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摄像机的幕后推手——DPS宽动态技术
2007/4/19 14:44:00   《中国安防》   刘弋   关键字:摄像机      浏览量:
当今世界,科学技术的进步与创新是社会经济发展的决定性力量,自主创新能力是国家竞争力的核心,也是企业竞争力的核心。中国平安城市项目的启动及全球安防市场的不断扩大,市场竞争的不断激化迫切要求我们走一条自主创新,拥有自主核心技术的品牌之路。

     摄像机急需改善动态功能和光线感应效果
                
     当今世界,科学技术的进步与创新是社会经济发展的决定性力量,自主创新能力是国家竞争力的核心,也是企业竞争力的核心。中国平安城市项目的启动及全球安防市场的不断扩大,市场竞争的不断激化迫切要求我们走一条自主创新,拥有自主核心技术的品牌之路。
                
     自监控摄像机出现以来,人们为了满足各种安全需求,将摄像机安装在需要监看的不同位置。由于监控位置的光线不同,摄像机所表现出来的图像也存在极大的区别,特别是在光线明暗落差过大的场景中,传统的摄像机受CCD感光元器件的特性限制,对单一图像中最亮和最暗部分的平衡调节能力非常有限。针对这种现象,如何在摄像机的图像摄取上达到最佳的曝光水平一直是视像研究者们的共同目标,通过技术革新使摄像机具有良好的动态功能和光线感应效果,逐渐成为各大摄像机厂商关注的焦点。

     光学动态范围
                
     动态范围最早是信号系统的概念,一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。数字摄像机也可看作一个信号系统,所以动态范围主要为光学动态范围。
                
     当在强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时,摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度显现为白色,而晦暗区域因曝光不足成为黑色。可见摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在着局限的,这种局限我们通常称为光线的“动态范围”。其广义是指摄像机对拍摄场景中景物光照反应的适应能力,主要是亮度差和色温反差的适应范围。

     光学动态范围(DR_Optical)= 饱和暴光量 / 噪声暴光量(暗电流)
                
     数字相机的光学动态范围主要是由图像传感器决定的。其中饱和暴光量是指图像传感器达到最大的饱和容量时的暴光量,即无论再怎样增加暴光也无法接受更多的电子了。噪声暴光量相当于在全黑环境时图像传感器仅仅有本身暗电流时的暴光量。图像传感器的动态范围定义公式如下:动态范围(db)  = 20*log(全电荷容量/暗电流容量)
             
     新一代宽动态摄像机应运而生
             
     景阳公司作为安防监控领域的专业研发、制造商,于2005年初与美国pixim公司合作,采用一种在图像摄取技术上有突破创新的专利DPS摄取技术,开发出具有120dB超宽动态范围的新一代宽动态摄像机。
             
     DPS技术是美国Pixim公司在斯坦福大学电子工程学教授AbbaselGamal和其学生20世纪90年代技术发展基础上研发了一种新型的图像拾取系统,此系统可以通过其超强的宽动态功能来获得高质量的图片。宽动态功能划时代地提升了一副图像中亮和暗区域的影像拍摄效果,可以达到比CCD更真实、更清晰的图像。在动态范围上,DPS采用的单一像素曝光和ARM7控制技术,相比于CCD的两次曝光成像有了更高的动态范围。从数值上来说,采用DPS技术的摄像机的动态范围可到达101dB,最高可至120dB。在扩大动态范围的同时,DPS也解决了CCD传感器在处理动态范围和色彩真实性上的不足,其色彩还原性更加真实,完全能够满足不同条件下不同客户的要求。
                                                          
     DPS技术的基本原理

     DPS(Digital Pixel System)称为数字像素系统,其核心发明为数字像素......

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