DPS寬動(dòng)態(tài)監控攝像機技術(shù)介紹及應用分析

　　隨著(zhù)用戶(hù)對攝像機圖像效果要求的不斷提高，在明暗反差過(guò)大的場(chǎng)景中，如大廳、門(mén)口等光線(xiàn)差別比較大的場(chǎng)所，傳統攝像機只能依靠背光補償(BLC)功能來(lái)處理。當背光補償功能打開(kāi)的時(shí)候，背景圖像會(huì )出現曝光過(guò)足，圖像發(fā)白、失真;當背光補償功能關(guān)閉的時(shí)候，前景圖像因為曝光不足而成為黑色。許多攝像機生產(chǎn)廠(chǎng)家為了解決這些問(wèn)題，相應地對背光補償(BLC)采用了一些增強技術(shù)，但也僅是對局部圖像進(jìn)行處理，無(wú)法得到理想的全局圖像。因此必須有一種具有新技術(shù)的攝像機，來(lái)滿(mǎn)足逆光環(huán)境下對攝像機的要求。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)攝像機應運而生，逐漸成為各大攝像機生產(chǎn)廠(chǎng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　寬動(dòng)態(tài)攝像機介紹

　　按照度值來(lái)衡量，當攝像機從室內看窗外，室內照度為100Lux，而外面的照度可能是在10,000Lux，對比就是10,000/100=100：1。在這種對比下人眼能很容易的同時(shí)看清室內和室外的物體，因為人眼能處理1000:1的對比度。然而傳統CCD攝像機就會(huì )有很大的問(wèn)題。因為傳統攝像機只有3:1的對比性能。

　　安裝現場(chǎng)復雜的光線(xiàn)環(huán)境，導致只能看到監控目標的輪廓，同時(shí)會(huì )出現畫(huà)面被破壞、缺乏色彩層次等問(wèn)題。當使用最慢為1/50秒的電子快門(mén)來(lái)取得室內較暗處目標的正確曝光，但在這種情況下室外明亮處的圖像由于過(guò)度曝光會(huì )變白(過(guò)亮);當選擇最快1/6000秒取得室外明亮處影像的完美的曝光，但是室內較暗處的影像會(huì )由于欠曝光而變黑(過(guò)暗)。這是一個(gè)自從監控攝像機被發(fā)明以來(lái)就一直長(cháng)期困擾使用者的問(wèn)題。

　　寬動(dòng)態(tài)攝像機技術(shù)是在非常強烈的對比下讓攝像機看到物體圖像而運用的一種技術(shù)。當在強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區域及陰影、逆光等相對亮度較低的區域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機輸出的圖像會(huì )出現明亮區域因曝光過(guò)度成為白色，而黑暗區域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質(zhì)量。攝像機在同一場(chǎng)景中對最亮區域及較暗區域的表現是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”。

　　廣義上的“動(dòng)態(tài)范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極點(diǎn)到最高端極點(diǎn)之間的區域，此區域的描述一般為最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的差值。這是一個(gè)應用非常廣泛的概念，在談及攝像機產(chǎn)品的拍攝圖像指標時(shí)，一般的“動(dòng)態(tài)范圍”是指攝像機對拍攝場(chǎng)景中景物光照反射的適應能力，具體指亮度(反差)及色溫(反差)的變化范圍。

　　DPS寬動(dòng)態(tài)攝像機技術(shù)

　　1、與傳統CCD相比DPS攝像機是真正的數字攝像機

　　傳統CCD攝像機在圖像的采集、處理和輸出過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)兩次模擬信號的轉換過(guò)程，從CCD(模擬)——A/D轉換——處理器(DSP)——D/A轉換——輸出(模擬)，存在著(zhù)傳輸時(shí)間長(cháng)(整個(gè)傳輸轉換過(guò)程需要數十毫秒)，轉換噪聲大，視頻信號衰減等缺陷。

　　DPS攝像機的工作原理

　　DPS(DigitalPixelSystem數字像素處理系統)攝像機包含有一個(gè)數字的圖像傳感器和一個(gè)數字的圖像處理器。其核心技術(shù)是在數字圖像傳感器的每一個(gè)像素上集成了一個(gè)模擬數字轉換器(ADC)，每個(gè)數字圖像傳感器的ADC在捕捉到光信號時(shí)直接轉換為數字信號，從采樣到輸出的過(guò)程，單幀圖像獲取時(shí)間僅需0.8毫秒，最大限度地減少了無(wú)效的轉換，降低了噪音和衰減。

　　傳統CCD攝像機工作原理

　　DPS攝像機在整個(gè)圖像的獲取、傳輸和處理中，不論前端的拾取還是后端的處理完全是數字化的過(guò)程。保證了獲取圖像的高質(zhì)量性，在輸出后的圖像無(wú)任何拖尾和開(kāi)花現象。是真正純數字化的圖像處理系統。

　　2、DPS的多重采樣技術(shù)