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智慧型監控的迷失

一般說智慧型監控,比如說是Face detection, Motion detection, Zoom in 等等.
傳統的監控系統當中,大部分是放在後端儲存端做處理。但隨著IP CAM的崛起,前端的攝影機本身就是一台server。因此,有些人認為,前端的攝影機應該可以做些智慧型監控,一來可以增加攝影機的附加價值, 二來可以減輕後端的負擔。

贊成放在後端儲存端做智慧型監控的理由是覺得,後端的PC具有較強的計算能力。前端先將一些資料先做篩選,萬前端判斷錯誤時候,資料豈不就不健全,那事後的調閱,會造成資訊不足。

贊成放在前端處理的人,認為可以減輕後端的負擔,如果前端有一百支攝影機,而且都是Mega pixel 攝影機,那他的資料量會太大.前端做處理可以減輕後端的負擔。

我發現一個很有趣的現象,一般贊成後端後處理的人大多是傳統CCTV或他的通路跟SI有關的公司;反之,贊成前端處理的人,他們的通路大部分是在Retail這塊.


”即時”就是代表這個監控系統需要有中控中心,有一個人時時在監控螢幕。後端處理,比較類似事後採證,比如說,飛機發生意外,黑盒子的解析.

我認為,會做前端處理的一定是在意”即時”
前端處理=>”即時監控”
反之, “即時監控” 不一定一定要前端處理

類比監控時代,其實就已經有前端處理的攝影機,那就是Speed Dome. 他的Optical Zoom in/Out 就可以當作是一種智慧型監控.他需要有一個人在中控中心即時操作。但我相信這些Zoom in /Out 也可以透過後端處理(Digital Zoom in)

最近看到有些公司利用Mega Pixel 魚眼鏡頭看到180度的景象。如果在意”即時”的話,不管前端或後端加入Digital zoom 功能,那就變成類似Speed dome,前端就可以將一些資訊過濾,資料傳到後端時候,可以減輕資料量。但如果在意資料完整性,就一定放在後端處理,

東講西講,以下是我的整理



中國製22x zoom lens(國產22倍鏡頭)

最近聽到夯的八卦
聽說,中國沿海一帶某光學廠商再製造販賣和日本幾乎是一樣的22x zoom lens
價錢低的離譜,價錢是目前22x zoom lens的1/3 不到的價錢

以下有三張圖分別來比較日本22x zoom lens及中國22x zoom lens的比較
但聽說最近風聲很緊,那家大陸光學廠已經不賣單一的lens,
那家光學廠,只賣給特定的客人.
因此,市場上只能找到一體機(zoom camera module)
如果廠家想要買中國製的lens,可能要有特殊管道吧!!
1.上部比較
注意看看,中國製的lens少一個"圈圈"元件

2.軟版比較
中國製的軟版(右圖)上面 有一個22的字樣
3. Stepping motor比較
步進馬達不一樣喔...

IP CAM (Camera) 網路攝影機 3D de-interlace

在 ccd ip cam 中,雖然目前sony主推progressive scan 的ccd.
但目前ccd ip cam市場中,仍然是以interlace ccd為主.
表示,ip cam 製造商他們的ccd camera module 是跟傳統cctv廠商取貨,
採用方案是analog output camera 透過TV decoder再轉成progressive 訊號給後端的codec soc.

由於傳統的analog camera是interlace scan, 因此畫面是60 field(NTSC)或 50field(PAL)
因此轉成progressive 訊號將會發生鋸齒狀.


在TV產業中, 3D de-interlace是常見的演算法.但我還沒有看到有專門的ic開在ip cam 攝影機中.
雖然目前有些codec soc 廠商宣稱擁有de-interlace.但也僅止於簡單的2D de-interlace.這樣的品質是無法跟3d的做比較.

這個玩意可以做到前端去(非codec soc那一端),就看ic design house想不想玩




以下是未處理前的畫面


經過3D de-interlace處理後

安全監控未來具有開發潛力的ic

安全監控產業由過去的封閉到現在漸漸的開放,
台灣的ic design house 的功勞是功不可沒.

個人認為,未來若有ic design house想要投入安全監控產業仍有許多可以著墨的

安全監控攝影機 解析度大栽問

在安全監控攝影機中,常會看到解析度的數值。比如,480TVL、38萬畫素、80lps/mm、sensor為6μm大小
上述的描述都是我常常看的到的
如果都是再描述解析度,為啥要用各種測量指標來描述?他們彼此間有沒有關係呢?
我先來回答它們之間到底有沒有關係...
答案是....有.....數值越大 都是代表解析度越大....

我相信,它們之間應該會有具體的數字關係....但以筆者目前既有知識所知,
他們有一個經驗比例關係,等一下跟各位報告。但為何是此數值,為什麼是那個比例,可能要問問更專業的光學從業人員

1.為何要用各種測量指標來描述解析度?
一個攝影機牽扯到解析度的零組件為鏡頭、Sensor 以及最後呈現在螢光幕的最終影像

a.描述鏡頭的解析度通常用 XXX lps/mm


-黑線、藍線
△黑線:光圈全開,以這顆鏡頭而言就是 F1.4
△藍線:光圈 F8.0。
正常情況下,藍線的位置會比黑線高。

-黑粗線與黑細線:
△黑粗線:10 lp/mm 的對比轉移率
△黑細線:30 lp/mm 的對比轉移率
10 lp/mm(line pairs per mm)表示在 1mm 的範圍內填入 10 對與黑白相間的線條(故總共有 20 條線)。
正常情況下,粗線的位置會比細線高;因為填入的線條越多越密,鏡頭未必能清晰呈現每一條線。

完美的鏡頭能 100% 呈現實物的線條對比,
但世間沒有完美的鏡頭,故垂直軸的值從 0 到 1 (MTF)


-再以黑粗線為例,又分成實線與虛線:
△實線表示測試目標為幅射狀的線條
△虛線表示測試目標為同心圓方向的線條

v通常黑粗線比黑細線的位置高,藍粗線比藍細線的位置高。
v實線與虛線的相對位置不一定,因鏡頭而異。
v粗線的位置越高,表示該鏡頭的對比越高。
v細線的位置越高,表示該鏡頭的解像力越高。
v肉眼對於對比的強烈程度較敏感,有時候會覺得對比明顯者比較銳利,
  但事實上那些鏡頭的解像力不一定比較高。
v相對應的黑線(光圈全開)與藍線(F8.0)越接近,表示該鏡頭的素質越好。
v一般而言,粗線在 0.8 以上有優異的畫質、0.6 以上可接受、0.6 以下算糟糕。
v實線與虛線越接近,其散景較自然、好看,而不會呈撕裂狀。
v通常長焦鏡的 MTF 比廣角鏡的 MTF 要漂亮很多。



如果一顆鏡頭他的描述是 120lps/mm 這樣是不夠的.
我們不禁會問這是他的周遭還是中心,那他們的MTF是多少呢?

比較具體的描述應該是 120lps/mm,MTF=0.5@Axis; 85 lps/mm, MTF=0.7@0.7 field.
以上的描述是我的舉例,我亂掰的。我要說明的是,至少要有這些參數的存在才會有具體的表達

但不禁要問, 120lps/mm MTF=0.5比較厲害 還是85lps/mm MTF=0.7?
那他們為什麼不統一假設固定變因.....
這也是我不懂的地方,希望如果有這方面知識的網友大大,可以給我一個解惑的迷津....




b.描述sensor的解析度.
舉各例
• Number of effective pixels: 500 (H) × 582 (V) approx. 290K pixels
• Total number of pixels: 537 (H) × 597 (V) approx. 320K pixels
• Unit cell size: 7.3μm (H) × 4.7μm (V)
通常會標明實際畫素 29萬畫素 或是 cell size得知senor的解析度
cell size越大他的解析度當然就越小,但相對的他的感光能力就相對越強

c.系統解析度
這個因子是串連lens及sensor 和其電子回路設計 最終得到實際螢光幕解析度.

常聽到的是TVL(電視條)



在傳統NTSC/PAL中,是沒有固定水平解析度的類比訊號,所以我們會常聽到,某某攝影機是480條 高解相機;某某相機只有400條 為低解相機




對於電腦顯示的世界中是採用Pixel(畫素)表達,





2.彼此參數解析度關係
各零組件有他的獨特的特性,因此發展出適合自己量測解析度的方法,
以下的經驗值純屬參考,

a.lps/mm <=> TVL
160 lps/mm ≒1200~1400 TVL
然後再用等比例去換算

b.Sensor pixel size <=>LPS/mm <=> TVL
以4.75 um sensor為例
step1 4.75 μm x2=9 μm
step2 倒數 (1/9)x1000=110lps
step3 110lps x80%(經驗值)=88 lps/mm
step 4相當於 660 TVL

IP CAM 網路攝影機 市場趨勢 統計 達人

要瞭解IP CAM的出貨量,首先必須要知道國內外幾家常被參考的研究機構,
ASMAG:很有名的安防雜誌
Frost&Sullivan:在每一個分析報告必定出來的研究機構,聽說他的資料庫很貴
拓墣產業研究所:台灣著名的的研究機構,也是要錢的他
上市公司財務報表:股市觀測站就抓的到

先從總體的市場總值再來分析個別廠商的市場分析


這是Frost&Sullivan 的分析全球出貨量及金額的估計值



下面的數據,不知道從哪裡抓到的,出處應該也是那幾家研究機構


由上面兩個圖,就可以算出未來每一年各家廠商的市場銷售金額
(我把Mobotixbix 併到其他項, D-LINK 就是Vivotek)




最後,參閱晶睿的2007年半年報,銷售金額如下:




我有興趣的是他的IP CAM, 因此計算IP CAM+PTZ IP CAM的銷售金額
在零售市場的IP CAM 目前平均出廠價大約 US$130
這個數字我是參閱某公司內部的成本分析資料,可性度很高
A. 15,824,152÷130 (Average Sales price)=121,724 pics for 6 months

可以算出平均每各月的出貨量
B. 121,724÷6 = 20,287pics / month

晶睿市場佔有率約9.6%, 可以反推全球的出貨量
C. Market Volume/month =20,287/9.6%=211,322 /month

算出全球每年的出貨量
D. Market volume for one year in the world=2,535,875 pics

這個數字跟Frost&Sullivan預測的2008年出貨量 很接近!