寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

一、寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)發(fā)展過程

安防行業(yè)是一個(gè)發(fā)展迅速的市場(chǎng),通過視頻監(jiān)控可以看出這個(gè)市場(chǎng)的廣闊前景和成長(zhǎng)情況。視頻監(jiān)控市場(chǎng)包括攝像機(jī)、監(jiān)視器、數(shù)字錄像機(jī)、音視頻矩陣、畫面處理器等產(chǎn)品。近期世界范圍內(nèi)的一些事件促進(jìn)了在視頻監(jiān)控產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，尤其是對(duì)具有高品質(zhì)視頻圖像產(chǎn)品的需求。

在監(jiān)控?cái)z像機(jī)的應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)明暗反差較大或逆光的場(chǎng)景。出于安全考慮，CCD攝像機(jī)被安裝在需要監(jiān)控的室內(nèi)外，由于在同一位置往往會(huì)面臨多種照明條件，很多地方照明條件分為日光和人工照明的混合光，并在不同時(shí)段下出現(xiàn)明暗反差非常大、背光等情況，如在銀行儲(chǔ)蓄所、重要場(chǎng)所出入口等，因?yàn)閺拇巴馍淙氲膹?qiáng)光和從天花板上的熒光燈照射的柔和光線都可能對(duì)當(dāng)時(shí)室內(nèi)外景象的捕獲造成困難，不能同時(shí)反差很大的室內(nèi)外場(chǎng)景清晰地拍攝下來。然而對(duì)于保安行業(yè)來說，要求在復(fù)雜的光線條件下，拍攝出清晰畫面，不丟失細(xì)節(jié)。普通攝像機(jī)由于受CCD感光特性所限制，拍攝圖像會(huì)出現(xiàn)背景過亮前景過暗，或背景清晰前景過暗及前景適合背景過亮的情況，傳統(tǒng)攝像機(jī)一般會(huì)采用背光補(bǔ)償技術(shù)或在室內(nèi)外放置兩臺(tái)攝像機(jī)來適應(yīng)較大的光線反差，但效果不太理想。針對(duì)這種情況寬動(dòng)態(tài)技術(shù)誕生了。

1977年松下公司推出第一代寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)，它的寬動(dòng)態(tài)范圍是40倍。到了1999年松下公司推出第二代超級(jí)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)，它的寬動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到80倍（48dB）。2005年4月松下的第三代超級(jí)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)問世了，它的寬動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到160倍（54dB）。目前寬動(dòng)態(tài)技術(shù)主要由國(guó)外一些大的攝像機(jī)制造商掌握，雖然各家的技術(shù)方式方法不同但在使用CCD實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)的原理基本一致。寬動(dòng)態(tài)的主要技術(shù)是采用特殊DSP（數(shù)字信號(hào)處理）電路，對(duì)明亮部分進(jìn)行最合適的快門速度曝光，然后再對(duì)暗的部分用最合適的快門速度曝光，然后將兩個(gè)圖像進(jìn)行DSP處理重新組合，使明亮的部分和暗的部分都可以看得清楚，這需要很高的技術(shù)使色彩和清晰度損失最小。然而由于CCD的特性所限制，攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)范圍最大能到60dB左右。

在2005年10月，池上公司推出采用Pixim的DPS成像技術(shù)的超寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)ISD-A10，它的動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)120dB,并具有非常好的色彩還原和清晰度。它標(biāo)志著寬動(dòng)態(tài)技術(shù)有了巨大的突破，新一代寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)已經(jīng)站在更高一層的起點(diǎn)上向前跨出一大步。

二、Pixim的DPS技術(shù)超級(jí)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)問世

在2005年9月美國(guó)佛羅里達(dá)州奧蘭多ASIS國(guó)際安防展會(huì)上，一項(xiàng)基于CMOS的新技術(shù)Pixim的DPS DigitalPixelSystem?，數(shù)字像素系統(tǒng))CCTV攝像機(jī)給人耳目一新的感覺。專業(yè)廣播電視攝像機(jī)和CCTV攝像機(jī)制造商—Ikegami池上公司推出了它的首臺(tái)PiximDPS攝像機(jī)HyperDynamicISD-A10，它成為展會(huì)的亮點(diǎn)。并在展會(huì)后得到美國(guó)、歐洲銀行和金融機(jī)構(gòu)等行業(yè)廣泛歡迎。

下面的圖像顯示Pixim攝像機(jī)和普通CCD攝像機(jī)在相同場(chǎng)景下的比較。