按捺、3D数字降噪等技能，宽动态技能经过选用屡次曝光技能，经过从头映射处理，获取比一般相机更大动态规模的图画，然后处理一般摄像机存在的亮堂区域曝光过度，而漆黑区域曝光缺乏的问题;背光补偿也称作逆光补偿，它能够有用补偿摄像机在逆光环境下拍照时主体区域漆黑的缺点，然后前进主体区域的亮度和图画细节;强光按捺技能是指在低照度环境下，遇到布景光极点激烈时选用的一种对强光源进行按捺，杰出强光源前的主体物，然后前进过曝区域的图画细节、保存暗区图画细节的技能;背光补偿和强光按捺都能够看成是宽动态技能在某些特定场景下为到达特定意图的一种图画处理技能;3D数字降噪首要运用于低照环境下，运用视频图画在时域和空域的相关性和稀少性来按捺视频图画的噪声，然后到达前进视频图画信噪比的意图。
2、 光环境应对技能首要运用在哪些场景?
程玮：宽动态和背光补偿都适用在逆光环境下，能够处理逆光处远景较暗的问题。宽动态一般经过硬件来完成，将屡次曝光后的图画叠加后得到远景亮堂、后景明晰的图画;而背光补偿首要经过算法来完成全体画面亮度的前进，然后前进远景亮度，但往往会形本钱来现已够亮的布景过曝。
低照度和红外都适用于光线条件欠好的环境下，低照度首要是经过运用高感光度的图画传感器、镜头或许前进增益等办法来出现比较亮堂的图画，不过其要求环境不能完全无光，不然也无法感光;红外首要用在环境完全无光或光线极弱的条件下，能够经过自带的红外灯宣布红外光来照亮物体，然后完成补光。
强光按捺首要用于监控夜间行进车辆前车牌，经过按捺车灯亮度来完成看清车牌的意图，但近年来这项功用已逐步被按捺车灯作用更好的宽动态所代替，所以市场上强光按捺的设备也越来越少见了。
3、 光环境应对技能的开展进程及现状是怎样的?
程敏：光学器材从开端的一种标准打天下开展到现在现已能应对更杂乱的环境、更多样化的需求，在适应才能前进的一起，也完成了经济化和集成化，使设备的性价比更高。例如前期的光学镜头只能手动调理光圈巨细，后来有了DC光圈和Hall反应型光圈镜头，最近又出现了P-iris镜头，结合了Hall反应型光圈功用上的长处和DC光圈本钱上的长处;滤光片的品种也在不断移风易俗，依据不同的运用场景和不同的传感器特性，有针对性的推出去摩尔纹、去紫边、去红灯光晕、按捺部分区域过曝等等特性的滤光片。图画处理技能前期出现的是简略的背光补偿技能以及空域降噪技能，后期跟着Sensor的工艺水平和ISP处理芯片功用的前进开发了宽动态技能，之后跟着对低照度场景监控的需求提出了强光按捺技能和3D数字降噪技能。
4、 模仿年代和网络年代的光环境应对技能有什么不同?
程敏：前期的模仿摄像机处理的是“看得见”的问题，从模仿摄像机开展到网络高清摄像机，人们的思想观念逐步从“看得见”转化到了“看得清”，网络高清摄像机对全体明晰度和细节复原的要求更高，运用场景也更丰厚多变，这就要求设备有极高的适应才能，能够说在网络高清年代，光环境应对技能的要求更多样化、手法办法更丰厚、技能难度也更高。
程玮：现在的监控以网络为主，网络高清产品的更新换代速度也更快，而依据网络高清产品的光环境应对技能的开展也比模仿年代更快速，作用也更好。
5、 光环境应对技能现在开展是否现已老练?
程敏：技能一直在前进，运用需求也一直在跟着变化，所以光环境应对技能还有很大的前进空间。
6、 各公司产品光环境应对在测验中实践作用不同很大，您认为有哪些首要要素?
程敏：现在，各厂家的光环境应对技能都是以自主研制为主，因此所选用的技能也不尽相同。例如在光学计划及器材的选用上不同就比较大，一是所用镜头不同，在光圈巨细与操控、强光操控等方面上差异比较大，二是其它光学器材比方滤光片的作用存在差异，三是在照明补光方面也有差异。除此之外，在图画处理算法上，各厂商纷繁提出了自己的处理计划，这儿也是专利发生数量最多的一块。这就导致了各产品在光环境的应对测验中实践作用不同较大。
李伟伟：比方宽动态：分为数字宽动态、2帧合一、3帧合一、4帧合一宽动态技能，不同的技能其作用也不尽相同，即便选用相同的技能，不同场景的处理办法上也有差异，因此形成一些不同。
别的，自适应性也非常重要，有些场景下光线出现并非全天候一个状况，因此需求摄像机具有杰出的智能检测技能，能够做大自适应发动宽动态、强光按捺等功用，到达全天候最佳作用
7、 芯片、传感器、镜头号硬件对光环境应对技能有哪些影响?
程玮：芯片渠道决议了摄像机的功用、图画处理才能、处理运算速度等;传感器决议了摄像机感应光才能的强弱，好的传感器灵敏度高，感光功用好;镜头决议了进光量、通透性等要素。
8、近期SVAC、H.265等新标准的运用、4K等新技能的开展对光环境应对技能有哪些影响?
程敏：近期，H.265、SVAC、4K等新标准、新技能不断涌现，对图画的分辨率提出了更高的要求，分辨率更高的高清镜头随之而来，图画处理的数据量大大添加，这对宽动态和3D数字降噪技能的处理功用提出了更大的应战，急需求研制出在处理作用和功用两方面都满足要求的新技能。
程玮：H.265、4K等技能和光环境应对技能是相互促进的联系，未来的开展趋势必定是朝着更高清的方向去开展，围绕着超高清摄像机相应的编码功率、图画作用都需求得到前进。
9、光环境应对技能的前进空间在哪里?
程敏：从光学上来看，当时首要是大局处理，调理的是全体亮度，而实践需求往往是只需求下降部分小区域内的亮度即可，因此需求研制出具有局域特性的光学器材;从图画处理的视点来看，前进宽动态技能的自适应才能，处理屡次曝光组成的宽动态作用中的运动区域补偿问题，以及进一步前进传感器的信噪比，有用区别运动和停止区域噪声等等都是现在正在研讨的课题。别的，以路途监控为例，夜间爆闪灯的光污染是很严峻的，未来假如在此方面进行革新，那设备应对低照环境的才能就要有很大的前进。
10、该技能在有用中常常遇见的问题有哪些?该怎么防止这些问题?
程敏：实践运用中常常会遇到一些光线条件很极点的场景，比方晨昏时分太阳挨近地平线，激烈的阳光直射到镜头内导致画面上半部分过曝和严峻的杂光，此刻单靠设备自身是调整不过来的，这种状况需求经过对现场环境的调查挑选适宜的装置方位、调整设备的方位角、运用护罩的遮光作用等办法把强光源的搅扰给排除去。
11、具有光环境应对技能的产品在选型时，有哪些注意事项?
程玮：星光级超低照度摄像机是现在低照度范畴夜晚监控作用最好的一类摄像机，因其超卓的夜晚成像作用，广泛运用于安全城市、安全城镇、交通、金融、高级楼宇、住宅小区、学校、港口、高速公路、大街等对摄像机功用要求比较高但又不宜外加补光设备的环境下。例如夜晚路途监控行进车辆前车牌的场景，有些城市居民会觉得加了补光灯后形成光污染，比较排挤补光设备，而红外摄像机照耀车牌后，车牌的特别原料会导致反光，然后看不清车牌细节，所以假如要看清车牌并不适合用红外摄像机，星光级超低照度摄像机一出现，就马上成为安全城市路途监控炙手可热的机型，只需求运用一些弱小的路灯或环境光来进行补光就能够出现亮堂的图画，到达看清车牌的意图。
当环境光暗到必定程度时，红外摄像时机主动敞开自带的红外灯，主动发射红外光，照亮监控方针，再经过收集场景华夏有的光线及反射回来的红外光，然后生成图画，是一种主动式红外。这时咱们所看到的是由红外线反射所成的印象，而不是可见光反射所成的印象，这样就能够拍照到漆黑环境下肉眼看不到的物体，也便是人们常说的能够到达0lux。可是，假如是比较空阔的环境，红外灯没有可反射的物体，这样在图画的显现作用就不会很好了。对红外摄像机来说，红外灯的寿数是用户遍及比较重视的问题，而温度过高是导致红外灯失效的首要要素之一。有研讨标明，温度每下降10°，红外灯的寿数可延长1年。因此，红外灯电路的散热规划、功率巨细都至关重要，尤其是远间隔红外，间隔越远，红外灯的功率越高，热量也会越大，当温度高到必定程度，甚至会影响到摄像机图画传感器的作用。这是红外摄像机首要存在的问题。
程敏：在选购产品时，首要清晰自己的需求，依据运用环境、所需功用等方面来考虑需求什么样的产品，这样在挑选时比较有针对性，比方低照环境需调配大光圈的镜头，雾天环境需装备有透雾功用的产品，走廊环境需求有P-iris功用的设备等等;其次是比照同类型产品的各项目标状况，不能单从宣传上看，比方强光按捺或宽动态作用，最好能比照各产品的实践作用然后再做挑选。
12、各公司在该类技能的研制有哪些投入?
程敏：投入了许多资源进行相关技能的研讨，包含镜头、补光灯等光学设备的研制，以及ISP图画处理算法的研讨，并供给各种试验条件进行光学计划和图画作用的测验验证，取得了许多的打破，保证了在作用上不输与竞争对手的一起，在本钱价格上比较国外同类产品具有肯定的优势。
程玮：设立了自己的研讨院，其中就包含了光环境应对技能的图画处理研制团队，选用最先进的硬件芯片，结合海康威视自主研制算法，能够完成优异的图画作用。
李伟伟：现在，科达与光技能有关的智能交通前端产品包含微光电子警察体系、四合一电子警察体系。科达微光电子警察体系选用低照度元器材，并增强了图画处理的算法，因此无需任何补光设备即可收集高明晰图画，完全根绝传统电子警察的亮光灯带来的光污染问题;科达四合一电子警察体系的补光设备选用了专利技能，其亮光灯功率是36J,亮光时刻为0.3毫秒，比较市场上大部分亮光灯的功率是200J、亮光时刻长达3毫秒，科达电子警察体系的补光功率领先了同行10倍。
13、国内相关技能与国外有距离吗，假如有，距离在哪里?
程敏：国外对光环境应对技能研讨开端得较早，技能堆集较老练，比方像AXIS这样的世界巨子，最早推出Q1602低照度枪机和Q1604宽动态枪机，近期又推出了Q1635主动宽动态设备，自适应作用处于职业领先地位
海康威视：现在在光环境应对技能这部分，国内外的距离现已不明显了。国内许多品牌的光环境应对技能作用现已能够和世界比美。
