主页（http://www.pttcn.net）：浅议宽动态摄像机技术及功能 本文着重从宽动态摄像机的发展背景出发，介绍了背光补偿技术、两种不同的宽动态技术比较以及宽动态摄像机的几种主要功能。为读者们提供了一个系统的宽动态摄像机的技术理论和发展情况。 现在宽动态摄像机已不是新鲜的事物，早在十年前，松下就研制出了第一代宽动态摄像机。到2005年，松下推出了第三代宽动态摄像机，高达160倍的宽动态范围，从而在真正意义上实现了宽动态效果。 在监控摄像机的应用过程中，经常会出现明暗反差较大或逆光的场景。在同一位置往往会面临多种照明条件，很多地方照明分为日光和人工照明的混合光，并在不同时段下出现明暗反差非常大或者说强背光的情况，如在银行的储蓄所、出入口等处，因为从窗外射入的强光都可能对当时室内外场景的捕获造成困难，不能同时将反差很大的室内外场景清晰地拍摄下来。 普通摄像机由于受CCD感光特性所限制，拍摄的图像会出现背景清晰前景过暗的情况，效果不理想。一个普通摄像机只有一个快门速度选择，其取所有进入CCD光线亮度的平均值决定曝光等级，普通的摄像机在采集图像信号后，根据画面的整体亮度对画面进行一个自动增益调整。这不是一个理想的办法，当快门速度增加的时候，光圈被关闭导致主要目标变得太黑而看不见。这种情况在同一幅画面明暗对比很强烈时，会出现无法控制合适的曝光速度，导致画面背景明亮前景发黑的情况。 背光补偿技术
自宽动态技术的出现较好地解决了以上述问题。宽动态摄像机（不管是采用DSP技术的CCD摄像机，还是采用DPS技术的CMOS摄像机）采用了先进的宽动态图像传感器和图像处理技术，视频传感器在曝光周期内对每一个像素点的采光进行多次取样，不仅记录每个像素的采光总量，也计算采光的变化速率，对每个像素的曝光处理可以达到更宽的动态范围。
宽动态技术并不是CCD摄像机独有的，由于CCD的感光特性限制，在技术上很难再有重大突破，而CMOS宽动态摄像机将会有突出的表现，可以说未来的监控摄像机都会有宽动态功能，而宽动态技术将属于CMOS。 其中以Pixim公司最新出来的基于CMOS技术的DPS图像拾取系统最为突出。此系统可以通过其超强的宽动态功能来获得高质量的图像。可以达到比CCD更真实、更清晰的图像。在动态范围上，DPS采用的单一像素曝光和ARM7控制技术，相比于CCD的两次曝光成像有了更高的动态范围。从数值上来说，采用DPS技术的摄像机的动态范围可到达95dB，最高可至120dB。在扩大动态范围的同时，DPS也解决了CCD传感器在处理动态范围和色彩真实性上的不足，其色彩还原性更加真实，完全能够满足不同条件下不同用户的要求。 DPS技术的核心是在每个像素点在捕捉图像时即将光信号转换数字信号——由模拟到数字转换ADC(analog-to-digital converter),这样使信号衰减和色度亮度串扰降到最小，使传感器为每个像素提供最佳、独立的曝光次数，一旦数据以数字形式被捕获，多种多样的数字信号处理技术可被用于图像再现。即使在极端照明的条件下都能拍出还原准确、低噪声的图像。 Pixim的DPS技术使用被称为“多点采样”技术，在一个单独的捕获画面，每个像素被独立地无破坏性地多次取样。成像系统决定最佳取样时间和存储像素信息。每个像素捕捉到的存储信息值（强度、时间、噪波弥补）被并行处理，然后转换成高质量的图像。对比之下，其它技术每帧设定一个曝光时间，并同时对每个像素取样，结果导致一些图像的像素曝光不足，还有一些像素曝光过度了。 因为Pixim的DPS技术的每一像素都有自己的模拟——数字转换器，产生的信息被独立捕捉和处理，每一个像素在其摄像机内都起到了作用。在图像传感器的像素排列位置上，每一个像素的曝光时间被调节去处理独特的光条件。基于DPS系统平台制造的一个摄像机实质上都有成千上万个独立摄像单元，每个摄像单元都尽可能创作出最好的图像。这些图像然后被结合起来创造一帧高质量的视频画面。 宽动态摄像机的主要功能 |
