DPS寬動態監控攝像機技術介紹及應用分析

　　隨著用戶對攝像機圖像效果要求的不斷提高，在明暗反差過大的場景中，如大廳、門口等光線差別比較大的場所，傳統攝像機只能依靠背光補償(BLC)功能來處理。當背光補償功能打開的時候，背景圖像會出現曝光過足，圖像發白、失真;當背光補償功能關閉的時候，前景圖像因為曝光不足而成為黑色。許多攝像機生產廠家為了解決這些問題，相應地對背光補償(BLC)采用了一些增強技術，但也僅是對局部圖像進行處理，無法得到理想的全局圖像。因此必須有一種具有新技術的攝像機，來滿足逆光環境下對攝像機的要求。寬動態技術攝像機應運而生，逐漸成為各大攝像機生產廠商關注的焦點。

　　寬動態攝像機介紹

　　按照度值來衡量，當攝像機從室內看窗外，室內照度為100Lux，而外面的照度可能是在10,000Lux，對比就是10,000/100=100：1。在這種對比下人眼能很容易的同時看清室內和室外的物體，因為人眼能處理1000:1的對比度。然而傳統CCD攝像機就會有很大的問題。因為傳統攝像機只有3:1的對比性能。

　　安裝現場復雜的光線環境，導致只能看到監控目標的輪廓，同時會出現畫面被破壞、缺乏色彩層次等問題。當使用最慢為1/50秒的電子快門來取得室內較暗處目標的正確曝光，但在這種情況下室外明亮處的圖像由于過度曝光會變白(過亮);當選擇最快1/6000秒取得室外明亮處影像的完美的曝光，但是室內較暗處的影像會由于欠曝光而變黑(過暗)。這是一個自從監控攝像機被發明以來就一直長期困擾使用者的問題。

　　寬動態攝像機技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到物體圖像而運用的一種技術。當在強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區域及陰影、逆光等相對亮度較低的區域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現明亮區域因曝光過度成為白色，而黑暗區域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質量。攝像機在同一場景中對最亮區域及較暗區域的表現是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態范圍”。

　　廣義上的“動態范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極點到最高端極點之間的區域，此區域的描述一般為最高點與最低點之間的差值。這是一個應用非常廣泛的概念，在談及攝像機產品的拍攝圖像指標時，一般的“動態范圍”是指攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應能力，具體指亮度(反差)及色溫(反差)的變化范圍。

　　DPS寬動態攝像機技術

　　1、與傳統CCD相比DPS攝像機是真正的數字攝像機

　　傳統CCD攝像機在圖像的采集、處理和輸出過程中需要經過兩次模擬信號的轉換過程，從CCD(模擬)——A/D轉換——處理器(DSP)——D/A轉換——輸出(模擬)，存在著傳輸時間長(整個傳輸轉換過程需要數十毫秒)，轉換噪聲大，視頻信號衰減等缺陷。

　　DPS攝像機的工作原理

　　DPS(DigitalPixelSystem數字像素處理系統)攝像機包含有一個數字的圖像傳感器和一個數字的圖像處理器。其核心技術是在數字圖像傳感器的每一個像素上集成了一個模擬數字轉換器(ADC)，每個數字圖像傳感器的ADC在捕捉到光信號時直接轉換為數字信號，從采樣到輸出的過程，單幀圖像獲取時間僅需0.8毫秒，最大限度地減少了無效的轉換，降低了噪音和衰減。

　　傳統CCD攝像機工作原理

　　DPS攝像機在整個圖像的獲取、傳輸和處理中，不論前端的拾取還是后端的處理完全是數字化的過程。保證了獲取圖像的高質量性，在輸出后的圖像無任何拖尾和開花現象。是真正純數字化的圖像處理系統。

　　2、DPS的多重采樣技術