車牌識別攝像機的工作原理
閱讀:1265發布時間:2015-6-12
1.光學成像技術
光學成像系統無論是在模擬攝像機還是在IPC系統中都是一個重要的環節,視頻圖像的質量與光學成像系統密切相關。通常光學成像技術包括鏡頭技術及感光器件技術,一直以來,鏡頭技術以德國及日本的技術比較。感光器件目前有CCD及CMOS兩種,CCD感光器件目前占的*。
CCD的主要優點是高解析、低噪音、高敏感、可大批量穩定生產等,日本公司的CCD技術占主導地位。CMOS技術自從20世紀80年代發明以來,初期主要用于低端、低品質市場,但隨著CMOS技術的逐步成熟和完善,在高分辨率攝像頭中,CMOS開始迅猛發展起來,CMOS技術目前是歐美公司的天下。這兩種傳感器各有長短,甚至好多公司的1PC產品線分別以CCD和CMOS傳感器架構支撐,兩條腿并行。
2.視頻編碼算法
視頻編碼算法不僅僅是DVS、DVR的核心技術,對于IPC-樣是核心技術。無論何種編碼方式,其關鍵是“在有限的碼流下實現高質量的圖像,并具有良好的網絡適應性”。視頻編碼算法從早期的MJPEG,MPEG-4,發展到目前的H.264。H.264因為具有良好的圖形質量、編碼效率及網絡適應能力,是目前及未來段時間編碼算法的主流。
早期的IPC主要采用MJPEG算法,MJPEG編碼方式比較簡單,對芯片的處理能力要求不高。采用幀內壓縮方式,幀之間沒有關系;圖像質量好,適合于影像編輯。但是由于不采用幀間預測技術,使得碼流過高從而網絡負荷較重,存儲空間需求也比較大。由于MJPEG編碼方式下對每幀圖像獨立壓縮編碼,因此,在部分地區可用來做法律證據。
MPEG-4編碼方式在IPC應用中比較多,可以實現較低碼流下良好的圖像質量,但是其編
解碼復雜性相對MJPEG而言較高,對芯片的處理能力要求較高。另外網絡延遲,圖像抖動等問題仍需要加強改善。
H.264是目前zui的編碼技術,同等圖像質量下H.264編碼產生的碼流是MPEG-4的
一半左右,并且內建針對流媒體和無線網絡的優化工具,相比MPEG-4其編碼復雜度更高,
編解碼時間更長,需要編碼芯片具有很強的運算處理能力,總體成本較高。
3.編碼壓縮芯片
在IPC設備中,核心的任務是視頻的編碼壓縮,而視頻的編碼壓縮工作,具體實施角色就是編碼芯片,編碼芯片具有的運算處理能力。目前視頻編碼算法的發展趨勢是效率越來越高,同時算法越來越復雜,這對編碼芯片的處理能力提出了更高的要求。
早期的IPC編碼壓縮工作由ASIC芯片或DSP芯片實現,目前有soc單片系統占主導的趨勢。得益十近幾年網絡視頻監控市場的不斷擴大,芯片廠商開始重視視頻監控行業應用,從而不斷地、有針對性地開發出高性能、低價格、于安防視頻應用的多媒體芯片,使得芯片處理能力不斷增強,進而可以運行復雜的視頻編碼算法(如H.264)。目前,多數IPC廠商均采用主流廠商的lC來完成IPC的開發研制,而有部分廠商采用自己研制的lC芯片,此方式對JPC廠商的綜合實力是個考驗,但可以靈活自主地決定開發周期。
4.視頻分析技術
視頻內容分析技術(VideoContentAnalysis,VCA)可以使系統對視頻內容進行自動分析提取,將大量無用的視頻信息進行過濾,而對于可疑的視頻內容,可以自動觸發事件從而改變分辨率、幀率,并發送報警視頻給相應的客戶端,這樣大大節省了網絡資源及存儲資源。早期的視頻分析技術多數基于后端服務器方式,該方式對后端服務器資源的占用比較高,不便于進行大規模、分布式的部署。日前,許多IPC廠商已經直接把視頻分析功能置入IPC內,利用IPC的芯片運行視頻分析算法,從而實現分布式的智能化監控。部署在IPC的視頻分析功能,將*地減少大型系統中的存儲成本和網絡帶寬的費用開銷,同時也改變了傳統的安全人員“死盯監視墻”的狀態。
目前主要的視頻分析功能模塊包括:
-入侵探測
-人數統計
-車輛逆行
-丟包檢測
-人臉識別
對于智能IPC,不同的廠商有不同的理解,有的IPC中集成了基本的移動探測功能,具有初級的智能功能,有的IPC集成了諸如人臉識別、入侵探測、丟包檢測等功能,屬于真正的智能型JPC。
具有視頻分析功能的JPC可以自動偵測并觸發事件,可以自行決定是否改變幀率及分辨率等編碼參數,并按照約定發送報警信息及視頻給監控中心。IPC集成視頻分析技術的功能可以利用編碼芯片多余的處理能力來運行視頻分析算法,也可以增加額外的芯片來獨立運行視頻分析算法。
視頻編碼需要人量的運算資源,而復雜的視頻分析算法也需要大量的資源,因此,增加額外的處理芯片是個不錯的選擇。