一体化摄像机技术分析与常见问题解决

　　一体化摄像机现在专指可自动聚焦、镜头内建的摄像机，其技术从家用摄像机技术发展而来，与传统摄像机相比，一体化摄像机体积小巧、美观，安装、使用方便，监控范围广、性价比高，在成功应用于教育行业视频展示台之后，正对安防产业监控系统形成新一轮的冲击。
　　一、一体化摄像机技术分析
　　经过数十年的发展，一体化摄像机打破了国外产品独霸市场的局面，越来越低的价格吸引了人们的目光。现在，一体化摄像机以传统摄像机无法比拟的独特性成为CCTV的新宠。国内厂商努力正寻找突破口打造国产品牌与国外产品一争高下，但技术上依然存在难题。

　　一体化摄像机有几种不同的理解，有的指半球型一体机、快速球型一体机、结合云台的一体化摄像机和镜头内建的一体机。严格来说，快速球型摄像机、半球型摄像机与一般的一体机不是一个概念，但所用摄像机技术是一样的，因而一般也会将其归为一体化范畴。现在通常所说的一体化摄像机应专指镜头内建、可自动聚焦的一体化摄像机，也是本专题所要详细呈述的一类产品。
　　一体化摄像机现在专指可自动聚焦、镜头内建的摄像机，其技术从家用摄像机技术发展而来，与传统摄像机相比，一体化摄像机体积小巧、美观，安装、使用方便，监控范围广、性价比高，在成功应用于教育行业视频展示台之后，正对安防产业监控系统形成新一轮的冲击。
　　一体化摄像机与传统摄像机相比，一体机体积小巧、美观，在安装方面具有优势，比较方便，其电源、视频、控制信号均有直接插口，不似传统摄像机有麻烦的连线。一体机成像系统（镜头）、CCD、DSP技术专利均被国际知名大厂所掌握，相对传统摄像机来说，一体机质量可以得到较好的控制。同时，一体化摄像机监控范围广、性价比高。传统摄像机定位系统不够灵活，多需要手动对焦，而一体化摄像机最大的优点就是具有自动聚焦功能。
　　二、一体化摄像机常见问题解决
　　（一）聚焦点偏移问题
　　枪式摄像机主要由机身和镜头两部分组合而成，其高性能的实现有赖于机身与镜头的完美搭配。而在监控项目中，如果用户或施工人员的专业技术不足，对摄像机与镜头搭配不合理，就会影响摄像机性能。在安防应用中，用户多采用手动调焦镜头，然而手动调焦依赖于人眼目视检测和手动调节，其效率低下、精度不尽人意；此外，枪式本易受到潮气、振动、热胀冷缩等环境因素干扰大，在使用一段时间后，极易出现摄像机聚焦点偏移造成图像模糊、不稳定、老化快等问题。
　　（二）背焦（后焦）调节问题
　　由于摄像机图像传感器靶面不平以及不同镜头之间后焦距的区别，因此枪机背焦（后焦）调节技术，一直是固定枪型摄像机厂商需要重点研发的技术。早期的背焦调节方式主要是后焦调节圈+后焦锁定螺杆的方式，锁定螺杆在多次调节后很容易损伤调节圈的螺纹，影响后焦的稳定；另外一种方式是斜面自锁式调节机构，通常采用塑胶材料，在极端环境下也可能由于热胀冷缩等原因造成后焦跑焦。此外，一些新的方法是采用更加精密可靠的螺纹调焦机构，但在模具上厂商投入的成本会更多。
　　对于枪机使用一段时间后跑焦的问题，用户和厂商各有解决之道。用户（或工程商）通常只有派技术人员到现场进行处理，就网络监控而言监控前端设备分布较远，这也将大大提高监控维护成本；而少数厂商也在摄像机中加入电子后焦调整机构，但这无疑也增加了摄像机的成本。
　　（三）夜视问题
　　无论是用户还是厂商都希望摄像机在白天和夜晚都能够带来同样优异的画质。为了实现全天候监控，除了期待高敏高感度的图像传感器，厂商不得不采用多种手段来提升低照度环境下的图像效果。例如采用日夜型红外截止双滤光片自动切换机构、彩转黑、3D数字降噪、数字宽动态图像增强等技术。
　　然而，无论无论产品将最低照度值标至多低，夜间监视效果与白天还是有一定差距，要想获取清晰画面，还需对场景补光（白光、普通红外或激光夜视）。就枪型摄像机而言，镜头对于摄像机低照度的影响也是举足轻重，百万像素的高清网络摄像机除了应当选择相应的百万像素镜头以外，镜头的镀膜和曲光率的设计也应符合相应标准。当然，低照度环境表现优异的图像传感器、配上稳定可靠的滤光片机构、外配一款好的镜头、再加上优异的图像增强算法，这些都是一个好的枪型摄像机产品需要具备的要素，但这些都又不是低价产品所能承受之重。
　　（四）变焦问题
　　现在市场上使用的枪机镜头很多是自动光圈手动变焦型，焦距为几毫米到几十毫米，焦距需要在安装时调整到位并锁定。所以枪机通常只能用到监控范围有限的场合，比如室内、楼道、停车场出入口等监控位置相对固定的场所。当然，枪型摄像机也可以采用电动变焦镜头，但电动镜头工艺复杂，生产成本高，所以目前市场上的电动镜头都比较昂贵。镜头生产厂商采用镜头严格选材，采用航空航天技术中常用到的合金材料，使用高精密数控机床一次性加工而成，镜头与镜头座连接部分采用锁紧环紧固等方式来提高摄像机稳定性。这种变焦镜头通常用于森林环境和防火监控、边防等特殊场合应用，普通用户实难普及。另外，由于网络延时问题，电动变焦后带来的手动控制二次聚焦问题无疑又是一大难题。