主頁（http://m.by236.com）：寬動態攝像機技術繼續深化 細節體現性能 【中國集群通信網】目前市場上的寬動態攝像機主要有兩種技術實現方案，一種是以圖像傳感器配合數字信號處理器的方式實現寬動態效果，主要實現形式為雙倍速CCD+DSP、普通CCD+雙快門等，該技術方案采取雙曝光或者多次曝光的方式，并通過DSP將采集到的模擬信號轉換成數字信號輸出，最后將兩次曝光或者多次曝光形成的畫面進行合成，從而得到一幅光、暗處都能清晰表現的畫面(以下稱該類寬動態攝像機為CCD寬動態攝像機);另一種是采用DPS(數字圖像傳感與處理系統)的技術方案，該方案中DPS可以對拍攝區域進行多次單獨無損失采樣，并直接輸出數字信號，因此無需經過DSP對信號進行轉換(以下稱該類寬動態攝像機為DPS寬動態攝像機)。 而在2008年中國國際社會公共安全產品展覽會上，歸屬兩種技術方案派系的廠家均各自推出了新的寬動態攝像機，松下將他們的第五代寬動態技術SD5作為主推產品，吸引了眾多參觀者的眼球，而Sony公司也推出了新的CCD和Dynaview+寬動態技術。新寬動態技術體驗區已經成為此次安防展上的一大亮點。 CCD寬動態攝像機：深耕DSP求突破 影響攝像機拍攝圖像寬動態效果的最直接因素是圖像傳感器和數字信號處理器的性能，而目前在視頻監控方面應用的主要為Sony及其它少數幾家的CCD，這些不同廠家的CCD在基本性能上差距十分小，因此，各廠家如何針對性地開發DSP，提升DSP的性能成為提升寬動態攝像機性能的關鍵。 而CCD寬動態攝像機到目前為止已經有10多年的發展歷史，其技術方案已經十分成熟，因此在新型產品開發特別是在DSP開發方面會具備針對性，主要是針對以往的DSP不足之處進行完善與提升，通過提高DSP的處理能力與處理速度，可使單位時間內每個像素的曝光更為充分，以形成更寬動態、色彩還原更接近現實的圖像。從目前的新產品來看，各主流廠家的寬動態攝像機基本上都具備120倍以上的動態范圍、540線以上的水平清晰度，在色彩還原及色階過渡方面更接近現實，光暗區域對比更為平衡。 如Sony有限公司日前推出的寬動態機型SSC-DC670/DC690系列就針對清晰度、色彩還原、色階過渡等方面作出了改善。索尼(中國)專業系統集團產品市場科產品經理文軍介紹，該系列寬動態攝像機采用了Sony最新研發的Dynaview+技術，基于該技術的DSP在靈敏度方面有了比較大的提高(可達0.05Lux)，這促使DSP的處理速度得到提高，因而在每個像素上的曝光變得更為充分。于是該系列產品的性能得到了比較大的提升，寬動態范圍達到了128倍，具備540線的水平清晰度，光、暗區域圖像較之以往的機型更為平衡，在色彩還原與色階過渡方面更為自然且接近現實。 上海樂金廣電電子有限公司(LG)在寬動態攝像機開發方面同樣采取加強DSP的方式，并于近期開發出擁有自主專利的3D-DNR數字信號處理器，針對以往的機型可能造成的色彩還原不真實、光暗區域顯示不均衡、拍攝高速移動物體產生拖尾等情況進行了改進。據該公司安防開發室先任研究員文永介紹，該公司最新的寬動態攝像機為LS902P-B/LS092P-B1超寬動態日夜型攝像機，其技術方案是在圖像采樣時通過對畫面劃分為五個區域，再對五個區域的光值進行測算，并對光值測算結果進行平衡與綜合，以通過五個區域的光值計算其均值峰值，使圖像采集在光、暗部分更為接近。此外，該款DSP還可以根據不同時間內進入光圈的光線強弱進行判斷，并實時自動調整曝光量，使拍攝出來的畫面具備更大的寬動態范圍，攝像機的靈敏度也顯得更高，拍攝高速移動物體時不會產生拖尾現象，并且在色彩還原方面更接近現實，特別是在外景方面可以看得更清楚，克服了以往專注于看清楚內景而在外景方面的欠缺，使內外景可以均衡地顯示，為安防監控中更好地發現不法分子的行動軌跡提供了方便。 此外，通過多次曝光(如五次曝光)來增加暗區曝光量的技術在CCD寬動態攝像機的設計方面已經越來越得到廠家的重視，相比于以往的雙倍速CCD和雙快門技術，進行多次曝光采樣形成的圖像在光暗區域對比與過渡、色彩還原、色階過渡等方面均表現優異，特別是暗區在增加曝光量之后形成的圖像可以更為清晰。 值得注意的是，目前攝像機業界在更高性能CCD的研發方面也出現了突破，Sony新推出了super HAD二代CCD，該CCD增強了攝像機針對單個像素進行采集的感光能力。普通CCD在每個像素點上只有一個聚光鏡片，而super HAD二代CCD為了有效利用像素之間的間隙，提高像素點的感光能力，在每一個像素點上都有兩片用作聚光的透鏡，這兩片透鏡不但對像素進行采集，同時在像素與像素之間的間隙也進行放大，使單像素的感光面積增大30%，極大地增強了CCD整體的感光能力，暗景更具通透感，因此表現力也更強。相信該類CCD大量應用到安防之后，CCD寬動態攝像機的性能再次得到較大幅度提高將指日可待。 DPS寬動態攝像機：更高動態范圍是永恒的追求 DPS是基于CMOS的寬動態技術方案，由美國Pixim公司研發并推出其在寬動態攝像機方面的應用。與CCD不同，這是一種純數字化的圖像拾取系統，其本身就已經將圖像傳感器及圖像信號處理器包含在同一芯片上。DPS的核心技術是在每一個拾取的像素上都包含一個數模轉換器ADC，在捕捉到光信號時，直接轉換為數字信號并將其放大，可最大限度地節省無效的傳輸操作，降低了噪音和衰減，保證了獲取圖像的高質量性，在輸出后的圖像無拖尾、垂直光斑和開花現象。DPS系統在整個圖像的獲取、傳輸和處理中，不論前端的拾取還是后端的處理完全以數字化的形式進行。 因為通過DPS技術方案研發制造寬動態攝像機是池上公司在2005年10月才實現的，因此該技術方案目前尚不及CCD技術方案成熟，但是經過三年的發展，該項技術在寬動態攝像機的研發方面也實現了突破，特別是在寬動態范圍方面，目前基于DPS技術方案的寬動態攝像機大多可實現95dB以上的寬動態范圍，甚至部分機型的寬動態范圍可達120dB。這引發國內外眾多監控廠家如博世、Honeywell、GE、景陽等開始采用該技術方案來研發自身品牌的寬動態攝像機。 如深圳市景陽數碼技術有限公司就跟Pixim合作，并先后開發出數款DPS寬動態攝像機，其最新的SN-586C/B超寬動態日夜型高清晰度攝像機在動態范圍、清晰度等方面較之以往機型有著比較大的突破。據該公司技術部工程師石勝奇介紹，因為DPS可以對每個像素進行多次單獨無損失采樣，并控制每個像素的最佳采樣時間，從而使每個像素達到最佳狀態時才存貯像素信息，因此獲取的監控場景中光、暗區域的圖像信息會更為詳細，該款寬動態攝像機在寬動態范圍可達120dB，形成的圖像可以更容易分辨光、暗區域的物體。而在場景環境(如溫度、光線)隨時間延長而發生變化的時候，系統可重新對每個像素進行多次采樣曝光，圖像畫面作相應的調整，最終保持畫面的清晰。當長時間監視某一場景的時候，DSP技術攝像機會隨時間、光線和溫度的變化做出自動調整，使得圖像的畫面可以持續保持清晰。
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