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宽动态或将成为高清摄像机的标配

文章出处:www.zwznkj.com责任编辑:人气:-发表时间:2016-11-05 16:13【
        宽动态是我们常提及的一个概念,拿到一款摄像机,会问这款摄像机的宽动态效果怎么样。但是究竟什么是宽动态,宽动态是怎样实现的?哪些场景会应用到宽动态摄像机呢?今天就带大家全面了解一下宽动态摄像机。
  从光学角度来说,宽动态技术是指图像在同一时间曝光两次,一次快,一次慢,再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。宽动态技术和背光补偿技术都是为了克服在强背光环境条件下,看清目标而采取的措施,但背光补偿是以牺牲画面的对比度做为代价的!所以,从某种意义上说,宽动态技术是背光补偿的升级版。

宽动态的实现方式  CMOS+DPS技术:
  DPS采用的是每一个像素单独曝光和控制技术,加之利用CMOS传感器采集的多帧画面合成一幅完整图像的线性叠加,相比于CCD的两次曝光成像有了更高的动态范围。从数值上来说,采用DPS技术的CMOS摄像机就目前的处理技术,其动态范围即可到达120dB。在扩大动态范围的同时,DPS也解决了CCD传感器在处理动态范围和色彩真实性上的不足,其色彩还原性更加真实,能够满足应用的要求。使用这种技术的摄像机在数字图像传感器里每一个像素中都使用了一个模拟数字转换器(ADC),在捕捉到光信号时直接转化为数字信号,最大程度地降低了信号在排列中的衰减和干扰。
  目前通用监控网络摄像机大多采用CMOS+DPS宽动态技术,应用场景比较广泛,包括金融、教育、交通等多个领域。宽动态已经成为高清摄像机必不可少的一项功能,市场需求非常旺盛。

宽动态摄像机的主要应用领域
  高速公路收费系统:目前低照度、宽动态摄像机用于道路监控的重点是高速公路收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况,对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录,实施有效的监督。尤其是在晚上,收费站工作人员需要看清车牌,而一般情况下,车灯打开后,路上的环境照度与车牌的照度形成了一定的动态范围,传统摄像机难以“看清”,而低照度、宽动态摄像机派上了大用场。
  电子警察系统:由于需要24小时持续监控并且看清车牌,低照度的宽动态摄像机发挥了巨大作用。通过闭路电视监控和冲红灯自动摄录等手段,提高指挥中心的直观性、实时调动能力和对交通事故、意外事件的响应能力,以及增强查处违章的客观性,并对控制区域进行全面协调控制,提高车辆的通行能力。
  城市商业街及周边:对光线变化明显的区域进行监控,包括城市商业街中也有一定的应用,用以掌握一些繁华路口的交通情况,路段周围车辆的运行情况和,行人的流量情况和交通治安情况等问题。
  银行:银行自动门门口,以及ATM玻璃门的门口处监控。

  宽动态范围技术在摄像机系统中的运用,使黑暗区域可以变得明亮一些,使场景中明亮区域变得更加柔和,改变了视觉效果,能够提供有用的可识别的图像。宽动态摄像机一般采用专用的DSP电路,它首先对明亮区域的被摄物体用最合适的快门速度进行曝光,然后再对阴暗区域的被摄物体用最适合的快门速度进行曝光,最后将两个图像用DSP 数字信号处理芯片,将捕捉到的两幅图像重新组合在一张图像上,使其扩大了可能处理的动态范围, 使得明亮区域的被摄物体和阴暗区域的被摄物体都可以看得很清楚。
  随着摄像机硬件性能的提升以及图像处理算法的进步,未来的宽动态摄像机动态范围一定会更广,可以适应更多复杂光线场景下的监控,并逐渐成为网络高清摄像机的标配。