近幾年來，隨著人們生活水平的提高,，安防監(jiān)控" title="安防監(jiān)控">安防監(jiān)控受了到重視,，越來越多的環(huán)境需要布設監(jiān)控設備。攝像機的技術(shù)也日新月異不斷升級,，更好的滿足了各種各樣不再的監(jiān)控環(huán)境需求。其中寬動態(tài)攝像機為一個分支的重要代表,，在明暗反差太大,、光線來源單一的場合，寬動態(tài)攝像機可以大展拳腳,，為用戶還原清晰的本質(zhì)畫面,，因而受到廣大廠商的重視，本文從技術(shù)方面解析寬動態(tài)攝像機受重視的緣由?
寬動態(tài)攝像機到現(xiàn)在為止,，究竟經(jīng)歷了幾代,，沒能講得清楚。就技術(shù)而言,，不算背光補償技術(shù),，寬動態(tài)現(xiàn)有二種重要實現(xiàn)方式：CCD+DSP技術(shù)和CMOS+DPS技術(shù)。
CCD+DSP技術(shù)：
DSP芯片是一種特殊的微處理器,，根據(jù)數(shù)字信號" title="數(shù)字信號">數(shù)字信號處理理論的數(shù)學模型和算法,，設計出專門的數(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備等,。許多在模擬信號處理器中無法進行的工作，都可以在數(shù)字處理中進行,，如二維數(shù)字濾波,、數(shù)字動態(tài)圖像檢測、數(shù)字背景光補償,、膚色輪廓校正,、細節(jié)補償頻率調(diào)節(jié),、準確的彩色矩陣、精確的校正,、自動聚焦等,。
超級寬動態(tài)技術(shù)常使用雙速CCD配合DSP的處理方式。這種雙曝光(或雙快門)技術(shù)的核心是針對明暗反差較大的場景,，攝像機先對明亮區(qū)域進行一次快速曝光,，得到一幅亮部區(qū)域清晰正常的圖像并存儲到數(shù)據(jù)緩沖存儲器" title="緩沖存儲器">緩沖存儲器中;然后再對場景中暗部區(qū)域進行一次慢速曝光，得到一幅暗部區(qū)域畫面清晰的圖像也存儲到數(shù)據(jù)緩沖存儲器中,。以上曝光完畢后,，利用DSP特有的圖像處理算法，將兩幅圖像當中亮度適當?shù)牟糠址謩e切割下來,，最后進行疊加合成并輸出一幅明暗區(qū)域都清晰可見的圖像,。這樣就能避免亮部曝光過度和暗部曝光不足的問題，從而使整個畫面都清晰可見,，以實現(xiàn)寬動態(tài)的處理效果,。但如果采用不同DSP芯片，在具體細節(jié)上還是有明顯差別,，比如對靈敏度,、色還原度、白平衡等的處理,。
CMOS+DPS技術(shù)
美國Pixim公司在斯坦福大學20世紀90年代技術(shù)發(fā)展基礎上研發(fā)了一種基于CMOS技術(shù)的新型的圖像拾取系統(tǒng)——DPS(數(shù)字像素處理系統(tǒng)),，此系統(tǒng)可以通過其超強的寬動態(tài)功能來獲得高質(zhì)量的圖片。寬動態(tài)功能劃時代地提升了一幅圖像中亮和暗區(qū)域的影像拍攝效果,，可以達到比CCD更真實,、更清晰的圖像。在寬動態(tài)處理上,，DPS采用的是每一個像素單獨曝光和ARM7控制技術(shù)" title="控制技術(shù)">控制技術(shù),，相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態(tài)范圍" title="動態(tài)范圍">動態(tài)范圍。從數(shù)值上來說,，采用DPS技術(shù)的CMOS攝像機就目前的處理技術(shù),，其動態(tài)范圍即可到達95dB，甚至可至120dB" title="120dB">120dB,。在擴大動態(tài)范圍的同時,，DPS也解決了CCD傳感器在處理動態(tài)范圍和色彩真實性上的不足，其色彩還原性更加真實,，能夠滿足應用的要求,。使用這種技術(shù)的攝像機在數(shù)字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，在捕捉到光信號時直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾,。
DPS技術(shù)體現(xiàn)的寬動態(tài)功能劃時代地提升了一幅圖像中亮和暗區(qū)域的影像拍攝效果,，可以達到比CCD更真實、更清晰的圖像,。由于DPS采用的單一像素曝光和ARM7控制技術(shù),，所以相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動態(tài)范圍。又由于DPS的每個像素單獨處理技術(shù),，也解決了CCD傳感器在處理動態(tài)范圍時帶來的色彩還原性不足等問題,。
但也需要指出，由于DPS是基于每個像素單獨處理的技術(shù),，因其每個像素都包含一套完整的處理電路,，從而也大大減小了每個像素的感光面積，即感光量減少,，其結(jié)果是基于CMOS和DPS技術(shù)的攝像機,，其靈敏度是有顯著影響的，或說不甚滿意,。
對比CCD寬動態(tài)技術(shù)，艾普視達的市場部經(jīng)理范清華表示：“值得注意的是,，由于CCD的固有特性,，即便是采用多次曝光方式，CCD攝像機的寬動態(tài)范圍最多也只有66dB,，而CMOS寬動態(tài)攝像機據(jù)悉其動態(tài)范圍已能達到120dB以上,，在未來CMOS寬動態(tài)技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。”
結(jié)語：
作為一種非常實用的寬動態(tài)攝像機,，在技術(shù)層面的發(fā)展必然會精益求精,。總之,，唯有寬動態(tài)技術(shù)自身的不斷提升,，才能被更多的使用者接受，從而走進千家萬戶,。