主页（http://www.pttcn.net）：DPS VS.CCD 谁与争锋(2) 为了让CMOS图像传感器技术发挥更加卓越的性能，国内也有一批研发队伍。如复旦大学、浙江大学、西安电子科技大学、国防科技大学等院所，部分厂商也开展了CMOS图像传感器的设计、研制和应用开发等工作。 作为新兴的感光器件，在经过多年的探索后开始成熟，未来CCD将与CMOS并存一段时间，除非CCD在工艺上和性能上能够有较大幅度的提高，否则，笔者个人认为，其终将被CMOS器件取代，就象当年摄像管被CCD取代一样。 越来越多的摄像机制造商开始发展DPS技术的摄像机 DPS技术称之为数字像素处理系统（Digital Pixel System），与CCD不同，DPS是纯数字的图像拾取和处理系统。在当今如火如荼的数字化进程中，视频监控领域也势不可挡地从模拟向数字化发展，同样，在监控的前端，DPS技术的出现和应用，也使传统的模拟摄像机进入到了一个数字化的时代，实现了从模拟到数字的产品交替。 从目前看，DPS技术存在着明显的优势： 其一，传输时间短。CCD摄像机在图像的采集、处理和输出过程中需要经过多次的信号转换，存在传输时间长，转换噪声大，视频信号衰减等缺陷。而DPS摄像机包含一组数字的图像传感器和数字的图像处理器。其核心技术是在数字图像传感器的每一个像素上集成了一个模拟数字转换器（ADC），每个数字图像传感器的ADC在捕捉到光信号时直接转换为数字信号，从传感器到输出的过程中，单帧图像获取时间仅需0.8毫秒，最大限度地减少了无效的转换，降低了噪音和衰减。 其二，CCD摄像机在采集一幅图像的过程中通常只对整个图像采样1次，获取的图像会出现不同程度明亮的区域曝光过度、较暗的区域欠曝光的现象。采用DPS技术的摄像机在采集一幅图像时，系统可对每个像素进行多次单独无损失采样，成像系统控制每个像素的最佳采样时间，在每个像素达到最佳状态时存储像素信息，最终可同时获取场景中明亮及阴暗区域详细的图像信息。 其三，模拟人眼与大脑，图像传感器和图像处理器具有双向实时互动性。DPS摄像机在图像的摄取和处理过程类似于人眼和大脑的关系，负责图像的处理和运算的同时，不断向图像传感器下达指令，不仅调整曝光时间而且改变实际的图像捕捉算法。最终，在特定的图像特征和光照下，获得最佳的图像效果。 其四，更宽的动态范围和更真实的色彩再现。采用DPS技术的摄像机，通过其特有的数字采样和数字处理，得到比CCD摄像机更宽的动态范围（CCD的动态范围最大为60dB，DPS可达到120dB），更加接近真实场景的色彩还原。在单一图像中曝光达数十万像素，即使在最苛刻的光照条件下，也可捕捉到清晰、逼真的图像，再也不会因为阴影、眩光、反射和太阳光而使图像发暗或被破坏。 其五，DPS摄像机内嵌强大软件平台，NTSC/PAL制式兼容，DPS摄像机打破了传统的地域界限；线缆补偿、线锁调整、更宽的白平衡范围，使原本复杂的使用、调整、偏色等问题变得迎刃而解；内嵌软件可在前端摄像机上实现诸如视频移动侦测、区域放大、报警的输入输出等功能，通过前端的采样和处理，可大大减少后端设备由于干扰和信号传输衰减等而产生的误动作；远程摄像机的设置调整及数字变焦功能也使应用变得简单；同样数字化的信号输出直接提供给高清显示设备或编码压缩芯片，减少信号转换过程的衰减，得到更加真实的图像。 随着DPS技术的发展，越来越多的资深摄像机制造商开始发展DPS技术的摄像机，这包括一些业界知名企业如Pelco、GE、BAXALL、JVC、Honeywell、Sunell景阳。基于DPS技术的平台可以提供更广泛、更智能化的应用，使原本复杂的系统变得简单有效，通过摄像机软件的开发和应用，就可实现包括门禁监控、面部识别、动作跟踪、智能交通、IP摄像机等的系统集成。随着成像技术向全数字系统的转变，DPS技术势必为高质量的视频监控解决方案奠定了图像捕捉和处理的坚实基础。 DPS在特殊应用方面占有一席之地 近年来，摄像机的技术获得了飞快的发展，特别在监控领域中，随着人们对视频质量的更高要求，一些突破传统技术的新技术也呼之而出。基于美国PIXIM 公司的DPS专利技术的图像传感器，采用革命性的设计理念，将先进的微处理技术与影像处理技术加以结合，传感器内部集成了32位的Arm7 控制核心，精确控制每一个像素点的曝光时间，使画面可以达到突破性的95db 动态范围。 DPS图像传感器一经推出，就立即引起各大摄像机制造商的注意，并相继推出基于DPS技术的多款摄像机产品，如BAXALL的Hyper-D系列、GE的Ultraview、Honeywell 的HCCWD484、台湾慧友公司的EQ600 WDII系列。这些摄像机因其出色的动态范围和不错的图像画质，被广泛用在道路交通监控、车辆监控和车牌识别、影像识别和自动追踪等领域。 但从目前来看，与传统CCD传感器件相比，DPS除了表现出其优秀的动态范围，以及在极限光线条件下能获取稳定清晰的图像等明显优势外，某些方面还需要去改良，例如灵敏度、画质等方面。另外，现阶段CCD还有它本身的一些优势。 首先，CCD技术发展历史悠久，已形成了一套完整的理论和先进成熟的制造工艺，以及各式各样的产品和应用，各大厂商如Sony、三星、松下、SHARP的持续投入和开发，使得CCD传感器的画质和性能得到了很好的提升，这些方面成为目前DPS传感器需要努力的空间。另外，CCD的宽动态摄像机技术也在以往的基础上进行了很大改善，如松下和三星公司的产品。 其次，近年来CCD的技术发展也较快，有些功能也在不断提高。因消费类电子产品数码相机的迅速普及，导致各大厂商不断推出600万、700万、800万甚至1000万像素的CCD产品，以及高集成度、多功能、高性能的影像处理DSP芯片，这些也推动了安防用摄像机的发展，有些先进技术被应用于监控摄像机，如SONY早期用于摄录一体机的SS-1M系统。 综上所述，DPS技术作为一项新兴的图像传感技术，在获得传统CCD无法达到的宽动态以及极限环境情况下的良好图像外，可能在一些特殊应用方面，如车牌识别、模式识别等，能占一席之地。但现阶段，CCD传感器件凭借其不错的摄像品质和高速发展的技术和工艺水平将会继续是传统摄像机、消费用数码像机以及娱乐用DV的首选。 某些方面，DPS技术已经远远优于CCD技术 据笔者了解，所谓“DPS数字图像传感和处理系统”是一种纯数字化的图像拾取系统，它包含两个方面：图像传感器和图像处理器。DPS的核心技术是在每一个拾取的像素上都包含一个ADC（analongtodigited数模转换器），在捕捉到光信号时，直接将其放大并转换为数字信号，最大限度地减小了模拟信号传输操作所产生的噪声。 (中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮) |
