【視頻開發】IR-CUT做用

天然界存在着各類波長的光線，經過折射人眼能看到不一樣顏色的光線，這就是光線的波長不一樣所致使的。其實還有許多光線是人眼看不到的，人眼識別光線的波長範圍在320nm-760nm之間，超過760nm的光線人眼就沒法見到，好比紅外光（波長通常在850nm）等。可是CMOS傳感器芯片能夠看到絕大部分波長的光線，這樣就形成了傳感器「看」見的與人眼看見的圖像不同的情形。圖像處理算法只針對傳感器「看見」的圖像處理，由於有一部分光人眼是看不見的，這樣處理完的圖像人眼看起來就會偏色，好比黑色偏灰，綠色偏紫等。爲了糾正這個問題，須要給CMOS傳感器戴個「眼鏡」，濾除人眼不可見的紅外光，達到與人眼看到的圖像一致的目的。而晚上由於廣泛採用紅外燈進行補光，因此在晚上的時候必需要摘掉這個「眼鏡」，讓紅外光透到CMOS表面，達到補光的目的。下面咱們從幾個方面簡單探討一下這個問題。

1.      什麼是IR-CUT

        所謂IR-CUT能夠簡單理解爲CMOS的「眼鏡」，它包括「鏡片」與「眼鏡摘除裝置」，「鏡片」即濾光片，「眼鏡摘除裝置」即IR-CUT機械結構件。 鏡片有2片，一片用於白天濾除紅外光，一片用於晚上全透光。2個鏡片由IR-CUT馬達進行控制，輪流上崗，白天用濾紅外片，圖像不偏色，晚上用全透片，提升感光度。濾光片在材質上面有玻璃與石英之分，產地有國產與進口之分，通常**的濾光片爲了達到最好的效果，都是根據芯片的光譜圖來定製濾光片的，濾光片的種種差別致使了比較大的價格差，好的濾光片在圖像的清晰度，細膩程度上面均有明顯的提高。

IR=infrared=紅外線
CUT=濾、減

2.      什麼狀況下須要使用IR-CUT

        IPC網絡攝像機通常對圖像要求較高，要求白天圖像不偏色，晚上用紅外燈補光夜視效果好，須要用IR-CUT。
        目前**CMOS使用場合主要有3種：

•         1）用在不須要補光的場合，如酒店大堂，24小時便利店等，24小時都是有較充足光源的；

        2）用白光燈補光的場合，如道路監控，須要圖像始終是彩色的；
        3）用紅外燈補光的場合，如學校監控、小區監控等，須要補光且須要具備必定的隱蔽性，對周圍環境干擾較小。
        IPC網絡攝像機目前對於第3）種場景，是必需要使用IR-CUT的，對於第1）種場景，能夠考慮選用IR-CUT，以加強色彩的還原度。

3.       使用IR-CUT需注意事項
綜上所述，使用IR-CUT的場景有2種：
1）  不配紅外補光燈，好比普通槍機；
2）  標配紅外補光燈，好比防水槍機；
由於IR-CUT白天的濾光片會徹底濾除紅外光，因此紅外燈對於白天的CMOS來講被徹底濾除了，至關於沒有紅外燈，對於晚上的CMOS來講至關於一個很亮的手電筒進行補光。
因此對於場景1），IPC網絡攝像機須要確保環境中沒有紅外光源，好比別的紅外槍機，不然IR-CUT會出現來回反覆切換的狀況。對於場景2，紅外燈須要有一個同步信號輸出到CMOS板，以「告知」CMOS板當前紅外燈是處於打開啓仍是關閉的狀態，IR-CUT切換與紅外燈同步，以防止出現來回切換的狀況。

在咱們的客戶端/WEB軟件中，設備配置->攝像機參數配置中有IR-CUT工做模式的選項。是根據紅外燈同步切換仍是根據亮度自動切換？默認是根據紅外燈同步切換，對於沒有使用紅外燈的場合，須要配置成根據亮度自動切換。

4.       使用IR-CUT的特殊要求

使用IR-CUT配紅外燈時，必需在燈板上有一個同步信號輸出到CMOS板，以「告知」CMOS板當前紅外燈是處於打開仍是關閉狀態，這是目前全部帶紅外燈配IR-CUT的CMOS都須要的，咱們的也不例外。燈板須要輸出一個同步信號給咱們CMOS板，紅外燈不亮輸出0V，紅外燈亮輸出3.3V，不能高於3.3V，不然會燒壞咱們的主控板。

5.       加強夜視效果技巧
有些客戶對夜視效果要求比較高，但願能看得更遠，更清楚，下面有幾個小的技巧能夠參考一下。
1）加大紅外燈的功率。這個對提升夜視效果是立竿見影的，好比能夠選擇多顆陣列燈等；
2）在圖像顏色中設置晚上的時間段，同時提升亮度與對比度，能夠提升夜視效果； 

3）在攝像機參數中打開電子慢快門等級，能夠設置爲「強」，或根據須要選擇合適的等級。注意：在打開電子慢快門的時候，幀率會有所下降，畫面中有大的物體快速移動的時候（如汽車），會出現拖尾現象。

6.  工做原理

IR-CUT雙濾光片切換器對於攝像機的做用
修正白天偏色問題，提高夜晚亮度。
IR-CUT雙濾光片切換器的原理
IR-CUT雙濾光片切換器是由：濾光片（一片紅外截止或吸取濾光片和一片全透光譜濾光片） + 動力部分（能夠是電磁、電機或其餘動力源）構成。
天然界存在着各類波長的光線，人眼識別光線的波長範圍在320nm-760nm之間， 超過320nm-760nm的光線人眼就沒法見到，好比紅外光、紫外線等

攝像機的成像元器件CCD或CMOS能夠看到絕大部分波長的光線，因爲各類光線的參與，攝像機所還原出的顏色與肉眼所見在色彩上存在誤差，爲盡力解決色偏問題：現行方案是在CCD前貼一塊單層或多層（同時讓可見光和紅外光經過）雙峯濾光片。在白天因爲紅外及其餘雜光進入CCD會干擾色彩還原，如綠色植物變得灰白，紅色衣服變淡等等（有陽光室外環境尤爲明顯）;在夜間因爲雙峯濾光片的過濾做用，使CCD不能充分利用全部光線，噪點及其低照性能難以使人滿意。
IR-CUT雙濾光片切換器在白天的光線充分時,紅外截止濾光片工做，CCD還原出真實彩色，當夜間光線不足時，紅外截止/吸取濾光片自動移開，全透光譜濾光片開始工做，使CCD充分利用到全部光線，從而大大提升了低照性能。
IR-CUT雙濾光片切換器好壞區分
IR-CUT的好壞來自於三個方面：
一、濾光片
二、動力驅動部分
三、控制電路

工做原理
在攝像機的鏡頭前，內置一個全光譜透鏡薄膜，由一個微電子電機驅動。
當CMOS/CCD感光芯片吸取到天然界的各類波長前，雙濾光片根據偵測到的實際光線，阻擋/放行經過鏡頭的光線，使CMOS/CCD可以獲得最恰當的成像光線，這樣後期獲得的圖像就能獲得一個最佳值，固然也獲得一個最佳畫面。這一切都是自動進行，不須要人工干預哦！

擴展：

1. 什麼是濾光片
能衰減光強度，改變光譜成分或限定振動面的光學零件。
2. 爲何須要濾光片
失焦，偏色，摩爾紋，夜間靈敏度等問題。
3. 須要什麼樣的濾光片
白天濾除紅外線，晚上全光譜透過，白天晚上均偏光修正。
4. 怎樣獲得濾光片
濾光片參數（依商家不一樣而不一樣）：材料，尺寸，入射角，
中心波長，半高寬，峯值透過率，截止深度通光口徑，應用領域等。

網絡攝像機的工做原理：

網絡攝像機首先採集圖像,而後把採集到的圖像信息轉換 成光電訊號。這些光電訊號隨之被網絡攝像機從模擬信號轉換成 數字信號，通過壓縮處理後而後被傳送到網絡上。 攝像機鏡頭 採集圖像到傳感器（CCD/COMS)。在這些圖像信號到達傳感器之 前要先經過濾光片，過濾掉一些紅外光，使得只有合適的光線才 能夠最終被顯示出來。傳感器以後把這些由光訊號組成的信轉化 成電信號。而後，這些電信號被轉換爲數字訊號在網絡上進行傳 輸。