监测识别报警型是DSP智能摄像机的发展方向(2)

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5、数字动态展宽 (Digital Wide Dynamic Range) 
        一般摄像机摄取宽动态范围的场景时，画面上可能会同时出现明亮区域及灰暗区域。如明亮区域显示合适时，灰暗区域则可能过于黑暗；反之，当灰暗区域显示合适时，明亮区域则可能亮得过载。数字动态展宽技术可有效缩小宽动态范围图像的亮暗差别，使两个区域的图像同时在监视器屏幕上清晰地显示出来。

        数字动态展宽技术的基本原理是，采用双速CCD图像传感器，能在同一时间内对摄取的场景分别进行长短不同时间的曝光，将此信号输入专用的图像处理集成电路中，通过变换、合成、校正等处理而输出扩展了40倍动态范围的清晰图像。如松下WV-CP460系列DSP摄像机中，采用了两组AGC电路及一些增强与降噪等处理技术，使摄像机的动态范围进一步地从第一代的40倍增加到80倍，即“超动态二代(Super Dynamic Ⅱ)”。

        有关数字动态展宽较详细的原理，可参阅本人编著的《电视监控技术》一书第二章第六节中的超高动态CCD摄像机。

6、数字自动聚焦(Digital Self-regulation Focus) 
        在快速球与设置在云台上的一体化摄像机中，一般都需要自动调焦系统。尤其在高速球中使用时，其自动聚焦的速度最好不超过1秒，当监控场景的距离相差太大而超过景深范围时，尤为需要。因此，快速地自动聚焦的软件算法的选择与光圈等的控制配合就非常重要。

        自动聚焦的方法很多，有测距法、聚焦检测法与图像处理法三类。目前一体化摄像机中大多采用图像处理法，需了解自动聚焦详情，可参阅本人编著的《电视监控技术》一书第一章第三节以及《安全与光电》论文集中“论各类自动调焦技术及其优劣”一文，这里就不叙述了。

7、电子灵敏度增强（Electronic Sensitivity Up）及数字降噪(Digital Noise Reduction)  
        一般，普通摄像机的AGC打开时，虽可以提高其感光的灵敏度，但干扰噪声也相应放大，从而使监视器屏幕上显示的图像充满杂乱的噪点。而采用电子灵敏度增强及数字降噪技术，可使重现的图像清晰可辨。如松下的WV-CP610彩色摄像机中，在使用电子灵敏度增强及AGC技术提高其灵敏度的同时，还应用数字降噪技术降低其图像的噪点。它不仅可使摄像机的灵敏度提高32倍，还能提高重现的图像的质量。

        数字降噪方法不少，如由帧间积分平均器组成的数字式杂波降低器已有商品出售，其最大信噪比的改善可达15dB，其降噪原理在本人编著的《电视监控技术》一书第十一章中有详细叙述。

8、屏幕菜单显示（On-Screen Display简称OSD） 
        由于新型的DSP摄像机的功能不断增多，而这些功能又必须通过设定（Setup）才能奏效，因此通过监视器屏幕上的菜单显示，对摄像机的工作状态进行设定，可以为使用者带来极大的方便。如松下的和LG-Honeywell 的一些摄像机大都具备这种屏幕菜单显示的功能。

        新型的DSP摄像机的参数的设定，可配合专用的中心端控制设备，通过单同轴电缆（对松下系列摄像机）或RS485/RS232通讯线（对其他品牌摄像机）等传到前端的摄像机，从而使其工作在所设定的状态。

        一般，新型的DSP摄像机除了OSD功能外，还内置可以独立设定的ID识别码，这对于具有数十台甚至数百台摄像机的大型电视监控系统来说，显得尤为重要。

        松下公司的WV-CP610系列摄像机的屏幕菜单设置流程图，如图4所示。由该图可见，摄像机的ID码、ALC/ELC、背景光补偿、电子快门速度、自动增益控制、电子灵敏度增强级数、同步方式、白平衡、数字动态展宽、数字运动检测、数字降噪以及色彩、基准电平、孔径电平等参数，均可以通过屏幕菜单进行调整。  上述调整过程除了可通过WV-CP610摄像机后面板上的5个按钮（WV-CP654的5个按钮在摄像机机身侧面的盖板内）来完成外，还可通过中心端的摄像机遥控器WV-RM70来完成。这里，WV-RM70与WV-CP610的通讯并不需额外的连接线，而是直接通过视频同轴电缆以多工方式来实现。WV-RM70还可以进一步通过其RS-485接口与普通的PC计算机相连，从而也可通过计算机对系统进行设置。

三、检测识别报警型DSP摄像机的智能化功能 
        要想使视频监控技术智能化，必须使摄像机或系统尽可能多地嵌入智能化功能，下面列举一些可以嵌入的智能化功能：

1、视频移动探测、跟踪与预/报警 
        视频移动检测是对运动的物体进行及时的检测和跟踪，因此运动检测是指在指定区域能识别图像的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。在如雨雪、大雾、大风等复杂的天气环境中，要能精确地探测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括其运动方向、运动特征等。

        视频移动检测技术的原理，也是多将摄像机摄取的一整幅画面平均分成48个小块，并连续检测每一个小块的图像变化。一旦检测到有运动物体，该摄像机即可通过视频电缆将报警信息回传到中心端，并启动录像机等相关视频设备。并且，要能根据物体的运动情况，自动发送PTZ控制指令，使摄像机能够自动跟踪物体。如物体超出该摄像机监控范围之后，能自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。

        在这种工作方式下，要求移动物体的尺寸必须占据图像面积的2%以上，即物体必须占据48个小区域中的1个场景区域以上。此外，要求背景和移动物体之间的对比度也必须超过5%，移动物体从图像的一端到另一端的最小移动速度为0.1s。

2、人的面像识别、跟踪与预/报警 
        人的面像识别，不像指纹识别与眼虹膜识别等需要人的配合，它可以在离摄像头有相当远的距离内在人群中识别出特定的个体。这种面像识别系统，可以在机场、火车站、体育场馆等安防应用场景中发挥很大的作用。如追捕通辑逃犯，可通过与数据库档案中的面像特征进行比较，来识别或验证是否逃犯的身份。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)