高性能與高分辨率的安防和監控攝像機解決方案

安防和監控攝像機是現代安防系統不可或缺的一部分，在監控和記錄活動以加強安全和遏制犯罪方面發揮著至關重要的作用。這些系統部署在各種環境中，包括住宅區、商業地產、工業場所和公共場所，以對場所進行警示監視。本文將為您介紹安防和監控攝像機應用的發展，以及安森美 (onsemi) 針對相關應用所推出的解決方案。

結合多種先進功能的安防和監控攝像機

安防和監控攝像機用于各種應用，以增強安全性和監控活動。在住宅環境中，它們為房主提供實時監控和遠程訪問，以確保其財產安全。在商業和工業環境中，這些攝像機可阻止盜竊、破壞和未經授權的訪問，同時確保員工安全。公園、街道和交通樞紐等公共場所使用監控攝像機來增強公共安全，并通過獲取犯罪活動的證據來協助執法。

安防攝像機有多種類型，包括提供高分辨率圖像和遠程查看的IP攝像機；具有成本效益且現在提供高清的模擬攝像機；以及在惡劣條件下檢測熱信號以獲得可見度的熱成像攝像機。高清視頻、夜視、運動檢測和通過移動設備進行遠程訪問等高級功能使這些系統非常有效。安防攝像機與人工智能和機器學習的集成進一步增強了它們的功能，實現了面部識別和異常檢測，從而實現了全面的安全覆蓋。這些進步確保安防和監控攝像機繼續滿足各種環境中不斷變化的安全需求。

運動喚醒功能使攝像機能夠支持低功耗操作模式

運動喚醒（WOM）使攝像機能夠在低功耗操作模式下運行，此功能對于安全攝像機系統至關重要，特別是在電池供電的無線攝像機的能效方面。由于這些無線系統依賴電池供電，因此在某些限制情況下可能會遇到挑戰。

圖像傳感器中的運動喚醒功能允許視覺系統根據檢測到的物體運動進行操作。在WoM模式下，傳感器保持低分辨率、低幀率的預檢測狀態。如果檢測到運動，傳感器將確認運動并提醒圖像信號處理器（ISP）或片上系統（SoC）。然后，ISP/SoC驗證運動與應用的相關性，并根據需要激活完整的視覺系統。此功能非常有用，因為大多數應用不需要在本機模式下連續運行（全分辨率、最大幀率）。通常，僅需短時間進行全面操作，從而允許傳感器在大部分時間內保持低功耗預檢測狀態。

安森美推出的Hyperlux LP系列圖像傳感器包含WoM功能，能夠根據非連續感興趣區域（ROI）進行定制。此增強功能專為超低功耗而設計，可顯著提升視覺系統在各種應用中的功能。在預檢測狀態下，Hyperlux LP圖像傳感器的功耗不到原生模式下功耗的1/100，這可大幅節省功耗，并延長對功耗敏感的視覺系統的運行周期。

此外，高動態范圍（HDR）在圖像傳感器中至關重要，因為它可以顯著提高所捕獲圖像的質量和真實感。通過擴展可以記錄的明暗細節范圍，HDR可以更準確地呈現具有不同照明條件的場景。此功能在攝影、攝像和監控等應用中尤為重要，因為在這些應用中，捕捉明亮和陰影區域中的精細細節至關重要。自適應局部色調映射（ALTM）是一種用于高動態范圍成像的技術，可增強圖像的視覺質量。它通過調整圖像內不同區域的亮度和對比度來工作，模擬人眼如何感知光線和對比度，這可確保圖像的亮區和暗區都以最佳細節和清晰度顯示。

由安森美推出的Hyperlux LH和LP傳感器系列都具有運動喚醒（WOM）、子采樣模式（合并、求和、跳過和窗口）以及多種功能模式，此外，還有全局復位釋放（GRR）、觸發和上下文切換等功能，可最大限度地減少處理延遲、降低ISP/SoC的功耗，并降低總擁有成本（TCO），這些功能以及更寬的動態范圍使智能視覺系統能夠提供高性能。

超低功耗的先進圖像傳感器系列

由安森美推出的Hyperlux LP系列圖像傳感器采用了尖端的電子卷簾快門技術，包括三種產品變體，包括分辨率為5MP的AR0544、分辨率為8.3MP的AR0830和分辨率為20MP的AR2020。Hyperlux LP系列中的所有傳感器都具有相同的像素大小和光學性能。產品線提供多種選擇，包括單色、RGB和RGBIR變體，有封裝和裸片兩種形式。這種廣泛的選擇使視覺系統設計人員能夠通過利用各種解決方案來優化開發工作、降低費用并加快上市時間。

在預檢測狀態下，Hyperlux LP圖像傳感器的功耗不到原生模式下功耗的1/100，這可大幅節省功耗，并延長對功耗敏感的視覺系統的運行周期，與現有架構相比，電池壽命提高了2倍，在運動喚醒模式下功耗小于2mW，電池壽命是競爭對手的2倍。此外，Hyperlux LP圖像傳感器具有高性能成像能力，在低光模式下，具有卓越的1.4微米背照式（BSI）像素，在近紅外（NIR）模式下850 nm時，量子效率（QE）為45%，在速度60 fps時支持高達20 MP分辨率。

Hyperlux LP AR0544是一款1/4.2英寸BSI堆疊式CMOS數字圖像傳感器，具有2592 x 1944有源像素陣列，它旨在使用滾動快門讀出以線性或增強動態范圍（eDR）模式捕獲圖像。AR0544以其內置的運動喚醒（WoM）功能脫穎而出，使傳感器能夠在低功耗模式下運行，消耗的電量僅為全性能模式下所需電量的一小部分，當檢測到運動后，傳感器會迅速轉換到更高性能狀態。

安森美的Hyperlux LP AR0830圖像傳感器則是現代安全和監控系統的理想選擇，提供eDR模式，可在具有挑戰性的照明條件下獲得高質量圖像，并憑借850 nm和940 nm的NIR響應實現出色的低光性能。它具有節能特性，適合連續運行，并支持各種子采樣模式，如合并、求和與跳過，以實現靈活的圖像捕獲。這些功能可確保無與倫比的圖像質量、多功能性、經濟高效的操作和增強的安全性。

安森美的AR2020圖像傳感器中的智能ROI允許傳感器捕捉場景中的多個特定區域，從而優化數據處理和功耗。通過關注相關區域，智能ROI可以減少帶寬使用并提高能源效率。例如，在視頻會議中，智能ROI可以自動聚焦于發言者，提供發言者的清晰高分辨率圖像，同時保持整個房間的視野。

支持高質量成像的圖像傳感器系列

安森美的Hyperlux LH系列圖像傳感器是專為安全和監控攝像機提供卓越性能而設計，可確保在不同光照條件下實現高質量成像。這些傳感器具有業界領先的150dB HDR，即使在極端光照對比度下也能捕捉到細節豐富的圖像。增強的NIR靈敏度針對低光和夜間監控進行了優化，在傳統傳感器可能失效的條件下提供清晰的視覺效果。此外，先進的LED閃爍緩解（LFM）技術可有效消除LED照明引起的閃爍效果，確保始終如一的圖像質量。

Hyperlux LH傳感器支持4K視頻分辨率，可提供超高清圖像，這對于識別安全錄像中的精細細節至關重要。傳感器采用2.0 μm像素尺寸設計，有助于提高靈敏度和圖像清晰度。此外，這些傳感器的功耗低，非常適合電池供電的設備，并可降低監控系統的總體能源成本。這些功能的結合確保配備Hyperlux LH傳感器的安防和監控攝像機能夠提供可靠、高質量的視覺數據，這對于有效的監控和安全操作至關重要。

安森美的Hyperlux LH AR0822圖像傳感器是一款尖端解決方案，旨在提升安防和監控攝像機的性能。憑借其先進的功能和強大的能力，它可確保在各種照明條件下實現卓越的圖像質量和可靠性。AR0822提供8百萬像素分辨率和60幀/秒的4K視頻，確保圖像清晰細膩。AR0822還具有120 dB eHDR，即使在具有挑戰性的照明環境中也能捕捉高質量圖像。傳感器的高效NIR功能可在低光條件下提供出色的性能，這對于夜間監控至關重要。此外，AR0822具有高電源效率，集成的節能功能（如運動喚醒）可優化能耗，使其成為連續監控應用的理想選擇。

安森美的AR0246是Hyperlux LH圖像傳感器系列的一部分，是一款2 MP 1/4英寸BSI堆疊式CMOS數字圖像傳感器，具有1920 x 1080有源像素陣列。這款先進的傳感器使用滾動快門讀出，以線性、eDR或嵌入式高動態范圍（120 dB的eHDR）模式捕獲圖像。AR0246包括ALTM功能，可將高動態范圍圖像壓縮為較低的位深度，使其與非HDR處理器或位深度有限的顯示設備兼容。AR0246可在拜耳域中實現ALTM，允許使用常見的10位或12位管道進行HDR圖像渲染。

完整的補充產品與開發工具加快產品的開發速度

除了圖像傳感器之外，安森美還提供豐富的補充產品，包括PoE電源管理、AC-DC電源管理、AC-DC電源管理、DC-DC電源管理、內存、收發器、接口保護、電池保護、藍牙、音頻放大器、步進電機等產品，可以滿足安防和監控攝像機應用的需求，加快產品的開發速度。

安森美也提供完整的開發工具和資源來協助客戶開發產品，像是AGB1N0CS-GEVK Demo 3圖像傳感器開發板，為與安森美圖像傳感器接口提供了強大而高效的解決方案。主要功能包括支持高帶寬USB 3.0接口，配備1 Gb內存緩沖區以管理高數據速率，支持幀速率為720p 60和1080p 60的HDMI輸出，并兼容MIPI、HiSPi、CCP和并行接口。

安森美還推出圖像傳感器頭板，旨在方便評估和演示安森美的半導體器件，特別是圖像傳感器。這些頭板通過連接器與更大的系統（例如Demo3平臺）連接，并通過策略性放置的測試點和可配置跳線提供對關鍵信號的訪問。它們是開發和測試不可或缺的一部分，能夠在受控條件下精確地與安森美器件交互并評估其性能指標。

此外，由安森美開發的PRISM（Premiere參考圖像傳感器模塊）系統是一款高質量、經過驗證和測試的參考模塊，專為實現卓越成像而設計。它用途廣泛，可用于早期樣品階段的每個工業和商業傳感器，并使用通用標準化連接器，以實現傳感器之間的靈活性。安森美還提供適配器，可與SoC平臺無縫集成，對于批量生產，該系統可通過經銷商轉換為圖像訪問系統（IAS），通過將模塊與生態系統合作伙伴的硬件適配器和開發套件集成，可以簡化原型設計過程，加速設計階段并縮短上市時間。

另一方面，安森美也提供圖像傳感器開發軟件 ―― DevWareX，可使用Demo3套件對成像器進行編程、顯示和評估圖像。安森美的傳感器演示軟件可顯示和處理來自傳感器的圖像，是專為安森美圖像傳感器產品的開發和評估目的而設計。

結語

隨著安防和監控需求的不斷提升，高性能與高分辨率的攝像機解決方案正成為行業的核心驅動力。這些先進技術不僅提升了畫質，還引入了人工智能、邊緣計算和低功耗設計等創新，使得安防系統更智能、更高效。在未來，隨著技術的不斷進步，這些解決方案將能更好地滿足多元化場景的需求，包括智慧城市、智能家居和工業監控等領域。安森美推出的圖像傳感器與相關搭配產品等解決方案，將會是協助實現更安全、更可靠監控系統的關鍵。