主頁（http://www.130131.com）：監(jiān)測識別報警型是DSP智能攝像機(jī)的發(fā)展方向

        隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也向智能化發(fā)展，而監(jiān)控用的攝像機(jī)也必須智能化。DSP攝像機(jī)有普通型與智能型，以往的DSP智能攝像機(jī)主要是提高圖像質(zhì)量型。本文主要介紹DSP智能攝像機(jī)的工作原理，過去的提高圖像質(zhì)量型與現(xiàn)在需要的檢測識別報警型DSP攝像機(jī)的智能化功能，檢測識別報警型DSP攝像機(jī)在現(xiàn)代平安城市建設(shè)中的作用，以及DSP智能攝像機(jī)必須由提高圖像質(zhì)量型向檢測識別報警型發(fā)展。

        DSP (Digital Signal Processing)即數(shù)字信號處理，它是利用數(shù)字計算機(jī)或?qū)Ｓ脭?shù)字信號處理設(shè)備，以數(shù)值計算的方法對信號進(jìn)行采集、變換、綜合、估值、識別等加工處理，借以達(dá)到提取有用信息、便于應(yīng)用的目的。

        由于有了DSP功能的芯片出現(xiàn)，所以近些年才出現(xiàn)了DSP的新型攝像機(jī)。這種攝像機(jī)的主要特點(diǎn)就是：在攝像機(jī)內(nèi)部的電路采用了大規(guī)模數(shù)字信號處理集成電路（DSP LSI），并且由微處理器對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行檢測與控制，因此其穩(wěn)定性、可靠性、一致性等都大大提高。DSP芯片是一種特殊的微處理器，就是根據(jù)數(shù)字信號處理理論的數(shù)學(xué)模型和算法，設(shè)計出專門的數(shù)字信號微處理器芯片。計算程序全部“硬化”，數(shù)字濾波器所需要的其他設(shè)備也全部集成、硬化，比如加法器、存儲器、控制器、輸入/輸出接口，甚至其他類型的外部設(shè)備等。許多在模擬信號處理器中無法進(jìn)行的工作，都可以在數(shù)字處理中進(jìn)行，如二維數(shù)字濾波、數(shù)字動態(tài)圖像檢測、數(shù)字背景光補(bǔ)償、膚色輪廓校正、細(xì)節(jié)補(bǔ)償頻率調(diào)節(jié)、準(zhǔn)確的彩色矩陣、精確的γ校正、自動聚焦等。因此，有了DSP的攝像機(jī)，可大大提高圖像的質(zhì)量。

        此外，通過數(shù)字設(shè)定，可進(jìn)行畫面格式變換，還可均衡調(diào)節(jié)各參數(shù)值，把攝像機(jī)之間的差別縮減到最小。DSP彩色攝像機(jī)，還能方便地輸出亮度信號與色度信號分離的視頻信號（簡稱Y/C信號或S-Video信號）。DSP技術(shù)不僅使攝像機(jī)在性能上獲得優(yōu)勢，而且縮小了體積，節(jié)省了零件及裝配時間，從而降低了成本。

一、DSP智能攝像機(jī)的工作原理 
        DSP攝像機(jī)的工作原理中，亮度/色度處理、編碼同步發(fā)生器及CCD驅(qū)動等部分電路均采用了數(shù)字信號處理技術(shù)，它們都由微處理器執(zhí)行中心控制。雖然，由于AGC和γ校正電路是在A/D轉(zhuǎn)換之前，仍為模擬處理，但它們的控制電壓和補(bǔ)償信號是根據(jù)數(shù)字部分檢測決定的，因而仍然可以調(diào)節(jié)得很精確。

        亮度/色度處理部分，需要微處理器對數(shù)字信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測處理控制，以測量出信號峰值、平均值、差值等信息，并將這些測量結(jié)果經(jīng)微處理器的運(yùn)算處理，形成各種控制信號。如其中需要采用二維數(shù)字梳妝濾波（2-Dementional Digital Comb Filter）處理技術(shù)，用它可以減小亮度信號對色度信號的串?dāng)_，并最大限度地保留亮度信號高頻成分，從而進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量。

        關(guān)于檢測識別預(yù)/報警型的智能化功能，主要是通過智能化軟件固化在DSP中。通過所監(jiān)控的圖像檢測，如得到所需的信息就去進(jìn)行識別處理判斷，以驅(qū)動預(yù)/報警而阻止犯罪。

二、提高圖像質(zhì)量型DSP攝像機(jī)的智能化功能 
        該類DSP攝像機(jī)在提高圖像效果的同時，而具有智能的特色。因?yàn)橄鄬τ谀�擬攝像機(jī)來說，數(shù)字信號處理攝像機(jī)能方便地使用一些改善圖像質(zhì)量的新技術(shù)。因?yàn)橥ㄟ^數(shù)字信號處理技術(shù)，可以獲得許多模擬信號處理難以實(shí)現(xiàn)的效果。下面主要簡介一下提高圖像效果的智能型DSP彩色CCD攝像機(jī)中所采用的數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù)、數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)、智能數(shù)字背景光補(bǔ)償、數(shù)字自動跟蹤白平衡、數(shù)字動態(tài)展寬、自動聚焦、電子靈敏度增強(qiáng)、數(shù)字降噪及屏幕菜單顯示等智能功能。

1、數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù) 
        采用數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù)，可以有效地增強(qiáng)視頻信號的水平和垂直邊緣，從而獲得邊緣分明的清晰圖像。

        在采用了2H增強(qiáng)信號與視頻信號合成后，就可使視頻信號的邊緣部分得到增強(qiáng)。

2、數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù) 
        數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)可以有效地擴(kuò)展視頻信號的動態(tài)范圍，這樣在拍攝高亮度景物時，不致于使圖像的高光部分被白色完全淹沒。圖3為數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)示意圖。

        用模擬攝像機(jī)拍攝高亮度景物時，其圖像的高光部分就被白色完全淹沒。通過數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)，可對圖像高光部分進(jìn)行壓縮，從而使這部分的圖像細(xì)節(jié)能夠顯現(xiàn)出來。

3、智能數(shù)字背景光補(bǔ)償（Intelligent Digital Back-light Compinsation） 
        背景光補(bǔ)償也即逆光補(bǔ)償。在松下的一些CCD攝像機(jī)中，均采用了自適應(yīng)型的智能數(shù)字背景光補(bǔ)償技術(shù)。這種技術(shù)與常規(guī)的逆光補(bǔ)償技術(shù)相比，這里采用了數(shù)字檢測與數(shù)字運(yùn)算技術(shù)，因而可獲得很好的逆光補(bǔ)償效果。 

        智能數(shù)字背景光補(bǔ)償?shù)脑�理是：將攝像機(jī)攝取的整幅畫面平均分成48個（即8×6塊）正方形的小處理區(qū)域（如臺灣敏通公司的M88 DSP處理器就是這樣），并對每一個小塊的平均亮度進(jìn)行檢測，如果這些小塊的平均亮度差別過大，則通過先進(jìn)的算法縮小這些小塊的亮度差，使過暗的景物能夠較為清晰地重現(xiàn)，而又不致于使圖像亮部區(qū)域出現(xiàn)過載。因此，采用這種智能化的數(shù)字檢測技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫面中心區(qū)域的景物，也能夠清晰地在畫面上呈現(xiàn)出來。

4、數(shù)字自動跟蹤白平衡（Digital Auto Tracing White Balance） 
        數(shù)字自動跟蹤白平衡技術(shù)能夠自動跟蹤畫面上的白色，對系統(tǒng)進(jìn)行白平衡調(diào)整，因而它能夠明顯改善彩色圖像的重現(xiàn)效果。
數(shù)字自動跟蹤白平衡的原理與上述的智能背景光補(bǔ)償技術(shù)類似，它也是將攝像機(jī)攝取的一整幅畫面平均分成48個小塊，并檢測這些小塊中是否有白色，即使畫面上有很小的一塊白色，攝像機(jī)也能夠自動跟蹤它，并以它作為基準(zhǔn)對系統(tǒng)的白平衡進(jìn)行調(diào)整（有關(guān)白平衡的定義及調(diào)整在本人編著的《電視監(jiān)控技術(shù)》一書第二章中有詳細(xì)說明），使重現(xiàn)的圖像絢麗多彩。如松下等彩色攝像機(jī)，就采用了上述的數(shù)字自動跟蹤白平衡的技術(shù)。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)