主頁（http://www.130131.com）：細節(jié)之處現(xiàn)功夫寬動態(tài)攝像機整合大潮來臨

    面對強逆光的惡劣環(huán)境，寬動態(tài)攝像機解決了安防監(jiān)控的一大難題，明、暗區(qū)域同時看清楚，可以為安防提供更為有力的視頻圖像。本次專題適逢2008年中國國際社會公共安全產品展覽會，本文提供廠家寬動態(tài)攝像機新產品，以饗讀者。同時管中窺豹，從眾新款寬動態(tài)攝像機產品中，一窺其發(fā)展趨勢。

    在安防視頻監(jiān)控中，當拍攝場景中出現(xiàn)不同區(qū)域光亮明暗對比強烈的情況時，攝像機總是難以協(xié)調強光源與暗光源區(qū)域的曝光量，以致拍攝出來的圖像難以同時看清楚強光源區(qū)域與暗光源區(qū)域。寬動態(tài)攝像機的出現(xiàn)解決了這一難題。

    而自1997年松下電器有限公司推出第一款寬動態(tài)攝像機之后，國內外眾多的攝像機廠家如博世、Honeywell、GE、Sony、LG、JVC、池上、慧友等也相繼推出了各自的寬動態(tài)攝像機。同時，基于CCD與基于DPS芯片的兩種技術方案在寬動態(tài)攝像機設計方面也呈現(xiàn)出齊步發(fā)展的趨勢。

技術繼續(xù)深化 細節(jié)體現(xiàn)性能
    目前市場上的寬動態(tài)攝像機主要有兩種技術實現(xiàn)方案，一種是以圖像傳感器配合數(shù)字信號處理器的方式實現(xiàn)寬動態(tài)效果，主要實現(xiàn)形式為雙倍速CCD+DSP、普通CCD+雙快門等，該技術方案采取雙曝光或者多次曝光的方式，并通過DSP將采集到的模擬信號轉換成數(shù)字信號輸出，最后將兩次曝光或者多次曝光形成的畫面進行合成，從而得到一幅光、暗處都能清晰表現(xiàn)的畫面（以下稱該類寬動態(tài)攝像機為CCD寬動態(tài)攝像機）；另一種是采用DPS（數(shù)字圖像傳感與處理系統(tǒng)）的技術方案，該方案中DPS可以對拍攝區(qū)域進行多次單獨無損失采樣，并直接輸出數(shù)字信號，因此無需經過DSP對信號進行轉換（以下稱該類寬動態(tài)攝像機為DPS寬動態(tài)攝像機）。

    而在2008年中國國際社會公共安全產品展覽會上，歸屬兩種技術方案派系的廠家均各自推出了新的寬動態(tài)攝像機，松下將他們的第五代寬動態(tài)技術SD5作為主推產品，吸引了眾多參觀者的眼球，而Sony公司也推出了新的CCD和Dynaview+寬動態(tài)技術。新寬動態(tài)技術體驗區(qū)已經成為此次安防展上的一大亮點。

1.CCD寬動態(tài)攝像機：深耕DSP求突破
    影響攝像機拍攝圖像寬動態(tài)效果的最直接因素是圖像傳感器和數(shù)字信號處理器的性能，而目前在視頻監(jiān)控方面應用的主要為Sony及其它少數(shù)幾家的CCD，這些不同廠家的CCD在基本性能上差距十分小，因此，各廠家如何針對性地開發(fā)DSP，提升DSP的性能成為提升寬動態(tài)攝像機性能的關鍵。

    而CCD寬動態(tài)攝像機到目前為止已經有10多年的發(fā)展歷史，其技術方案已經十分成熟，因此在新型產品開發(fā)特別是在DSP開發(fā)方面會具備針對性，主要是針對以往的DSP不足之處進行完善與提升，通過提高DSP的處理能力與處理速度，可使單位時間內每個像素的曝光更為充分，以形成更寬動態(tài)、色彩還原更接近現(xiàn)實的圖像。從目前的新產品來看，各主流廠家的寬動態(tài)攝像機基本上都具備120倍以上的動態(tài)范圍、540線以上的水平清晰度，在色彩還原及色階過渡方面更接近現(xiàn)實，光暗區(qū)域對比更為平衡。

    如Sony有限公司日前推出的寬動態(tài)機型SSC-DC670/DC690系列就針對清晰度、色彩還原、色階過渡等方面作出了改善。索尼（中國）專業(yè)系統(tǒng)集團產品市場科產品經理文軍介紹，該系列寬動態(tài)攝像機采用了Sony最新研發(fā)的Dynaview+技術，基于該技術的DSP在靈敏度方面有了比較大的提高（可達0.05Lux），這促使DSP的處理速度得到提高，因而在每個像素上的曝光變得更為充分。于是該系列產品的性能得到了比較大的提升，寬動態(tài)范圍達到了128倍，具備540線的水平清晰度，光、暗區(qū)域圖像較之以往的機型更為平衡，在色彩還原與色階過渡方面更為自然且接近現(xiàn)實。

    上海樂金廣電電子有限公司（LG）在寬動態(tài)攝像機開發(fā)方面同樣采取加強DSP的方式，并于近期開發(fā)出擁有自主專利的3D-DNR數(shù)字信號處理器，針對以往的機型可能造成的色彩還原不真實、光暗區(qū)域顯示不均衡、拍攝高速移動物體產生拖尾等情況進行了改進。據該公司安防開發(fā)室先任研究員文永介紹，該公司最新的寬動態(tài)攝像機為LS902P-B/LS092P-B1超寬動態(tài)日夜型攝像機，其技術方案是在圖像采樣時通過對畫面劃分為五個區(qū)域，再對五個區(qū)域的光值進行測算，并對光值測算結果進行平衡與綜合，以通過五個區(qū)域的光值計算其均值峰值，使圖像采集在光、暗部分更為接近。此外，該款DSP還可以根據不同時間內進入光圈的光線強弱進行判斷，并實時自動調整曝光量，使拍攝出來的畫面具備更大的寬動態(tài)范圍，攝像機的靈敏度也顯得更高，拍攝高速移動物體時不會產生拖尾現(xiàn)象，并且在色彩還原方面更接近現(xiàn)實，特別是在外景方面可以看得更清楚，克服了以往專注于看清楚內景而在外景方面的欠缺，使內外景可以均衡地顯示，為安防監(jiān)控中更好地發(fā)現(xiàn)不法分子的行動軌跡提供了方便。

    此外，通過多次曝光（如五次曝光）來增加暗區(qū)曝光量的技術在CCD寬動態(tài)攝像機的設計方面已經越來越得到廠家的重視，相比于以往的雙倍速CCD和雙快門技術，進行多次曝光采樣形成的圖像在光暗區(qū)域對比與過渡、色彩還原、色階過渡等方面均表現(xiàn)優(yōu)異，特別是暗區(qū)在增加曝光量之后形成的圖像可以更為清晰。

    值得注意的是，目前攝像機業(yè)界在更高性能CCD的研發(fā)方面也出現(xiàn)了突破，Sony新推出了super HAD二代CCD，該CCD增強了攝像機針對單個像素進行采集的感光能力。普通CCD在每個像素點上只有一個聚光鏡片，而super HAD二代CCD為了有效利用像素之間的間隙，提高像素點的感光能力，在每一個像素點上都有兩片用作聚光的透鏡，這兩片透鏡不但對像素進行采集，同時在像素與像素之間的間隙也進行放大，使單像素的感光面積增大30%，極大地增強了CCD整體的感光能力，暗景更具通透感，因此表現(xiàn)力也更強。相信該類CCD大量應用到安防之后，CCD寬動態(tài)攝像機的性能再次得到較大幅度提高將指日可待。

2.DPS寬動態(tài)攝像機：更高動態(tài)范圍是永恒的追求
    DPS是基于CMOS的寬動態(tài)技術方案，由美國Pixim公司研發(fā)并推出其在寬動態(tài)攝像機方面的應用。與CCD不同，這是一種純數(shù)字化的圖像拾取系統(tǒng)，其本身就已經將圖像傳感器及圖像信號處理器包含在同一芯片上。DPS的核心技術是在每一個拾取的像素上都包含一個數(shù)模轉換器ADC，在捕捉到光信號時，直接轉換為數(shù)字信號并將其放大，可最大限度地節(jié)省無效的傳輸操作，降低了噪音和衰減，保證了獲取圖像的高質量性，在輸出后的圖像無拖尾、垂直光斑和開花現(xiàn)象。DPS系統(tǒng)在整個圖像的獲取、傳輸和處理中，不論前端的拾取還是后端的處理完全以數(shù)字化的形式進行。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)