寬動(dòng)態(tài)技術(shù)讓視頻監控攝像機如虎添翼

　　但是，一般CCD攝像機并不具有這種雙曝光的功能，這是因為一般的通用電路芯片不能實(shí)現這樣高速運算，而高速DSP，就具有200K個(gè)高速運算門(mén)電路的運算速度，同事解決了雙曝光的兩圖像的分別記憶儲存，緊接著(zhù)即可合成計算的功能，合成處理后再按標準制式實(shí)時(shí)輸出視頻圖像信號。

　　顯然，如果再根據圖像的最暗區域至最亮區域的中間過(guò)度范圍的整體評估，再對圖像進(jìn)行三次中間層次的曝光，這樣就得到三幀針對過(guò)度范圍內亮度不同的曝光圖像。然后通過(guò)特有的圖像識別算法，將上述5幅圖像當中亮度適當的部分分別切割下來(lái)，再在一幀新的圖像中合成起來(lái)，就會(huì )完成并最終輸出比僅有2次曝光取樣更加滿(mǎn)意的圖像。

　　盡管款動(dòng)態(tài)CCD攝像機與傳統CCD攝像機相比，在技術(shù)上有了一次突破，現在已發(fā)展到第三代CCD寬動(dòng)態(tài)攝像機，寬動(dòng)態(tài)范圍也達到了160倍，或說(shuō)54db。而采用五次采樣方式，CCD寬動(dòng)態(tài)攝像機的動(dòng)態(tài)范圍最多也只能達到66db。而現在已推出的CMOS寬動(dòng)態(tài)攝像機，其寬動(dòng)態(tài)范圍已能達到120db。

　　CMOS寬動(dòng)態(tài)攝像機擴展動(dòng)態(tài)范圍的方法有：雙斜率輸出模式、對數輸出模式、伽馬校正輸出模式、線(xiàn)性-對數輸出模式與CMOS-DSP數字像素式等。下面就簡(jiǎn)要的介紹一下CMOS-DSP數字像素式的CMOS攝像機擴展范圍的原理。

　　CMOS-DSP是繼CMOS-PPS與CMOS-APS之后的第三代CMOS寬動(dòng)態(tài)攝像機。所謂DSP，即數字像素系統，CMOS-DPS攝像機就是數字像素系統的攝像機。傳統的CCD和CMOS攝像機傳感器都是為每一列或每一行像素點(diǎn)配備一個(gè)模擬轉換器（A/D），每個(gè)像素點(diǎn)的輸出都是模擬光信號，存在著(zhù)噪聲大和輸出時(shí)間長(cháng)等缺點(diǎn)。而DSP是在圖像傳感器的每一個(gè)像素點(diǎn)上包含了一個(gè)10位A/D轉換器，即在CMOS攝像機圖像傳感器上的有源像素捕捉到光信號時(shí)，直接將其放大并轉換為數字信號，從而可將陣列上的信號退化和串擾降到最小，并允許采用更好的降噪辦法，一旦數據以數字格式捕獲，就可以采用各種數字信號處理技術(shù)來(lái)真正重現圖像。顯然，DSP技術(shù)中的圖像傳感器和圖像處理器是全數字式的，并采用32位ARMCPU精確控制每個(gè)像素，使每個(gè)像素獨立完成采樣和曝光，并直接轉換成數字信號，是目前市面上唯一的，真正的全數字圖像處理系統。

　　寬動(dòng)態(tài)攝像機能否智勇雙全

　　對于攝像機，如果把其靈敏度看作“勇”，寬動(dòng)態(tài)能力看作“智”的話(huà)，寬動(dòng)態(tài)攝像機能做到智勇雙全嗎？

　　寬動(dòng)態(tài)技術(shù)的出現彌補了普通攝像機在光線(xiàn)明暗交差成像的缺點(diǎn)，但是同時(shí)也出現了相應的不足，畢竟寬動(dòng)態(tài)技術(shù)是針對專(zhuān)一環(huán)境的專(zhuān)用功能。往往是動(dòng)態(tài)范圍大的攝像機，其靈敏度低，高靈敏度的攝像機動(dòng)態(tài)范圍相對小，也就是說(shuō)目前寬動(dòng)態(tài)攝像機在環(huán)境光線(xiàn)足夠時(shí)完全能夠滿(mǎn)足環(huán)境的需求，呈現出高質(zhì)量的圖像，但在低照度情況下的實(shí)用狀況并不是那么理想，噪點(diǎn)過(guò)大。在夜間低照度的情況下，圖像會(huì )出現類(lèi)似雪花點(diǎn)的現象，有時(shí)也會(huì )出現其它現象，如：剛裝上去調試好是正常的，過(guò)段時(shí)間之后畫(huà)面會(huì )出現偏色。據了解，這個(gè)現象與環(huán)境的影響或攝像機本身設置有關(guān)，一般寬動(dòng)態(tài)攝像機出現偏色都與白平衡有關(guān)，如果原本在調試的時(shí)候設置為自動(dòng)跟蹤白平衡圖像就會(huì )隨著(zhù)環(huán)境的變化而產(chǎn)生不同的白平衡效果，將白平衡模式調整為自動(dòng)白平衡即可解決。另外，在安裝的過(guò)程中安裝的位置對圖像亦有偏差的影響，應盡量避免安裝在強光反射點(diǎn)的位置。

　　眾所周知，寬動(dòng)態(tài)打開(kāi)時(shí)，其它方面的指數就會(huì )有所降低，比如清晰度、靈敏度、色彩等等，畫(huà)面有可能會(huì )變得稍微模糊，色彩飽和度下降，畫(huà)面顯得較淡；在低照度環(huán)境中靈敏度下降等，此外還面臨與WD的平衡、同步提升的問(wèn)題。另外現在很多寬動(dòng)態(tài)功能范圍相差很大，低的有52db、54db，高的有75db、123db，沒(méi)有一個(gè)統一的定義和標準來(lái)規范動(dòng)態(tài)范圍的測量?，F在在行業(yè)內也有機構正在積極推進(jìn)此事，相信隨著(zhù)規范的測試標準出臺之后，會(huì )對行業(yè)門(mén)內寬動(dòng)態(tài)的指標參數有更好的規范作用，避免混淆視聽(tīng)。

　　寬動(dòng)態(tài)為視頻智能分析奠定了強大的基礎

　　一種具有寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)特性的新式安保攝像機可以提高視頻圖像的精度，使傳輸給視頻分析的數據更穩定，質(zhì)量更高。

　　WDR指攝像機能夠以最高的明暗比捕捉圖像。換句話(huà)說(shuō)，即使在高反差照明、強逆光、眩光、反光和其它無(wú)法控制或變化不定的照明條件下，WDR攝像機都可以同時(shí)捕捉一個(gè)場(chǎng)景中最亮和最暗區域的細節和準確色彩。

　　WDR的衡量單位是分貝(dB)。一般而言，有效的視頻分析要求攝像機提供100分貝或更高的動(dòng)態(tài)范圍，從而使同一場(chǎng)景中不同照明區域能生成噪聲極低(高信噪比)、色彩準確、圖像質(zhì)量?jì)?yōu)秀、細節突出的高質(zhì)量數據。

　　視頻分析算法必須不斷根據攝像機“看到”的東西進(jìn)行評估或做出最佳猜測，以區分前景和背景、靜止和移動(dòng)物體，以及視頻偽影或其它傳感器錯誤和目標敏感事件。

　　WDR攝像機能傳輸穩定的高質(zhì)量數據，優(yōu)化視頻應用程序的算法，從而實(shí)現精確評估和識別。其生成的高質(zhì)量圖像在整個(gè)場(chǎng)景(亮區和陰影)中正確曝光，色彩逼真度高，特征表現銳利，細節突出，圖像偽影較少存在或不存在，視頻噪聲低。