監(jiān)控?cái)z像頭，車載攝像頭選型

當(dāng)前主流的Aptina139、BYD3005、OV 9712、Aptina 0130、Sony 138的性能及BUG進(jìn)行簡(jiǎn)析。視頻監(jiān)控成像方案很多，但從架構(gòu)上來看，主要包括兩種：其一，采用CCD/CMOS傳感器(Image Sensor)作為圖像采集設(shè)備，配套提供實(shí)現(xiàn)圖像處理和編碼功能的SoC芯片;其二，采用前端攝影機(jī)模塊，作為圖像采集設(shè)備，和一個(gè)通用的ASIC或DSP進(jìn)行編碼和傳輸。 Image Sensor足夠好的話，能夠傳遞出足夠清晰、細(xì)節(jié)、有層次的數(shù)據(jù) 采用CCD/CMOS傳感器(Image Sensor)作為影像采集設(shè)備，配套提供ISP的SoC芯片，這類方案具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，成像效果主要取決于組件芯片廠商集成的ISP(如3A，寬動(dòng)態(tài)等)效果;采用這種方案明顯的優(yōu)勢(shì)是比較靈活，可以根據(jù)方案的特點(diǎn)加以定制，如影像擷取，低張數(shù)控制等;第二種傳感芯片是采用前端攝影機(jī)模塊(如PIXIM或日立與SONY的機(jī)芯模塊)作為影像采集設(shè)備，再配套ASIC或DSP進(jìn)行編碼壓縮和傳輸，這類方案成本相對(duì)較高，由于采用專業(yè)成像模塊，原始影像效果好。 可以說，Image Sensor對(duì)于攝像機(jī)的意義其性能指標(biāo)很多，能用到的無非是清晰度、性噪比、動(dòng)態(tài)范圍。所以Image Sensor足夠好的話，能夠傳遞出足夠清晰、細(xì)節(jié)、有層次的數(shù)據(jù)，從這個(gè)意義上來說，Image Sensor是“食材”提供者。而圖像最終會(huì)否以賞心悅的目形象出現(xiàn)在百姓面前，還需要看ISP——“掌勺的”。 對(duì)安防廠家而言，依據(jù)不同的市場(chǎng)需求和產(chǎn)品定位來選擇符合自有產(chǎn)品發(fā)展方向的解決方案，設(shè)備制造商選擇方案時(shí)都會(huì)考慮儲(chǔ)存及帶寬占用程度、鏡頭高清的性能及3A(自動(dòng)對(duì)焦AFC、白平衡AWB，自動(dòng)曝光AES)控制技術(shù)。 在Image Sensor制程上，目前CMOS優(yōu)勢(shì)盡出，因?yàn)橥瑯拥燃?jí)、尺寸大小的感光芯片，CMOS可以比CCD放入更多像素，更適合開發(fā)高像素。而由于CMOS必須在同一平面上分布像素與電路，電路占去大部分，真正的有效的感光面積不到50%。因此有業(yè)者致力縮小開發(fā)制程，讓線路面積變得更小，相對(duì)提升有效感光面積。CMOS在材料單成本也具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)镃MOS本身即可傳送數(shù)字訊號(hào)，可省下ADC芯片的成本，也避免訊號(hào)轉(zhuǎn)換造成失真、耗損。目前有業(yè)者將CMOS芯片整合進(jìn)數(shù)字處理運(yùn)算(DSP / ISP)、圖形化接口(UI)等controller的部分功能，更節(jié)省許多材料采購(gòu)成本。所以就算單顆CCD與CMOS同價(jià)，但因CMOS能一片抵多片，性價(jià)比相對(duì)更高。相較同樣規(guī)格等級(jí)的CCD，CMOS還具有電耗低、尺寸小優(yōu)勢(shì)，適合無法布線、必須使用電池的小型攝像機(jī)。 Aptina 139:FH8510拉動(dòng)的明星產(chǎn)品 Aptina MT9V139在2012年初面世?！癆ptina自己的Image Sensor是一脈相承，先是Aptina MT9V135，后是Aptina MT9V136，都是1/4’，都是感光、處理、傳輸三合一，所以說一顆芯片將很多功能都搞定了，每一代芯片相對(duì)于上一代都有很大的提升。但Aptina MT9V135幾乎沒人用，Aptina MT9V136在某些門禁系統(tǒng)還有應(yīng)用?！? 據(jù)記者了解，Aptina MT9V139到目前為止比較成功，在1/4’的Image Sensor里面，其感光性能還是最好的且圖像處理也不錯(cuò)，而且為了做車載和通用，還有魚眼鏡頭的畸變校正功能?！霸谲囕d及通用設(shè)備中看到的畫面有時(shí)會(huì)有曲張，但魚眼鏡頭的畸變校正功能就能將這一毛病會(huì)處理好?！? 按說功能強(qiáng)大，但因其一個(gè)非?！澳X殘”的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致其在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里賣不動(dòng)。“就是因?yàn)樗南袼攸c(diǎn)有很多，但是并沒有全部拿出來用。它的邏輯就是這些像素點(diǎn)是用于在魚眼鏡頭畸變校正的時(shí)候用的，在正常視頻輸出的時(shí)候，這些像素點(diǎn)也工作，但是不輸出。這樣到底其空有40萬像素，但是有30萬像素參與圖像合成，其他的10多萬像素點(diǎn)被浪費(fèi)。最終導(dǎo)致其輸出的圖像不夠清楚?！彼云涿媸篮螅喈?dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間銷量并不好。 Aptina MT9V139之后的大放光彩是因?yàn)橛龅紽H8510?！斑@是一顆純粹的圖像處理芯片——以前這二者是“不搭嘎”的。后來發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AptinaMT9V139自己的圖像處理功能(ISP)關(guān)閉以后，其所有像素點(diǎn)都會(huì)被釋放出來，原來30多萬的像素點(diǎn)激增到40多萬。從原來的640×480變成720×512，每行多了80個(gè)像素點(diǎn)，配合富瀚的高效插值算法，讓清晰度有了20%的大幅提高?！倍咧g的配合不光是Aptina MT9V139的潛力被8510挖掘出來，因?yàn)镕H8510在視頻處理方面有一定缺陷，AptinaMT9V139自帶的圖像處理功能可以很好的彌補(bǔ)FH8510?！斑@樣就有很奇怪的現(xiàn)象，二者相輔相成，成為很好的組合?！睋?jù)王磊透露，MT9V139是Aptina挪威的團(tuán)隊(duì)操刀，“整個(gè)的像素點(diǎn)設(shè)計(jì)都很好，當(dāng)時(shí)推出以后比市面上索尼的633、639之類的效果都好，白天明顯的清楚，色彩艷麗、真實(shí)，而且晚上低照度也不差。價(jià)格的話直接攔腰斬一半，所以開始迅速占領(lǐng)市場(chǎng)?！? BYD 3005、OV 9712：　一“賤”遮百丑 Aptina MT9V139的缺貨令很多人印象深刻，彼時(shí)彼刻也需要一些產(chǎn)品做替代——BYD 3005面世了?！癇YD 3003和MT9V139類似，都是640×480并自帶圖像處理功能，但是其圖像處理功能較為糟糕，且良品率較低。所以該研發(fā)團(tuán)隊(duì)就想把其圖像處理功能關(guān)掉，直接搭載FH8510進(jìn)行配合，事實(shí)證明后來果真如此。最終發(fā)現(xiàn)富翰做的工作明顯比他們自己要好。因?yàn)锽YD 3003之前一直滯銷，所以BYD 3005很便宜。趁著Aptina MT9V139缺貨，也大賣了一陣?！? 與此同時(shí)，BYD 3005的缺陷也如禿子頭上的虱子——一清二楚。首先，噪點(diǎn)明顯更大，低照度更差;其次，像素點(diǎn)不夠多，因此清晰度不如Aptina MT9V139;最后，因其制成工藝的關(guān)系，導(dǎo)致隨著批次的不同，尤其是在晚上紅外燈開啟的情況下，內(nèi)部溫度升高以后，亮點(diǎn)會(huì)有很多。但是因?yàn)樽銐虮阋?，在圖像效果能夠被大部分人接受的情況下最便宜的方案，所以這些缺點(diǎn)也被容忍了。“到目前為止，富翰平臺(tái)上出貨量最大的還是Aptina MT9V139和BYD 3005?！币?yàn)樾酒l(fā)展的很快，現(xiàn)在價(jià)格低于一美元的競(jìng)爭(zhēng)者已出現(xiàn)了。BYD 3005的性能基本夠用，但是其很多毛病被其便宜所掩蓋了。 當(dāng)然，同樣因?yàn)楸阋硕弧斑x擇性忽視”其性能的還有OV 9712。OV 9712主要用于低成本的高清數(shù)字模塊。OV9712感光不均勻，容易出現(xiàn)中間亮兩邊暗的情況，，并且低照時(shí)，容易出現(xiàn)左邊比右邊稍亮的情況“白天色彩還原度、清晰度等都比較好;夜間感光效果不好，夜視較暗，并且噪點(diǎn)也比較多，容易出現(xiàn)左邊比右邊稍亮的情況?！碑?dāng)前，OV 9712主要銷往消費(fèi)市場(chǎng)，可以說“渾身上下都沒有亮點(diǎn)，但是足夠便宜?！? AR0130易生熱噪 IMX138“難伺候” 除此以外，AR0130主要用于低照高清數(shù)字。色彩還原度較好，低照下感光效果好，噪點(diǎn)比較少，但是對(duì)于熱比較敏感，容易產(chǎn)生熱躁。而IMX138主要用于低成本低照度全色彩高清數(shù)字模塊。成像清晰，色彩還原度好，低照度感光效果也表現(xiàn)較為優(yōu)越?！癐MX138難‘伺候’一些，其抗干擾能力也較差?！? Aptina MT9V139因?yàn)槠渥约旱漠嬅嫣幚淼挠绊懀绻堰@部分切掉的話會(huì)更有競(jìng)爭(zhēng)力。而BYD 3005的自身缺陷過度，如果在熱燥下面的亮點(diǎn)解決的話，其性能也會(huì)提升蠻多。 對(duì)于Image Sensor來說，還有個(gè)關(guān)鍵詞——缺貨。據(jù)記者了解，芯片缺貨無外乎三大原因：第一，有可能是芯片廠的預(yù)計(jì)出現(xiàn)差錯(cuò);第二是芯片廠的產(chǎn)能已滿，來不及生產(chǎn)更多的東西;第三，如索尼在手機(jī)上Image Sensor的大賣，對(duì)應(yīng)在安防上的產(chǎn)品生產(chǎn)就會(huì)弱一些。