寬動態(tài)監(jiān)控成安防業(yè)必然趨勢

　　寬動態(tài)是應對強逆光監(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。

　　寬動態(tài)攝像機市場現(xiàn)狀

　　隨著使用環(huán)境的迅速擴大和使用者日益多元化，攝像機的技術和分類也發(fā)生了巨大變化。各生產廠商始終致力于提高攝像機的新技術，使其能夠最大程度的滿足應用要求。其中寬動態(tài)攝像機是非常重要的一個分支，在一定程度上也體現(xiàn)了一個攝像機生產廠商的技術發(fā)展實力和發(fā)展方向。我們知道，攝像機的核心是CCD，目前國內沒有CCD的生產能力，主要集中在日本和韓國。由于CCD在生產過程中分不同等級以及生產商獲得的途徑不同，造成CCD的采集效果也不同。一個簡單的檢測方法，就是將攝像機通電，不接鏡頭，用手遮住鏡頭接口，看圖像有沒有亮點，雪花大不大，然后接上鏡頭，將攝像機對準一個色彩鮮明的物體，查看監(jiān)視器的顏色是否有偏色，圖像有無扭曲現(xiàn)象，色彩和灰度是否平滑。

　　1997年松下開發(fā)出超動態(tài)技術，并將其應用在攝像機上推向市場。隨后，全球各大主要攝像機生產廠商也相應推出了帶有自己寬動態(tài)技術的攝像機。一時之間，寬動態(tài)技術在這幾年飛速發(fā)展，攝像機的動態(tài)范圍也在不斷擴大，也出現(xiàn)了以雙速CCDDSP、普通CCD雙速快門等技術?，F(xiàn)在的寬動態(tài)攝像機一般都采用專用的DSP電路。它首先對明亮區(qū)域的被攝物體用最合適的快門速度進行曝光，然后再對陰暗區(qū)域的被攝物體用最適合的快門速度進行曝光，最后將兩個圖像用DSP數(shù)字信號處理，將捕捉到的兩幅圖像重新組合在一張圖像上，使其擴大了可能處理的動態(tài)范圍，使得明亮區(qū)域的被攝物體和陰暗區(qū)域的被攝物體都可以看得很清楚。

　　隨著DPS純數(shù)字傳感技術的誕生和傳播，更高的動態(tài)范圍和更真實的色彩將逐漸出現(xiàn)在新一代的寬動態(tài)攝像機中?？深A計在不久的將來，寬動態(tài)攝像機市場會面臨DSP和DPS兩種傳感技術的競爭，動態(tài)范圍也勢必不斷擴大，前景廣闊。

　　寬動態(tài)視頻監(jiān)控技術歷經變革

　　隨著安防產品技術的發(fā)展以及使用需求的日益多元化，攝像機技術和應用細分發(fā)生了很大變化。各生產廠商始終致力于提高攝像機的應用技術，使其能夠最大程度地滿足各類應用需求。其中寬動態(tài)技術或寬動態(tài)攝像機是非常重要的一個分支，在一定程度上也體現(xiàn)了一個攝像機生產廠商的研發(fā)實力和技術發(fā)展方向。

　　寬動態(tài)技術到現(xiàn)在為止，究竟經歷了幾代，沒能講得清楚。就說，寬動態(tài)技術先驅者松下在2005推出了第3代，現(xiàn)今已推出了第5代SD5寬動態(tài)攝像機。就技術言，不算背光補償技術，寬動態(tài)有二種實現(xiàn)方式：CCDDSP技術和CMOSDPS技術。當然，還會涉及到其它技術細節(jié)，例如多次曝光、圖像切割合成、單像素處理、ARM7等等技術。從寬動態(tài)技術發(fā)展過程可以看到，廠商在提高寬動態(tài)的同時，主要還是考慮如何來同時強化攝像機的其它性能，而不是隨著提高了寬動態(tài)，卻弱化了其它攝像機必備性能，比如色還原度、清晰度、靈敏度等等。現(xiàn)在，CCDDSP寬動態(tài)技術仍是主流應用技術，通常接觸到的寬動態(tài)產品大多都是CCD寬動態(tài)。

　　寬動態(tài)功能植入高清IPC

　　目前市場上售的高清網(wǎng)絡攝像機幾乎都添加了寬動態(tài)功能，難道這只是個巧合嗎?怎么來看待這個現(xiàn)象呢?如果高清攝像機的CCD只能對明亮柔和的環(huán)境高清，而對高對比度的環(huán)境“看不清楚”，就只能算是偽高清了。

　　寬動態(tài)技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術，很好的解決了影像傳感器的動態(tài)范圍相對人眼要窄的問題。如果高清攝像機只能對明亮柔和的環(huán)境高清，而對高對比度的環(huán)境“看不清楚”，就只能算是偽高清了。寬動態(tài)技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術，很好的解決了影像傳感器的動態(tài)范圍相對人眼要窄的問題。當在強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質量。攝像機在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍”。寬動態(tài)攝像機比傳統(tǒng)只具有3：1動態(tài)范圍的攝像機超出了幾十倍，能讓你在黎明、黃昏或者陰天都看得清清楚楚，已經作為高清攝像機的性能指標之一了。

　　IPC要廣泛應用，必須做到品種豐富，有低照度、紅外、高速球、背光補償、寬動態(tài)等等，系列齊全才能更好地應用到實際工程中。如果高清攝像機廠家品種少，會極大的阻礙高清監(jiān)控的應用，因此寬動態(tài)高清IPC的必須性很大。杭州?？低?002415,股吧)數(shù)字技術股份有限公司產品總監(jiān)應向群高清解決了圖像細節(jié)的問題，在圖像感官上大大提升了客戶的體驗，也解決了客戶原來“看得見、看不清”的實際問題。但對于實際的、自然光線下的環(huán)境，肯定會有亮、暗同時存在的情況，這個時候就必然需要寬動態(tài)的功能。因此海康威視加大了寬動態(tài)功能的研發(fā)投入，例如推出了120萬、200萬的高清寬動態(tài)攝像機，以解決客戶的實際使用需要。

　　在IPC中植入寬動態(tài)功能是一個必然的趨勢，簡單地說寬動態(tài)就是場景中特別亮的部位和特別暗的部位同時都能看得特別清楚。寬動態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號值與能分辨的最暗的亮光信號值的比值。由于真實的監(jiān)控環(huán)境中往往光照不理想或非常復雜，采用傳統(tǒng)CCD取得的圖像效果往往不理想，由于CCD的感光特性所限制，在技術上很難在有重大突破，而CMOS技術已經達到160dB，采用CMOS技術的攝像機，寬動態(tài)范圍要比CCD寬動態(tài)范圍有極大的提高。對于DPS技術，每個像素對應的光線都可以優(yōu)化曝光，每一幀數(shù)據(jù)讀取時間只需0.8毫秒(傳統(tǒng)CCD技術則需數(shù)十毫秒)，這樣系統(tǒng)可以對每個像素進行多次單獨采樣;而成像系統(tǒng)控制著每個像素的最佳采樣時間，在每個像素達到最佳狀態(tài)時存儲像素信息。在所有像素被采集后，系統(tǒng)再對其進行處理，最終形成高質量的圖像。即使在最苛刻的光照條件下，也可捕捉到清晰、逼真的圖像，再也不會因為陰影、眩光、反射和太陽光而使圖像發(fā)暗或被破壞。因此，可以說未來的監(jiān)控攝像機屬于寬動態(tài)攝像機，寬動態(tài)技術屬于CMOS。