淺析未來寬動態(tài)視頻監(jiān)控攝像機技術發(fā)展

　　因此，在出現(xiàn)明暗反差較大或逆光的場景應用安防監(jiān)控攝像機時，會使整個圖像中明亮的區(qū)域曝光過度、較暗的區(qū)域曝光不足，而看不清圖像最亮與最暗部分。如在銀行儲蓄所、重要場所出入口等。因為從窗外射入的強光和從天花板上的熒光燈照射的柔和光線都可能對當時室內(nèi)外景象的捕獲造成困難，不能同時將反差很大的室內(nèi)外場景清晰地拍攝下來。

　　其所拍攝圖像會出現(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。最早的解決方法，一般會采用背光補償技術或在室內(nèi)外架設兩臺攝像機來適應較大的光線反差，但效果不理想。擴展動態(tài)范圍的技術隨之應運而生，即現(xiàn)今所說的寬動態(tài)WDR(WideDynamicRange)技術。

　　松下從1977年首推第一代寬動態(tài)CCD攝像機起;到1999年又推出了第二代;2003~2008年再次推出第三代超級動態(tài)CCD攝像機。在此期間，索尼、JVC、三星等也相繼推出了自已的寬動態(tài)CCD攝像機。至今，在安防監(jiān)控領域一次又一次的技術改革中，帶動了安防產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。

　　CCD寬動態(tài)技術是采用特殊DSP(數(shù)字信號處理)電路，對明亮部分進行最合適的快門速度曝光，其后再對暗的部分用最合適的快門速度曝光，然后將兩個圖像進行DSP處理重新組合，使明亮的部分和黑暗的部分皆可看清。這種160倍動態(tài)范圍技術雖具有大的寬動態(tài)，實現(xiàn)圖像灰度的優(yōu)化等優(yōu)點，但其對DSP性能(特別是處理速度)要求很高。目前，由于CCD的特性限制，即便采用多次曝光取樣方式，攝像機的寬動態(tài)范圍也只能到66dB。

　　顯然，由于CCD的感光特性限制，在技術上很難再有重大突破，而CMOS攝像機由于其圖像傳感器本身的優(yōu)異性能，或有突出的表現(xiàn)。如一般的線性輸出模式的動態(tài)范圍就可達40~60dB;

　　加拿大Dalsa公司采用線性-對數(shù)輸出模式的IM28-SA型CMOS攝像機，其動態(tài)范圍就可高達120dB;Apical有限公司結(jié)合Altera的CycloneIII和CycloneIVFPGA，利用AptinaMT9M033720pWDRCMOS圖像傳感器也推出了明亮部分和暗的部分都看得清楚的CMOS寬動態(tài)攝像機;

　　美國PIXIM公司開發(fā)了CMOS-DPS技術，其芯片組從D1000、D1500、D2000到D2500在性能上有了飛速提高：其圖像清晰度從480線提升到540線以上;最低照度從1.0Lux/F1.2到0.5Lux/F1.2;典型寬動態(tài)范圍從95dB到120dB。據(jù)消息透露，有的CMOS的寬動態(tài)技術甚至已能達到160dB。

　　因此可預見，未來的監(jiān)控攝像機屬于寬動態(tài)攝像機，而寬動態(tài)技術則屬于CMOS。