主页（http://www.pttcn.net）：利用宽动态范围优化视频分析数据 本文主要分析了宽动态范围 (WDR) 特性的新式安保摄像机可以提高视频图像的精度，使传输给视频分析的数据更稳定，质量更高。 视频分析技术将使安保摄像机在世界范围内的应用面目一新。例如，正处于研制阶段的智能视频解决方案能够从数百万候选者脸型中识别出特定的人、在一座人山人海的体育场馆中锁定可疑人物、追踪一群恐怖分子、在闹市街头或机场监测可疑行为。 同样令人振奋的是，视频分析技术还能应用在非安保领域，为人们提供高含金量的业务情报。例如用于库存管理，或在营销方面分析客流模式和人口统计信息。然而，无论视频分析软件如何优秀，其效果都取决于视频图像的质量。要获得足够的分析数据，需要图像传感器传输的图像质量具备宽动态范围(WDR)、高信噪比(SNR)、极低的图像伪影以及准确的色彩还原等特征。人们对视频分析的期望已经超出了CCD摄像机的能力范围。无论灯光条件、温度和其它环境因素如何变化，都必须能持续生成高质量的图像，同时还要避免误报警——这对于基于模拟CCD的传统安保摄像机来说是相当困难的。因此，新一代的分析系统纷纷采用新型的数字图像传感器。 CCD摄像机在视频分析领域的局限性 由于动态范围有限，模拟式电荷耦合元件(CCD)摄像机在智能视频应用中表现吃力，比如存在亮区过度饱和、暗区曝光不足、色彩还原不佳以及交叉伪影等问题，从而引发误报或漏报。克服CCD的缺陷需要评估和过滤影响数据精度、降低分辨率和浪费宝贵带宽的无用数据。 CCD传感器有限的动态范围会造成过度饱和，出现饱和、高光溢出和垂直拖尾等图像伪影。饱和现象发生时，亮区内的像素曝光过度，全部变为白色。高光溢出指摄像机图像传感器在捕捉照明强度很高（如太阳或明亮物体）的有限区域时，发生色彩失真。与之类似，CCD的读通道接收到超量的光能时，所捕捉图像的大片区域会丢失信息，显示为白色的竖直条纹。然而，许多用来修补CCD图像缺陷的技术又会造成亮度、色彩饱和度和细节上的损失，使智能视频解决方案传输的数据精度降低。 CCD技术的另一个问题是传感器芯片上的电子泄漏所造成的时序性视频噪声，表现为视频流中的串扰。这种随机性视频噪声会降低画面质量，引起误报并加大智能视频算法的延时，从而影响图像处理的实时性。算法通常会将随机的传感器噪声误认为场景运动。 基于CCD的摄像机经常会出现交叉伪影，其表现为运动物体周围出现的锯齿状边缘。造成这种现象的原因是NTSC和 PAL电视制式标准的传统限制，而它们对视频分析应用来说毫无用处。 简而言之，CCD存在许多局限性，例如图像过饱和、随机噪声引起的视频失真以及各种明显的图像伪影等，导致视频流数据含量低，迫使算法作出评估或猜测，最终造成误报或漏报事故。另外，为克服CCD局限性而采用的其它过滤技术则占用了宝贵的带宽、数据存储空间和处理时间，还降低了分辨率。 WDR对视频分析的贡献 一种具有宽动态范围 (WDR)特性的新式安保摄像机可以提高视频图像的精度，使传输给视频分析的数据更稳定，质量更高。 WDR指摄像机能够以最高的明暗比捕捉图像。换句话说，即使在高反差照明、强逆光、眩光、反光和其它无法控制或变化不定的照明条件下，WDR摄像机都可以同时捕捉一个场景中最亮和最暗区域的细节和准确色彩。 WDR的衡量单位是分贝(dB)。一般而言，有效的视频分析要求摄像机提供100分贝或更高的动态范围，从而使同一场景中不同照明区域能生成噪声极低（高信噪比）、色彩准确、图像质量优秀、细节突出的高质量数据。 视频分析算法必须不断根据摄像机“看到”的东西进行评估或做出最佳猜测，以区分前景和背景、静止和移动物体，以及视频伪影或其它传感器错误和目标敏感事件。 WDR摄像机能传输稳定的高质量数据，优化视频应用程序的算法，从而实现精确评估和识别。其生成的高质量图像在整个场景（亮区和阴影）中正确曝光，色彩逼真度高，特征表现锐利，细节突出，图像伪影较少存在或不存在，视频噪声低。 除了图像质量和色彩还原以外，全数字WDR摄像机还能为现场实时网络视频分析（即在摄像机中内置分析功能）提供最佳数据。有了全数字WDR摄像机，无须再将数据从模拟转换为数字；而且因为视频分析是在现场完成，只有重要事件才会通过网络传输，从而减少了流量和时间，并降低误报率和数据存储空间。即使数据是先传输到中央服务器再作分析，WDR摄像机也能为分析提供最高质量的数字数据，以及降低存储空间需求。 DPS技术为视频分析技术带来了新的应用空间 新型数字传感器改进了安保摄像机的视频图像质量，以满足安保和分析方面的要求。尤其是Pixim的Digital Pixel System(r)（数字像素系统，DPS）超宽动态范围技术提供了最适合视频分析的图像质量。 即使在高反差照明、强逆光、眩光、反光和其它无法控制或变化不定的照明条件下，配备Pixim专业图像处理芯片组的摄像机也可以在一个场景中同时捕捉最亮和最暗区域的细节和准确色彩。采用Pixim技术的摄像机还能将垂直拖尾、像素高光溢出、阴影曝光不足、亮区过饱和、移动物体周围的交叉伪影等在CCD摄像机上常见的图像伪影减少到最低程度。 通过提供最佳的WDR（最高120分贝），Pixim能够在任何照明或其它环境条件下实现高质量的视频图像。这一技术为视频分析应用程序研发商、摄像机制造商和最终用户带来了无限可能。 对许多重要的应用场合，如金融服务机构、零售商店、赌场、边境、学校、劳教所，以及许多与运输相关的环境，包括机场、海港、火车、轻轨和公共汽车等，DPS技术的超宽动态范围、高分辨率、准确色彩以及最低程度的图像伪影都能显著地提高安保效果。 除上述安保方面的用途以外，高质量的图像还能实现视频分析和提高业务情报的质量。例如，清晰、色彩犀利、细节突出的图像有助于企业追踪载有其货物的交通工具和集装箱，以改善库存管理。零售商店可以计算每天特定时间内进入某区域的人数，找出顾客流量最大的购物走廊。列车公司可以使用智能视频分析程序追踪每站上下车的人数，在乘客结束上下车时安全地关闭自动门，又或者根据某列火车上的乘客数量以及售出的票数推算出月票或其它套票的使用情况。
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