寬動態(tài)攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

寬動態(tài)攝像機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

一、寬動態(tài)攝像機(jī)發(fā)展過程

安防行業(yè)是一個發(fā)展迅速的市場,通過視頻監(jiān)控可以看出這個市場的廣闊前景和成長情況。視頻監(jiān)控市場包括攝像機(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，尤其是對具有高品質(zhì)視頻圖像產(chǎn)品的需求。

在監(jiān)控攝像機(jī)的應(yīng)用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)明暗反差較大或逆光的場景。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，并在不同時段下出現(xiàn)明暗反差非常大、背光等情況，如在銀行儲蓄所、重要場所出入口等，因為從窗外射入的強(qiáng)光和從天花板上的熒光燈照射的柔和光線都可能對當(dāng)時室內(nèi)外景象的捕獲造成困難，不能同時反差很大的室內(nèi)外場景清晰地拍攝下來。然而對于保安行業(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)一般會采用背光補(bǔ)償技術(shù)或在室內(nèi)外放置兩臺攝像機(jī)來適應(yīng)較大的光線反差，但效果不太理想。針對這種情況寬動態(tài)技術(shù)誕生了。

1977年松下公司推出第一代寬動態(tài)攝像機(jī)，它的寬動態(tài)范圍是40倍。到了1999年松下公司推出第二代超級寬動態(tài)攝像機(jī)，它的寬動態(tài)范圍達(dá)到80倍（48dB）。2005年4月松下的第三代超級寬動態(tài)攝像機(jī)問世了，它的寬動態(tài)范圍達(dá)到160倍（54dB）。目前寬動態(tài)技術(shù)主要由國外一些大的攝像機(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實現(xiàn)寬動態(tài)的原理基本一致。寬動態(tài)的主要技術(shù)是采用特殊DSP（數(shù)字信號處理）電路，對明亮部分進(jìn)行最合適的快門速度曝光，然后再對暗的部分用最合適的快門速度曝光，然后將兩個圖像進(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)的超寬動態(tài)攝像機(jī)ISD-A10，它的動態(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)志著寬動態(tài)技術(shù)有了巨大的突破，新一代寬動態(tài)攝像機(jī)已經(jīng)站在更高一層的起點上向前跨出一大步。

二、Pixim的DPS技術(shù)超級寬動態(tài)攝像機(jī)問世

在2005年9月美國佛羅里達(dá)州奧蘭多ASIS國際安防展會上，一項基于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PiximDPS攝像機(jī)HyperDynamicISD-A10，它成為展會的亮點。并在展會后得到美國、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)在相同場景下的比較。