寬動(dòng)態(tài)攝像機技術(shù)發(fā)展與應用

寬動(dòng)態(tài)攝像機技術(shù)發(fā)展與應用

一、寬動(dòng)態(tài)攝像機發(fā)展過(guò)程

安防行業(yè)是一個(gè)發(fā)展迅速的市場(chǎng),通過(guò)視頻監控可以看出這個(gè)市場(chǎng)的廣闊前景和成長(cháng)情況。視頻監控市場(chǎng)包括攝像機、監視器、數字錄像機、音視頻矩陣、畫(huà)面處理器等產(chǎn)品。近期世界范圍內的一些事件促進(jìn)了在視頻監控產(chǎn)品需求的增長(cháng)，尤其是對具有高品質(zhì)視頻圖像產(chǎn)品的需求。

在監控攝像機的應用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )出現明暗反差較大或逆光的場(chǎng)景。出于安全考慮，CCD攝像機被安裝在需要監控的室內外，由于在同一位置往往會(huì )面臨多種照明條件，很多地方照明條件分為日光和人工照明的混合光，并在不同時(shí)段下出現明暗反差非常大、背光等情況，如在銀行儲蓄所、重要場(chǎng)所出入口等，因為從窗外射入的強光和從天花板上的熒光燈照射的柔和光線(xiàn)都可能對當時(shí)室內外景象的捕獲造成困難，不能同時(shí)反差很大的室內外場(chǎng)景清晰地拍攝下來(lái)。然而對于保安行業(yè)來(lái)說(shuō)，要求在復雜的光線(xiàn)條件下，拍攝出清晰畫(huà)面，不丟失細節。普通攝像機由于受CCD感光特性所限制，拍攝圖像會(huì )出現背景過(guò)亮前景過(guò)暗，或背景清晰前景過(guò)暗及前景適合背景過(guò)亮的情況，傳統攝像機一般會(huì )采用背光補償技術(shù)或在室內外放置兩臺攝像機來(lái)適應較大的光線(xiàn)反差，但效果不太理想。針對這種情況寬動(dòng)態(tài)技術(shù)誕生了。

1977年松下公司推出第一代寬動(dòng)態(tài)攝像機，它的寬動(dòng)態(tài)范圍是40倍。到了1999年松下公司推出第二代超級寬動(dòng)態(tài)攝像機，它的寬動(dòng)態(tài)范圍達到80倍（48dB）。2005年4月松下的第三代超級寬動(dòng)態(tài)攝像機問(wèn)世了，它的寬動(dòng)態(tài)范圍達到160倍（54dB）。目前寬動(dòng)態(tài)技術(shù)主要由國外一些大的攝像機制造商掌握，雖然各家的技術(shù)方式方法不同但在使用CCD實(shí)現寬動(dòng)態(tài)的原理基本一致。寬動(dòng)態(tài)的主要技術(shù)是采用特殊DSP（數字信號處理）電路，對明亮部分進(jìn)行最合適的快門(mén)速度曝光，然后再對暗的部分用最合適的快門(mén)速度曝光，然后將兩個(gè)圖像進(jìn)行DSP處理重新組合，使明亮的部分和暗的部分都可以看得清楚，這需要很高的技術(shù)使色彩和清晰度損失最小。然而由于CCD的特性所限制，攝像機寬動(dòng)態(tài)范圍最大能到60dB左右。

在2005年10月，池上公司推出采用Pixim的DPS成像技術(shù)的超寬動(dòng)態(tài)攝像機ISD-A10，它的動(dòng)態(tài)范圍高達120dB,并具有非常好的色彩還原和清晰度。它標志著(zhù)寬動(dòng)態(tài)技術(shù)有了巨大的突破，新一代寬動(dòng)態(tài)攝像機已經(jīng)站在更高一層的起點(diǎn)上向前跨出一大步。

二、Pixim的DPS技術(shù)超級寬動(dòng)態(tài)攝像機問(wèn)世

在2005年9月美國佛羅里達州奧蘭多ASIS國際安防展會(huì )上，一項基于CMOS的新技術(shù)Pixim的DPS DigitalPixelSystem?，數字像素系統)CCTV攝像機給人耳目一新的感覺(jué)。專(zhuān)業(yè)廣播電視攝像機和CCTV攝像機制造商—Ikegami池上公司推出了它的首臺PiximDPS攝像機HyperDynamicISD-A10，它成為展會(huì )的亮點(diǎn)。并在展會(huì )后得到美國、歐洲銀行和金融機構等行業(yè)廣泛歡迎。

下面的圖像顯示Pixim攝像機和普通CCD攝像機在相同場(chǎng)景下的比較。