寬動態(tài)技術(shù)讓視頻監(jiān)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現(xiàn)這樣高速運算，而高速DSP，就具有200K個高速運算門電路的運算速度，同事解決了雙曝光的兩圖像的分別記憶儲存，緊接著即可合成計算的功能，合成處理后再按標準制式實時輸出視頻圖像信號。

　　顯然，如果再根據(jù)圖像的最暗區(qū)域至最亮區(qū)域的中間過度范圍的整體評估，再對圖像進行三次中間層次的曝光，這樣就得到三幀針對過度范圍內(nèi)亮度不同的曝光圖像。然后通過特有的圖像識別算法，將上述5幅圖像當(dāng)中亮度適當(dāng)?shù)牟糠址謩e切割下來，再在一幀新的圖像中合成起來，就會完成并最終輸出比僅有2次曝光取樣更加滿意的圖像。

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

　　CMOS寬動態(tài)攝像機擴展動態(tài)范圍的方法有：雙斜率輸出模式、對數(shù)輸出模式、伽馬校正輸出模式、線性-對數(shù)輸出模式與CMOS-DSP數(shù)字像素式等。下面就簡要的介紹一下CMOS-DSP數(shù)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寬動態(tài)攝像機。所謂DSP，即數(shù)字像素系統(tǒng)，CMOS-DPS攝像機就是數(shù)字像素系統(tǒng)的攝像機。傳統(tǒng)的CCD和CMOS攝像機傳感器都是為每一列或每一行像素點配備一個模擬轉(zhuǎn)換器（A/D），每個像素點的輸出都是模擬光信號，存在著噪聲大和輸出時間長等缺點。而DSP是在圖像傳感器的每一個像素點上包含了一個10位A/D轉(zhuǎn)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，直接將其放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而可將陣列上的信號退化和串?dāng)_降到最小，并允許采用更好的降噪辦法，一旦數(shù)據(jù)以數(shù)字格式捕獲，就可以采用各種數(shù)字信號處理技術(shù)來真正重現(xiàn)圖像。顯然，DSP技術(shù)中的圖像傳感器和圖像處理器是全數(shù)字式的，并采用32位ARMCPU精確控制每個像素，使每個像素獨立完成采樣和曝光，并直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，是目前市面上唯一的，真正的全數(shù)字圖像處理系統(tǒng)。

　　寬動態(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”，寬動態(tài)能力看作“智”的話，寬動態(tài)攝像機能做到智勇雙全嗎？

　　寬動態(tài)技術(shù)的出現(xiàn)彌補了普通攝像機在光線明暗交差成像的缺點，但是同時也出現(xiàn)了相應(yīng)的不足，畢竟寬動態(tài)技術(shù)是針對專一環(huán)境的專用功能。往往是動態(tài)范圍大的攝像機，其靈敏度低，高靈敏度的攝像機動態(tài)范圍相對小，也就是說目前寬動態(tài)攝像機在環(huán)境光線足夠時完全能夠滿足環(huán)境的需求，呈現(xiàn)出高質(zhì)量的圖像，但在低照度情況下的實用狀況并不是那么理想，噪點過大。在夜間低照度的情況下，圖像會出現(xiàn)類似雪花點的現(xiàn)象，有時也會出現(xiàn)其它現(xiàn)象，如：剛裝上去調(diào)試好是正常的，過段時間之后畫面會出現(xiàn)偏色。據(jù)了解，這個現(xiàn)象與環(huán)境的影響或攝像機本身設(shè)置有關(guān)，一般寬動態(tài)攝像機出現(xiàn)偏色都與白平衡有關(guān)，如果原本在調(diào)試的時候設(shè)置為自動跟蹤白平衡圖像就會隨著環(huán)境的變化而產(chǎn)生不同的白平衡效果，將白平衡模式調(diào)整為自動白平衡即可解決。另外，在安裝的過程中安裝的位置對圖像亦有偏差的影響，應(yīng)盡量避免安裝在強光反射點的位置。

　　眾所周知，寬動態(tài)打開時，其它方面的指數(shù)就會有所降低，比如清晰度、靈敏度、色彩等等，畫面有可能會變得稍微模糊，色彩飽和度下降，畫面顯得較淡；在低照度環(huán)境中靈敏度下降等，此外還面臨與WD的平衡、同步提升的問題。另外現(xiàn)在很多寬動態(tài)功能范圍相差很大，低的有52db、54db，高的有75db、123db，沒有一個統(tǒng)一的定義和標準來規(guī)范動態(tài)范圍的測量?，F(xiàn)在在行業(yè)內(nèi)也有機構(gòu)正在積極推進此事，相信隨著規(guī)范的測試標準出臺之后，會對行業(yè)門內(nèi)寬動態(tài)的指標參數(shù)有更好的規(guī)范作用，避免混淆視聽。

　　寬動態(tài)為視頻智能分析奠定了強大的基礎(chǔ)

　　一種具有寬動態(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(shù)據(jù)更穩(wěn)定，質(zhì)量更高。

　　WDR指攝像機能夠以最高的明暗比捕捉圖像。換句話說，即使在高反差照明、強逆光、眩光、反光和其它無法控制或變化不定的照明條件下，WDR攝像機都可以同時捕捉一個場景中最亮和最暗區(qū)域的細節(jié)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分貝或更高的動態(tài)范圍，從而使同一場景中不同照明區(qū)域能生成噪聲極低(高信噪比)、色彩準確、圖像質(zhì)量優(yōu)秀、細節(jié)突出的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

　　視頻分析算法必須不斷根據(jù)攝像機“看到”的東西進行評估或做出最佳猜測，以區(qū)分前景和背景、靜止和移動物體，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(wěn)定的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，優(yōu)化視頻應(yīng)用程序的算法，從而實現(xiàn)精確評估和識別。其生成的高質(zhì)量圖像在整個場景(亮區(qū)和陰影)中正確曝光，色彩逼真度高，特征表現(xiàn)銳利，細節(jié)突出，圖像偽影較少存在或不存在，視頻噪聲低。