cookieOptions = {...}; ‧ 寬動態攝影機技術展望與應用領域分析 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

3S MARKET
2013年12月10日 星期二

來源: 安防監控網 
寬動態實際是指攝影機同時可以看清楚,圖像最亮與最暗部分的照度比值。而動態範圍廣義上說是指某一變化事物可能改變的跨度,即其變化值的最低端極點,到最高端極點之間的區域,此區域的描述一般為最高點與最低點之間的差值。  
寬動態攝影機技術展望
前市場上銷售的高清網路攝影機幾乎都添加了寬動態功能,難道這只是個巧合嗎?怎麼來看待這個現象呢?如果高清攝影機的 CCD 只能對明亮柔和的環境高清,而對高對比的環境看不清楚,就只能算是假的高清了。
  
寬動態技術是在非常強烈的對比下,讓攝影機看到影像的特色而運用的一種技術,很好的解決了影像感測器的動態範圍,相對人眼要窄的問題。值得注意的是,雖然處於類比攝影機時代,但是卻見證了攝影機由類比時代變遷到數位時代的整個過程。尤其是當年來自美國風靡一時的 Pixim D2025P方案,將寬動態範圍一舉推到了至今都尚未落伍的256dB 水準。

去年名聲大噪的 Exmo 背照式 CMOS 集成了多次曝光寬動態技術,和可視性增強 (VE)技術,一般來說寬動態打開後靈敏度是會降低的,但通過開啟這個功能,不僅寬動態範圍超過 120dB,達到超寬動態的驚人效果,而且相比傳統寬動態靈敏度提升了 倍,同時對比度也增加 倍,使圖像效果在低光和明暗對比強烈的環境中,得到極大增強和改善。  

IP Camera 要廣泛應用,必須做到品種豐富,有低照度、紅外、高速球、背光補償、寬動態等等,系列齊全才能更好地應用到實際工程中。如果高清攝影機廠家品種少,會極大的阻礙高清監控的應用,因此寬動態高清 IP Camera 的必須性很大。  
www.spyemporium.com

由於自然光線的排列,是從 120000 Lux 到星光夜裡的 0.00035 Lux,室內照度為 100 Lux,而外面風景的照度可能是 10000 Lux,因此當攝影機從室內看窗戶外面,兩者對比就是 10000/100 = 1001。這個對比人眼能很容易地看到,因為人眼能處理 10001的對比度,但傳統的安防監控攝影機則不行,因為它只有 3的對比性能。
  
因此,在出現明暗反差較大,或逆光的場景,應用安防監控攝影機時,會使整個圖像中明亮的區域曝光過度、較暗的區域曝光不足,而看不清圖像最亮與最暗部分。如在銀行、重要場所出入口等。因為從窗外射入的強光,和從天花板上的螢光燈照射的柔和光線,都可能對當時室內外景象的捕獲造成困難,不能同時將反差很大的室內外場景清晰地拍攝下來。
  
www.axis.com
其所拍攝圖像會出現背景過亮、前景過暗;或背景清晰、前景過暗,及前景適合、背景過亮的情況。最早的解決方法,一般會採用背光補償技術,或在室內外架設兩台攝影機來適應較大的光線反差,但效果不理想。擴展動態範圍的技術隨之應運而生,即現今所說的寬動態 WDR (Wide Dynamic Range) 技術。
  
CCD 寬動態技術是採用特殊 DSP (數位信號處理)電路,對明亮部分進行最合適的快門速度曝光,其後再對暗的部分,用最合適的快門速度曝光,然後將兩個圖像進行 DSP 處理重新組合,使明亮的部分和黑暗的部分皆可看清。這種160倍動態範圍技術雖具有大的寬動態,實現圖像灰度的優化等優點,但其對DSP性能(特別是處理速度)要求很高。目前,由於 CCD 的特性限制,即便採用多次曝光取樣方式,攝影機的寬動態範圍也只能到 66dB
  
寬動態攝影機應用領域  
寬動態範圍技術在攝影機系統中的運用,使黑暗區域可以變得明亮一些,使場景中明亮區域變的更加柔和,改變了視覺效果,提供出有用的可識別的圖像。寬動態攝影機一般採用專用的 DSP 電路,它首先對明亮區域的被拍攝物體,用最合適的快門速度進行曝光,然後再對陰暗區域的被拍攝物體,用最適合的快門速度進行曝光,最後將兩個圖像用 DSP 數位信號處理晶片,將捕捉到的兩幅圖像重新組合在一張圖像上,使其擴大了可能處理的動態範圍,使得明亮區域的被拍攝物體,和陰暗區域的被攝物體都可以看得很清楚。
  
目前寬動態攝影機被廣泛應用在各個領域。例如,體育場館出入口、娛樂場所、停車場出入口、銀行金融領域、交通港等公共場所要點,一般對攝影機的動態範圍、照度、色彩還原度要求十分苛刻。因為在需要取證的關鍵時刻,如果因影像採集設備技術條件受限,導致對嫌疑物件無法辨識,這對整套監控系統的使用意義來說將是致命的。
  
www.houset.com.tw
金融:應用在銀行的寬動態攝影機,主要安裝在銀行的櫃檯和大門口,由於銀行本身監控的特殊性,其櫃檯和大門如果採用普通攝影機,會常常看不清顧客面貌特徵,如果打開 BLC 功能,又會對員工的操作看不清,使用寬動態攝影機,則解決了這一前後無法兼顧的矛盾。同時,由於銀行對色彩的還原能力和清晰度的要求都比較高,所以具有高清特性,和色彩還原度較好的寬動態攝影機,更受金融行業客戶的歡迎。
  
高速公路收費系統:目前低照度、寬動態攝影機,用於道路監控的重點是高速公路收費監控系統,主要是對收費站車道的收費情況進行監視,對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程,以及收費過程中的突發事件,和特殊事件進行觀察和記錄,以實施有效的監督。尤其是在晚上,收費站工作人員需要看清車牌,而一般情況下,車燈打開後,路上的環境照度,與車牌的照度形成了一定的動態範圍,傳統攝影機難以看清,所以對低照度、寬動態攝影機有了需求。
  
出入口:應用在出入口的寬動態攝影機,主要是針對在各種重要辦公大樓、工廠的大門出入口、樓道出入口、大廳出入口等,經常是室外在強烈陽光照射下,而室內光線恒定、並照度較低,光線反差很大,造成從室外走進室內的人員面部細節黑暗,看不清。具有寬動態功能的攝影機,可以很好解決室內和室外光線反差過大的問題境,使目標和背景都可以清晰呈現。
停車場:現場光線反差比較大、環境日/夜變化大或光照情況比較複雜,就要求:具有很寬的動態範圍,而普通:無法滿足這類場景的監控要求,而寬動態:則能適應日夜明暗反差的變化,能有效的解決這一問題。
  
在寬動態攝影機的選擇方面,主要還是應根據實際的保全監控級別的需要,選用不同動態範圍的高清寬動態攝影機,沒有必要一味追求高寬動態。須知動態範圍越高,所產生的圖像雜訊也會越大。如金融銀行 ATM 出入口這類場所,因其保全級別較高,必須要看清人的面部特徵,這類場所就可以選用動態範圍較高的高清網路攝影機;而一般的停車場出入口,高速公路匝道則可以選擇動態範圍略低的攝影機,其更偏向於選擇低照度攝影機。
http://security.zol.com.cn/418/4185865.html security.zol.com.cn true 中关村在线 http://security.zol.com.cn/418/4185865.html report 923   据韩联社报道,韩国首都首尔市政府气候环境本部的有关负责人和环境部有关人员将从11日起访问中国北京,与北京市政府有关人员讨论改善大气环境的方案。  首尔市政府5日表示,市政府计划向北京市政府提议,实时共享双方有关大气情况的信息。  具体而言,首尔市将向...


0 comments: