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细节之处现功夫宽动态摄像机整合大潮来临(2)

时间:2009-01-12 来源:知识网 作者:陈晓亮 点击:

    因为通过DPS技术方案研发制造宽动态摄像机是池上公司在2005年10月才实现的,因此该技术方案目前尚不及CCD技术方案成熟,但是经过三年的发展,该项技术在宽动态摄像机的研发方面也实现了突破,特别是在宽动态范围方面,目前基于DPS技术方案的宽动态摄像机大多可实现95dB以上的宽动态范围,甚至部分机型的宽动态范围可达120dB。这引发国内外众多监控厂家如博世、Honeywell、GE、景阳等开始采用该技术方案来研发自身品牌的宽动态摄像机。

    如深圳市景阳数码技术有限公司就跟Pixim合作,并先后开发出数款DPS宽动态摄像机,其最新的SN-586C/B超宽动态日夜型高清晰度摄像机在动态范围、清晰度等方面较之以往机型有着比较大的突破。据该公司技术部工程师石胜奇介绍,因为DPS可以对每个像素进行多次单独无损失采样,并控制每个像素的最佳采样时间,从而使每个像素达到最佳状态时才存贮像素信息,因此获取的监控场景中光、暗区域的图像信息会更为详细,该款宽动态摄像机在宽动态范围可达120dB,形成的图像可以更容易分辨光、暗区域的物体。而在场景环境(如温度、光线)随时间延长而发生变化的时候,系统可重新对每个像素进行多次采样曝光,图像画面作相应的调整,最终保持画面的清晰。当长时间监视某一场景的时候,DSP技术摄像机会随时间、光线和温度的变化做出自动调整,使得图像的画面可以持续保持清晰。

    而上海慧友沅骅贸易有限公司以往致力于CCD宽动态摄像机的研发,目前也转向DPS宽动态摄像机的研发,并推出了EQ600系列宽动态摄像机。该公司北京分公司经理胡海表示,相较于CCD,DPS宽动态摄像机更容易实现动态范围的提升,部分DPS宽动态摄像机甚至可以达到160dB。安防业界希望在摄像机宽动态范围获得突破,DPS的技术方案是未来重要的发展方向。DPS可以在曝光周期内对进入每个像素的光线进行多次取样,并不仅仅记录每个像素的光线总量,也计算光线的变化速率,对每个像素光线的处理可以达到比CCD和CMOS更宽的动态范围,在光线变化很大的情况下具有更出色的图像效果,在色彩还原上具备更强的真实性。图像处理系统对每个像素持续地进行模数转化并以并行方式发送,整个图像处理过程全数字化,因此可提供很高的信噪比和精确再现原始的画面质量。

3.辅助性技术提升竞争力
    除了在技术方案上提升宽动态摄像机的性能外,一些辅助性的技术设计对宽动态摄像机的弥补也很关键,特别是在宽动态技术发展十多年并进入技术成熟期后,希望通过主要元器件的提升来达到整体宽动态效果的突破已经十分困难,因此,在各种辅助性的技术设计方面如何下苦功进行研究成为决定厂家宽动态摄像机产品先进与否的关键。

    慢速快门、帧积累、伽马曲线对形成的图像进行修正等方面的设计十分重要。Sony产品技术部工程师秦杰介绍,如何研发更适合黑暗环境下通过足够慢的快门以及帧积累来提高该区域的曝光量,需要厂家在技术方面十分精细的参数研究与设置。而Sony最新推出的Dynaview+宽动态技术,采取6种伽马曲线调整的方式,对暗区采样进行修正与调整。同时在光、暗区采样方面,可根据用户的意见进行参数的调整,决定是加强光亮区还是暗区为主的图像采集。

    此外,在运用强光抑制、自动增益、自动白平衡等增强型技术方面,亦是考验厂家细节的方面,目前大多厂家都在宽动态摄像机中加入了该类元素,使宽动态摄像机能够通过量的积累而提升更高的性能。如Sony就采用了聚光筒功能,可以使单像素的采光提高4倍;而LG则在自动白平衡的设计方面下功夫,使摄像机的色彩校正更符合现实。相信以后各厂家在这些辅助技术上的研究会更多,从而通过各个方面的提升来达到宽动态摄像机整体性能的大幅度完善。

功能整合突现未来发展方向
    在2008年中国国际社会公共安全产品展览会上,松下电器(中国)有限公司推出了最新的第五代宽动态技术SD5,该款宽动态摄像机除了在性能上取得部分提升外,其移动物体检测与智能跟踪,并对移动物体采取独立曝光的设计理念获得了众多安防业界人士的关注。该公司系统解决方案营销公司AV系统设备部AV设备课产品经理陈永介绍,该款宽动态摄像机除了在图像清晰度达到600线等性能的提升以外,最重要的是在宽动态摄像机里加入的智能化元素,使摄像机更为适合安防监控的需要。“安防监控应用宽动态摄像机的目的是什么?是为了看清楚需要看清楚的移动物体。因此,松下在第五代宽动态摄像机的设计中不但延继了以往智能化的设计如自动图像稳定、场景变化检测、智能跟踪等,更重要的是,我们在智能锁定、跟踪移动物体的基础上,通过三维立体的算法使移动物体的检测变得更为准确,并且针对安防的需要特别对移动物体进行了单独的曝光,使人们可以更清楚地辨认移动物体的生理特征。”

    众多业内人士认为,智能前端化的趋势越来越受到用户的关注,松下在宽动态摄像机里整合视频智能分析的做法值得借鉴,相信在未来会有更多的功能整合在摄像机里,使宽动态摄像机本身就成为一个可以独立处理监控事件的系统。

    此外,目前的宽动态摄像机中大多具备日夜转换的功能,在光照不足的情况通过彩转黑白来提升摄像机的光摄入量,以让“摄像机看得更清楚”。杰伟世贸易(上海)有限公司(JVC)北京分公司技术二课课长韩晓洲介绍,通过十多年的技术研发,宽动态摄像机要在性能上取得变革性的突破已经十分困难,目前考验厂家的是在一些细节方面的设计,以量的变化来使宽动态摄像机的性能得到提升。日夜型宽动态摄像机正是为了应对光线不足时摄像机无法正确判断快门速度而设计的,当摄像机处于黑白拍摄时,摄像机的快门速度可以更容易地进行判断,因此顺应了安防监控对这种情况下清晰地拍摄场景的需要。

    未来,将会有越来越多的功能整合在宽动态摄像机中,在宽动态摄像机中增加智能化、低照度等方面的功能将成为宽动态摄像机发展的一大趋势。

结语:宽动态摄像机未来将成标配
    在银行业、道路、停车场、大厦出入口、港口、海关等视频监控市场领域,光、暗区域形成强烈对比的情况下,宽动态摄像机的应用将越来越广。两种技术方面目前呈现出平行发展的态势也必将促使相关厂家继续加大力量进行技术、产品研发,使其更适应各种应用环境。而随着其技术越来越成熟,宽动态摄像机的应用也必将更为广阔,正如松下陈永所说,“未来,宽动态功能将成为视频监控的标准功能匹配。”
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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