物聯(lián)網(wǎng)潮流驅(qū)使下 圖像捕捉技術(shù)如何改革

物聯(lián)網(wǎng)在如今發(fā)展的速度驚人，對物聯(lián)網(wǎng)未來的展望也非常美好。而在實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的過程中，基礎(chǔ)的技術(shù)是不可缺少的。比如。圖像捕捉和感應(yīng)技術(shù)，這兩項技術(shù)隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入到實踐之中，對技術(shù)的要求也體現(xiàn)出來。

Rambus公司高級副總裁兼首席營銷官JeromeNadel談道：“對于未來的系統(tǒng)而言，功率、性能和安全性是非常重要的。一個有效的物聯(lián)網(wǎng)平臺將有必要集成各類高效的解決方案來進行數(shù)據(jù)捕捉、確保數(shù)據(jù)安全并進行數(shù)據(jù)的傳輸。”成像技術(shù)和感應(yīng)技術(shù)正在變革之中。

二進制像素成像技術(shù)：計算成像的革命

傳統(tǒng)的數(shù)碼成像結(jié)構(gòu)，仍是光學(xué)功能概念，利用透鏡與傳感器捕捉圖像，將其轉(zhuǎn)換為需要的數(shù)碼格式。

而一種新的被命名為“二進制像素成像系統(tǒng)”中，是通過感光光子，對暗光到亮光的全光譜光纖進行感光，隨后經(jīng)過“空間過采樣”，對每個像素進行分割，用來捕捉更多數(shù)據(jù)同時擴大動態(tài)范圍，并在一次曝光中進行多次采樣，顯著提高移動終端以及消費電子設(shè)備的成像質(zhì)量的。JeromeNadel稱，目前，二進制像素概念驗證測試芯片已出爐，通過二進制像素圖片與現(xiàn)有移動設(shè)備成像圖片的對比，基于Rambus軟件原型產(chǎn)品平臺的全成像二進制像素圖片在成像效果上已有諸多優(yōu)勢。

無透鏡智能感應(yīng)器：圖像感應(yīng)新方法

物聯(lián)網(wǎng)中隨處都會用到圖像捕捉與感應(yīng)，在新技術(shù)的推動下，用數(shù)據(jù)處理代替此前的光學(xué)功能（透鏡、自動對焦、濾波等）已不是不可能。JeromeNadel介紹，新一代無透鏡成像設(shè)備（微型）和智能感應(yīng)器就是在這樣的需求下誕生的，可以為低內(nèi)存占用設(shè)備提供更低的能耗、更高的準確度，可用于很寬的光譜波段，用于（圖像和視頻監(jiān)控設(shè)備）智能感應(yīng)器和陣列，能夠?qū)幼?、光線流動、物體以及其他特征進行偵測。

視頻監(jiān)控中的圖像捕捉技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展畢竟還在初級階段，對其圖像捕捉技術(shù)和感應(yīng)技術(shù)也多是從其它應(yīng)用中引用而來，比如視頻監(jiān)控中的圖像捕捉技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中就能拿來應(yīng)用。在監(jiān)控中的圖像捕捉技術(shù)，主要是捕捉寬動態(tài)和低照度兩種

寬動態(tài)是應(yīng)對強逆光監(jiān)控的一個統(tǒng)稱，大部分監(jiān)控攝像機寬動態(tài)功能和強光抑制功能是不同的。而據(jù)業(yè)內(nèi)人士所說，運用了寬動態(tài)攝像機后，就能達到很好的效果，即能同時兼顧到明亮和昏暗的區(qū)域，都可以看清。在IP高清時代，寬動態(tài)監(jiān)控是必然趨勢。

從細節(jié)上來說，傳感器和數(shù)字信號處理是低照度攝像機的兩大技術(shù)，起初索尼推出的"Effio-E"方案采用SONY最先進的CCD，配合最先進的SS-4數(shù)字處理技術(shù)，可提供高解析畫質(zhì)、高信噪比和高色彩重現(xiàn)能力。低照度技術(shù)是測量攝影機感光度的一種方法，以一種特殊的方式對監(jiān)控攝像機進行補光監(jiān)控。

道路監(jiān)控攝像機大多支持低照度監(jiān)控，有些監(jiān)控攝像機依靠紅外燈，有些則通過彩轉(zhuǎn)黑技術(shù)。說到彩轉(zhuǎn)黑模式，其實這也是低照度攝像機非常重要的一個功能。基于黑白效果比彩色效果在低照度環(huán)境下成像更清晰的特點，在有限的配置下獲得更加清晰的夜視圖像。

CCD與CMOS寬動態(tài)應(yīng)用

在數(shù)字降噪技術(shù)中，同樣涉及到了低照度技術(shù)。DSP對噪點的處理在提升低照攝像機畫面質(zhì)量上其關(guān)鍵作用，3D數(shù)字降噪在處理靜態(tài)畫面時可以得到更清晰、更細膩的畫質(zhì)，對動態(tài)和靜態(tài)畫質(zhì)進行分層處理，而后統(tǒng)一整合成一張圖像。

對于寬動態(tài)技術(shù)來說，傳感器也是其決定性因素。在CCD設(shè)備的寬動態(tài)實現(xiàn)中，通常采用的是CCD與DSP配合的處理方式，而在CMOS傳感器中，DPS數(shù)字像素處理系統(tǒng)，是每一個像素單獨曝光和ARM7控制技術(shù)，其可獲取的動態(tài)數(shù)值范圍更大。

600線監(jiān)控攝像機面板

在數(shù)字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將捕捉到的光信號直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。目前高端監(jiān)控攝像機大多還是采用CMOS傳感器，這也預(yù)示著未來CMOS與DPS寬動態(tài)形式有著更加廣闊的發(fā)展空間。

當然，低照度和寬動態(tài)這兩種技術(shù)在圖像捕捉的技術(shù)上還是有很多的缺陷的，物聯(lián)網(wǎng)需要的也應(yīng)該是更高靈敏度的感應(yīng)捕捉技術(shù)。但是作為兩種已在實踐的技術(shù)，還是有參考價值的。