星光级技术在工业防爆监控中的研究与应用
石油、化工、煤炭和军事等国家许多工业企业或研究部门，在实验、生产、加工、运输和贮存的各过程中，经常可能泄漏和溢散出各种各样的易燃、易爆气体、液体和各种粉尘及纤维，这类物质与空气混合后，将变成易发生爆炸危险的混合物，它周围的场所也成了程度不同的爆炸危险场所。当易爆物的浓度达到爆炸的临界点，一旦出现引爆源便会产生爆炸、火灾等严重事故，造成人员伤亡和财产损失， 随着国家工业化进程，防爆要求的需求扩大至各个领域--石油、化工、航海、航天、冶金、科研和军事工业等需求更甚，要求各异，针对性更强，特别是我国石化工业的迅猛发展，加速了防爆工业监控产品的发展。逐渐实行工业现代化，随着摄像机技术的发展和革新，超高清SDI摄像机芯和高清工业IPC摄像机机芯已经广泛应用于隔爆型防爆摄像机中，但是当前安防市场不但要实现24小时全天候监控，应用的环境也越来越复杂。对摄像机低照度性能的要求越来越高，目前对低照环境下的成像应用技术主要有红外热成像、主动红外、帧累积等。
1、红外热成像：红外热成像原理并不神秘，从物理学原理分析，人体就是一个自然的生物红外辐射源，能够不断向周围发射和吸收红外辐射。红外热成像技术就是利用探测红外辐射成像的原理把人体等信息记录并显示在一张平面图上。红外热成像的夜间效果是比较好的，但只能局限于夜间，而且无法显示人眼正常的成像效果，对于显示的反白效果不是很多人都能接受，另外，现阶段，由于热成像摄像机的价格比较昂贵，只能应到一些特殊领域，如数字化军队等。
2、主动红外：目前市场上对于低照要求非常高的环境下，基本都是采用主动红外摄像机，就是在夜视状态下，红外灯会发出肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，红外线经物体反射后进入图像传感器进行成像，这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像，而不是可见光反射所成的影像，这样就可以拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的物体，但这种成像方式会有以下几个问题：
(1)反射光应用的局限性。如果监控环境比较空旷，红外光没有可反射的物体，这时的图像是全黑的，显示效果不好。如果监控环境比较复杂，存在多层次景物，则前景会把红外光反射了，后景就会看不到。除此之外，红外光为单色，导致最终显现的图像只能是黑白的。
(2)光衰减距离的局限性。目前监控使用的红外灯多为LED，发出的红外光较散，在加透镜的情况下，最远距离只能达到100-120米。
(3)红外灯寿命的局限性。目前红外灯的标称寿命为5万小时-10万小时不等，但实际应用中还要短一些，发热过高、功率过大是现阶段应用普遍存在的问题。如果要求红外距离越远，则功率越大，同时热量就越大，如果红外灯靠近摄像机的传感器太近，同样也会影响摄像机的使用寿命。由于LED红外灯的电光转换效率仍在20%以下，大部分的电转换为热量，在灯管数量不断增加的情况下，产品发热量也越来越大，红外机的温度达到了80℃，甚至100℃以上，在高温下，LED芯片、摄像机和封装LED的环氧树脂都容易加速老化，使红外摄像机的使用寿命大大缩短。这也是主动红外摄像机所存在的最主要的问题。
3、帧累积：帧累积摄像机，是通过延长曝光时间来提升图像画面亮度，这样的摄像机打开慢快门功能时，输出的图像不是实时图像，只要摄像机的快门慢到4倍以上，在监视器上就可以看到比较明显的图像拖影。慢快门摄像机不是通过机器的硬件性能来提升图像效果，而是通过牺牲图像的实时性，来提升低光照场合下的图像清晰度。但是对于监控而言，重要的恰恰在于清晰、连贯、实时的图像，因此帧累积慢快门摄像机常常被用于对静态事物的监视，而不建议用在非静态应用。
4、更先进的技术 ：星光级透雾摄像机是目前提升效果最合理的做法，在微光情况下，通常是是指星光环境下无任何辅助光源，可以显示清晰的彩色图像，区别于普通摄像机只能显示黑白图像。星光级摄像机特征：不需要红外灯也不需要白光灯、晚上可以实现不拖尾清晰的彩色监控是用硬件来提升产品性能，采用国际最先进的图像传感器设计技术，不仅体积小、速度快、功耗低，并且具有高灵敏度、高信噪比、高动态范围等特点，加之以独有的ISP前端图像处理技术，进行图像的精确还原和大幅增强，使摄像机在低照度环境下的视觉表现达到全球领先水平。在安防监控的应用领域，影响相机低照效果最大的因素就是光线，而这其中光圈CMOS靶面。大光圈很好的保证了通光量，而背照式COMS则很好的解决了光线到传感器感光的问题。大光圈+背照式COMS，造就了星光级摄像机的突破式发展。夜视监控效果之所以无法与白天监控效果相比，绝大部分问题出于光线问题。夜幕降临时，公路、港口、铁路等等场景都会因光线若，而易出现安全隐患;停车场、工地、厂区等场景，因光线不足容易造成无法界定的安全状况。夜晚，就像一张巨大的幕布，褪去了白天的喧闹和繁华，昏暗的视线、稀少的行人、背光下复杂的环境等，为犯罪分子提供了很好的条件。若可以通过星光摄像机看清犯罪嫌疑人的举动、体貌和面部特征，对提升破案率，打击犯罪会有质的提升。因此星光摄像机的出现不是偶然，而是市场刚需所带来的必然。
5、低照度技术的应用瓶颈
1）价格因素：目前，市场上星光级低照度监控摄像机的价格普遍较高，导致不少行业客户望而却步，在成本控制之下对实际监控应用退而求其次。造成价格较高的原因主要有两个：其一，低照度摄像机器件品质选择要比普通摄像机高，还会应用一些独特的技术来进一步提升低照度性能，而且在产品设计上，要有专门的低照度电路，因此低照度摄像机的成本较高。其二，其他监控摄像机对低照度产品也有一定的影响，如红外一体机。实际上这两种产品是互相补充的关系。而一般地，红外一体机的价位要低于低照度摄像机。这样就使得既可以选择红外一体机，也可以选择低照度摄像机的场合，用户又没有专门要求时，如果预算不足，用户往往会更倾向于采用价格更低廉的红外一体机产品。
2）市场需求据统计，夜晚犯罪率高达将近80%，昏暗不明的夜视环境催化了犯罪行径，随着星光级低照度摄像机的不断发展日趋成熟，行业客户已开始逐渐认识到夜间监控效果的重要性，但受价格、应用领域等种种因素的制约，人们对星光级低照度摄像机的重大意义仍缺乏客观的认知，在性价比方面存在较大的偏见。相当比例的客户仍坚信，要求摄像机24小时保持高品质监控的场合并不多，普通摄像机就能满足大多数应用领域的监控需求。从而导致了市场需求的滞后，低照度摄像机仍然不是市场主流。由此可见，低照度摄像机的应用还需要克服选用上的人为因素，才能取得较大突破。
3）该系统现已广泛应用于国内平安城市建设诸多工程中，大幅提高了极低照度情况下的图像质量效果，真正实现海量存储视频资料并提高磁盘使用寿命，有效降低了客户的投入成本。同时，通过对物体进行智能识别与行为分析提高了管理效率，并能够针对不同行业客户需求进行量身定制开发。为维护社会秩序、打击暴力恐怖袭击，促进社会和谐、推进社会管理创新、实现党和国家长治久安起到积极推动的作用。