什么是宽动态摄像机
2023年DPS宽动态监控摄像机技术介绍及应用分析
DPS宽动态监控摄像机技术介绍及应用分析随着安防行业的不断进展，摄像机的各项技术得到不同程度的突破，从而得到了多种更新换代的产品。
从最初的黑白摄像机到现在广泛使用的彩色摄像机，从最初的单一种类摄像机进展到现在多品种、多功能摄像机，从最初的低线摄像机到现在的超高清楚度摄像机，摄像机技术不断进展，使得用户可依据实际环境与不同需求来选择摄像机。
随着用户对摄像机图像效果要求的不断提高，在明暗反差过大的场景中，如大厅、门口等光线差别比较大的场所，传统摄像机只能依靠背光补偿(BLC)功能来处理。
当背光补偿功能打开的时候，背景图像会消失曝光过足，图像发白、失真;当背光补偿功能关闭的时候，前景图像由于曝光不足而成为黑色。
很多摄像机生产厂家为了解决这些问题，相应地对背光补偿(BLC)采纳了一些增加技术，但也仅是对局部图像进行处理，无法得到抱负的全局图像。
因此必需有一种具有新技术的摄像机，来满意逆光环境下对摄像机的要求。
宽动态技术摄像机应运而生，渐渐成为各大摄像机生产厂商关注的焦点。
宽动态摄像机介绍根据度值来衡量，当摄像机从室内看窗外，室内照度为100Lux，而外面的照度可能是在10,000Lux，对比就是10,000/100=100：1。
在这种对比下人眼能很简单的同时看清室内和室外的物体，由于人眼能处理1000:1的对比度。
然而传统CCD摄像机就会有很大的问题。
由于传统摄像机只有3:1的对比性能。
安装现场简单的光线环境，导致只能看到监控目标的轮廓，同时会消失画面被破坏、缺乏颜色层次等问题。
当使用最慢为1/50秒的电子快门来取得室内较暗处目标的正确曝光，但在这种状况下室外光明处的图像由于过度曝光会变白(过亮);当选择最快1/6000秒取得室外光明处影像的完善的曝光，但是室内较暗处的影像会由于欠曝光而变黑(过暗)。
这是一个自从监控摄像机被创造以来就始终长期困扰使用者的问题。
宽动态摄像机技术是在特别剧烈的对比下让摄像机看到物体图像而运用的一种技术。
宽动态监控摄像机的应用领域及前景展望
宽动态监控摄像机的应用领域及前景展望宽动态摄像机技术是指图像在同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。
宽动态技术和背光补偿技术都是为了克服在强背光环境条件下，看清目标而采取的措施，但背光补偿是以牺牲画面的对比度为代价的！所以，从某种意义上说，宽动态技术是背光补偿的升级版。
宽动态摄像机应用领域宽动态范围技术在摄像机系统中的运用，使黑暗区域可以变得明亮一些，使场景中明亮区域变的更加柔和，改变了视觉效果，提供出有用的可识别的图像。
宽动态摄像机一般采用专用的DSP电路，它首先对明亮区域的被摄物体用最合适的快门速度进行曝光，然后再对阴暗区域的被摄物体用最适合的快门速度进行曝光，最后将两个图像用DSP数字信号处理芯片，将捕捉到的两幅图像重新组合在一张图像上，使其扩大了可能处理的动态范围，使得明亮区域的被摄物体和阴暗区域的被摄物体都可以看得很清楚。
1、高速公路收费系统：目前低照度、宽动态摄像机用于道路监控的重点是高速公路收费监控系统，主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。
尤其是在晚上，收费站工作人员需要看清车牌，而一般情况下，车灯打开后，路上的环境照度与车牌的照度形成了一定的动态范围，传统摄像机难以“看清”，所以对低照度、宽动态摄像机有了需求。
2、电子警察系统：过闭路电视监控和冲红灯自动摄录等手段，提高指挥中心的直观性、实时调动能力和对交通事故、意外事件的响应能力，以及增强查处违章的客观性，并对控制区域进行全面协调控制，提高车辆的通行能力。
由于需要看清车牌，24小时监控，所以对低照度，宽动态摄像机有需求。
3、城市商业街及周边光线变化明显的区域监控：城市商业街中也有一定的应用，用以掌握一些繁华路口的交通情况，路段周围车辆的运行情况和，行人的流量情况和交通治安情况等问题。
啥是宽动态监控摄像机
啥是宽动态监控摄像机
啥是宽动态监控摄像机
宽动态是在十分剧烈的比照下让监控摄像机看到形象的特征。
宽动态监控摄像机比传统只具有3:1动态计划的摄像机超出了几十倍。
天然光线摆放成从120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。
当监控摄像机从室内看窗野外面，室内照度为十0Lux，而外面景色的照度或许是十,000Lux，比照即是十,000/十0=十0:1。
这个比照人眼能很简略地看到，因为人眼能处理十00:1的比照度，可是传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的疑问，传统监控摄像机只需3:1的比照功用，它只能挑选运用1/60秒的电子快门来获得室内方针的精确曝光，可是室外的形象会被铲除去（全白）；或许换种办法摄像机挑选1/6000秒获得室外形象完美的曝光，可是室内的形象会被铲除（全黑）。
具有宽动态功用的监控摄像机在光线比照落差很大的状况下，咱们也可以了解的看清其监控画面，别的如今的网络监控摄像头通常都配有宽动态的功用。
1。
摄像机宽动态
视界之龙浅谈摄像机宽动态宽动态（WDR）可以通过数字信号处理来整合多张在不同时间的曝光图片，从而提高图像的黑暗部分和降低图像的高亮部分。
摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围DynamicRange”。
摄像机宽动态开启效果对比实现宽动态的技术有两种，CCD+DSP技术和CMOS+DPS(ISP)技术D+DSP技术DSP芯片是一种特殊的微处理器，根据数字信号处理理论的数学模型和算法，设计出专门的数字信号微处理器芯片。
计算程序全部“硬化”，数字滤波器所需要的其他设备也全部集成、硬化，比如加法器、存储器、控制器、输入/输出接口，甚至其他类型的外部设备等。
许多在模拟信号处理器中无法进行的工作，都可以在数字处理中进行，如二维数字滤波、数字动态影像检测、数字背景光补偿、肤色轮廓校正、细节补偿频率调节、准确的彩色矩阵、精确的校正、自动聚焦等。
超级宽动态技术常使用双速CCD配合DSP的处理方式。
这种双曝光(或双快门)技术的核心是针对明暗反差较大的场景，摄影机先对明亮区域进行一次快速曝光，得到一幅亮部区域清晰正常的影像并存储到数据缓冲存储器中;然后再对场景中暗部区域进行一次慢速曝光，得到一幅暗部区域画面清晰的影像也存储到数据缓冲存储器中。
以上曝光完毕后，利用DSP特有的图像处理合并运算法，将两幅影像当中亮度适当的部分分别切割下来，最后进行叠加合成并输出一幅明暗区域都清晰可见的影像。
这样就能避免亮部曝光过度和暗部曝光不足的问题，从而使整个画面明区与暗区都清晰可见，以实现宽动态的处理效果。
但如果采用不同品牌型式的DSP芯片，在具体细节上就会有明显差别，比如对灵敏度、色还原度、白平衡等的处理。
2.CMOS+DPS(ISP)技术美国Pixim公司在斯坦福大学20世纪90年代技术发展基础上研发了一种基于CMOS 技术的新型的影像撷取系统——DPS(ISP数字像素处理系统)，此系统可以通过其超强的宽动态功能来获得高质量的图片。
什么叫宽动态摄像机
什么叫宽动态摄像机？所谓宽动态,就是把问题集中在解决逆光环境下所产生的问题.先借sdyanfeng的图来看摄像机在逆光时，因为整体入光量太大(窗外光线太强了)，为避免过曝，快门速度会提高，这就导致背景(高亮度区)正常了,但主体(低亮度区)却曝光不足因此就黑掉了，如下图：现象一：测光为整体测光,现在是高速快门，主体曝光不足,背景曝光正确，但我们主要是要看到屋内的人,窗外的景色在监控上实在不重要,怎么解决这问题? 就是改变测光的区域! 在D.S.P 内有个功能,就是能够指定测光的范围,一般把他定在中间1/9 区块, 或是再加上下面1/3合起来成一个凸字型，如下图：D.S.P以这区块来测光,因为这区块内光线较暗,所以快门速度就降下来了,导致这区块内曝光是正常的,但窗外就会过曝,如下图:现象二：测光为区域测光，现在是低速快门，主体曝光正确，背景过曝。
说到这里，有人会说:“这不就是背光补偿嘛!”,对! 就是背光补偿。
那跟宽动态有什么关系? 所谓宽动态,就是能够兼具上面两图的优点，把主体跟背景都能曝光正常，就像下面这张图一样：那要怎样才能达到这种效果呢？如果你有一张高快门的，再一张低快门的，就能凑出来了,把高快门那张的背景剪下来，如下图：再把低快门那张的背景剪下来，如下图：两张合拼，就成为完整的一幅图像：这一过程是通过DSP自动完成，自动去判别明暗程度,自动取要的图,自动合拼。
介绍到这里,我们了解到:宽动态影像必需有专用DSP,而且影像是“做”出来的!有了D.S.P, 问题又来了,那里去找来低快门及高快门各一张的图让它处理？解决方法就是用一颗CCD,但是上面的每一点在单一时间内曝光两次,一次长曝光(低快门),一次短曝光(高快门),所以每一点都有两个数据输出,就叫“双输出CCD”,正因为每点有两个数据输出,总资料量就比一般CCD多了一倍,因此传输的速度得大上一倍才能把资料搬出来，所以又叫“双速CCD(Double Speed CCD)”。
宽动态摄像机原理及选型探析
宽动态摄像机原理及选型探析
宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术，很好的解决了影像传感器的动态范围相对人眼要窄的问题。
值得注意的是，大家记忆犹新的宽动态大幅出现阶段虽然处于模拟摄像机时代，但是却见证了摄像机由模拟时代变迁到数字时代的整个过程...宽动态摄像机原理及应用分析
什么叫WDR宽动态?简单的说摄像机宽动态就是让因为宽动态范围dB 值是WDR宽动态范围技术在摄像机系统中的运用，让黑暗区域可以变得明亮一些与明亮区域变的更加柔和，改变了视觉效果，提供出有用的可识别的金融单位及银行
这种宽动态摄像机主要应用于银行大门出入口、有落地窗的营业厅、运钞车车道及地下停车场出入口以及ATM玻璃门的门口监控，可以适时提供访客与室内外清晰的人像及景物。
高速公路收费口
目前低照度、宽动态摄像机用于道路监控的重点是高速公路收费口监控，主要是对进站收费站的车道、收费庭收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。
尤其是在晚上，收费站工作人员需要看清车牌，而一般情况下，车灯打开后，路上的环境照度与车牌的照度形成了一定的动态范围，传统摄像机是难以看清的，因此对于低照度宽动态摄像机有了一定程度的需求。
路口监控系统
由于CCTV闭路电视系统对于闯红灯自动抓拍的功能，可以提高交控中。
DPS技术详解
宽动态摄像机技术发展与应用日本池上公司成立于1946年是全球最大的广播电视设备制造商之一，并于1961年开始生产CCTV摄像机。
凭借产品性能、色彩还原真实、图象质量和绝对的可靠性，池上摄像机充当着世界领导者的角色。
日本池上公司在2005年11月主要面向美国、欧洲等海外市场，推出基于Pixim DPS 技术动态范围高达120dB的监控摄像机“ISD-A10”。
尽管CMOS 传感器拍摄的图像在色彩浓度（色度电平）方面总归不如CCD摄像机，这也是使CMOS技术摄像机久久不能登大雅之堂的原因之一。
一、宽动态技术什么叫宽动态？简单地说宽动态就是场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。
宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。
宽动态的表现方式以“倍数”或“dB”来表示，在以100IRE为标准时，换算公式：N dB=20log（V2/V1）。
普通摄像机（称V1）的宽动态值为10dB ,如宽动态为48 dB ，与普通摄像机之间的差为38 dB，V2/V1=80，说明与普通摄像机宽动态差为80倍，松下第三代宽动态摄像机是54 dB，V2/V1=160倍。
池上ISD-A10摄像机典型动态范围95 dB，V2/V1=17782倍，最大宽动态范围120dB，V2/V1=316227倍。
从“倍数”上看，采用Pixim DPS技术的摄像机，宽动态范围要比CCD宽动态范围有极大的提高。
对于DPS技术，每个像素对应的光线都可以优化曝光，每一帧数据读取时间只需0.8毫秒(传统CCD 技术则需数十毫秒)，这样系统可以对每个像素进行多次单独采样；而成像系统控制着每个像素的最佳采样时间，在每个像素达到最佳状态时存储像素信息。
在所有像素被采集后，系统再对其进行处理，最终形成高质量的图像。
即使在最苛刻的光照条件下，也可捕捉到清晰、逼真的图像，再也不会因为阴影、眩光、反射和太阳光而使图像发暗或被破坏。
在视频监控方面宽动态技术有什么作用
在视频监控方面宽动态技术有什么作用在技术发展和用户的需求的催生下，宽动态摄像机孕育而生，经历了三代技术的升级，宽动态技术给社会带来的好处不言而喻，正所谓金无足赤，人无完人，所以我们应该正确认识这一技术的发展，接下来跟大家一起分享一下宽动态摄像机的现状。
一、宽动态摄像机的技术、功能介绍宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。
当在强光源（日光、灯具或反光等）照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响图像质量。
摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围”。
广义上的“动态范围”是指某一变化的事物可能改变的跨度，即其变化值的最低端极点到最高端极点之间的区域，此区域的描述一般为最高点与最低点之间的差值。
这是一个应用非常广泛的概念，在谈及摄像机产品的拍摄图像指标时，一般的“动态范围”是指摄像机对拍摄场景中景物光照反射的适应能力，具体指亮度（反差）及色温（反差）的变化范围。
宽动态摄像机比传统只具有3：1动态范围的摄像机超出了几十倍。
自然光线排列成从120，000Lux到星光夜里的0.00035Lux。
当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10，000Lux，对比就是10，000/100=100：1。
这个对比使人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000：1的对比度。
然而以传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3：1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法，摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。
这是一个自从摄像机被发明以来就一直长期存在的缺陷。
宽动态是一项很实用的技术，拉近了摄像机与人眼的距离（让摄像机对画面的处理和显示更加贴近人眼的识别程度），让用户有了一种更人性化的体验。
宽动态摄像机的优缺点分析
宽动态摄像机的优缺点分析宽动态范围摄像机正迅速成为视频监控的主流。
然而，对于宽动态范围(WDR)的确切概念仍然存在许多讹传和误解。
本文将从动态范围的含义及其如何影响图像质量的角度，讨论了宽动态摄像机的优点和局限性。
什么是动态范围根据标准定义，动态范围是指变量(如光或声音)的最大值和最小值的比值。
在理解和应用动态范围这一概念方面存在的核心困难在于如何进行测量。
设想这样一个任务：用一个桶测量降雨量。
下大雨时，桶中的水很快就会溢出，这样便无法确定降雨量的最大值：测量结果会根据桶的容量进行修剪。
下小雨时，在一个测量间隔内，桶内可能只滴入一滴雨，在另一个测量间隔内，可能只滴入两滴雨，最小值无法确定或受噪波干扰。
要增加小值读数的精度，就需要增加集时间，但这种做法对于大值并不适用，会导致溢出。
这个简单的例子说明测量结果实际上就是信息通道：它可以传递、丢失或误报关于变量的信息——到达上限、到达下限或同时到达两端。
设想将视频摄像机用作测量仪器。
它可测量照射在其数百万个光敏元件(即像素阵列)中每个元件上以二维阵列排列的光量。
每个像素阵列对一段时间内接收的光子流进行积分运算，然后将其转化为可读取的电子信号。
如果来自某场景的光子流很强，或者如果积分时间很长，信号可能会达到限制而饱和(修剪)。
结果导致与场景明亮区域的细部相对应所有的亮度变化会丢失。
同样，如果场景的光子流很弱，或者如果积分时间很短，信号会产生不确定、带噪波的读数，场景的所有细部都会丢失。
与任何信息渠道一样，视频摄像机的质量可通过其传达信息(即展示场景的亮度变化)的优越程度来判断。
尤其是，摄像机是否能够不作修剪即可捕捉场景明亮处的细微变化？是否能够捕捉背光处的细微变化而不任其淹没在噪波中？同时在动态范围的两端捕捉场景细部的功能如何？这些问题的答案，既取决于场景自身的动态范围，也取决于如何对作为测量仪器的摄像机的动态范围功能进行比较。
通常，如果场景的动态范围与摄像机相同或比摄像机窄，产生的图像会忠实地传达场景背光处和明亮处的细部，不会有噪波，也不修剪。
宽动态 补偿原理 摄像头
宽动态补偿原理摄像头
宽动态补偿原理是指在摄像头中的一种技术，它可以通过对图像进行处理和调整，来弥补因摄像头运动或物体快速移动而导致的图像模糊或失真问题。
这一原理的应用使得摄像头能够更好地捕捉到动态场景，提供更清晰、更稳定的图像。
在传统的摄像头中，当摄像头或被拍摄物体发生运动时，图像往往会出现模糊的现象，这是因为快速的移动会导致图像的曝光时间变短，无法捕捉到物体的细节。
而宽动态补偿原理通过对图像进行处理，可以让摄像头在运动或快速移动物体的情况下，仍然能够提供清晰、稳定的图像。
宽动态补偿原理的实现方式是通过对图像进行连续的帧间差分计算。
当摄像头运动或物体快速移动时，连续的帧间差分计算能够提取出图像中的动态信息，并根据这些信息进行图像的补偿和调整。
通过这种方式，摄像头能够在运动或快速移动物体的情况下，保持图像的清晰度和稳定性。
宽动态补偿原理的应用范围非常广泛。
在监控系统中，它可以提供更清晰、更稳定的监控图像，使得监控系统能够更好地捕捉到物体的细节和动态信息。
在车载摄像头中，它可以提供更清晰的行车记录，提高驾驶安全性。
在智能手机摄像头中，它可以提供更清晰、更稳定的拍摄效果，提升用户体验。
宽动态补偿原理是一种通过图像处理和调整来解决摄像头运动或物体快速移动导致的图像模糊或失真问题的技术。
它的应用使得摄像头能够在动态场景下提供更清晰、更稳定的图像，为各种领域的应用提供了更好的图像捕捉和处理能力。
宽动态
1.宽动态这一技术是同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。
虽然二者都是为了克服在强背光环境条件下，看清目标而采取的措施，但背光补偿是以牺牲画面的对比度为代价的，所以从某种意义上说，宽动态技术是背光补偿的升级。
2. 宽动态摄像机摄像机的最低照度是指当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号幅值下降为标准幅值700mV的50%--33%(视频标称值为1V，标准值为700mV)：另一种最低照度为CCD上的光照度,也即是CCD的感光度。
CCD的光照度值远低于摄像机的最低照度值，很多不法商人就将CCD的最低照度值标称为摄像机的最低照度值，以蒙骗不知情者，这一点尤其体现在国内的一些OEM产品以及一些杂牌、低端摄像机产品上。
3. 红外灯发出、反射回来的光源为人眼的非可见光，通过光藕芯片CCD才能被捕捉得到，因此鉴别一部优秀的红外防水摄像机优劣的几大关键点分别是镜头LENS、光藕芯片CCD和数字信号处理器DSP。
目前市场上的高端镜头主要被日本厂商所掌握，如Canon、Camputar、Avenir、Tamron、Pantax、Fujinon等，在红外机领域使用最多的是Avenir镜头，国产的福州福光、厦门力鼎近两年的市场份额也在稳步上升。
摄像机感光能力如何，即灵敏度是红外夜视系统重要参数之一。
另外，镜头的孔径决定了镜头的通光量，镜头f值越小，通光量越大，显示效果越清晰。
不同f值镜头红外夜视效果相差很大，红外距离也有明显的差距。
如果要想获得较好的夜视效果，通光量大的大孔径的镜头当然是不二的选择。
CCD作为摄像机优劣的关键元素，红外夜视防水摄像机普遍采用1/3和1/4寸尺寸，用以道路监控照射距离50米以上的专业红外夜视防水摄像机则采用大孔径的1/2寸尺寸，这部分的中高端供应商以Sony为主，Sharp、LG在低端市场也占有一定的份额，Sony CCD分为Super HAD、Exview、SSII、HQI四大系列，其中后两者是2006年开始面市的，相比前两者，SSII、HQI分别可以用“超高性价比系列”和“超高画质系列”来形容。
摄像机各个名词解释
1. NR: 数字降噪. 在夜间，NR功能能使屏幕显示的糙点更少而使图像更清晰。
降噪能力越强的机型，拍摄出来的照片就越显干净了。
2. WDR: 宽动态功能能够令摄像机逆光环境下也能清晰的拍摄出大量优秀的监控视频。
使得光线强的空间不会曝光，光线暗的空间也不会看不清楚。
通俗点说，超宽动态摄像机就是能很好的适应统一场景中不同部分光线强弱差别较大的情况，并能够在最终的视频中淡化这种光线亮度差异，使整个画面每一个部分都能清晰可辨。
3. ATR:自动色阶适应。
自动色阶指令会自动调整影像的最暗点和最亮点，并且在每个色版中都会把部分的阴影和亮部剪裁掉，然后将每个彩色色版中最亮和最暗的像素对应到纯白色和纯黑色，也就是色阶255和色阶0。
如此一来，中间像素值便会依照此比例重新分配。
因此，使用“自动色阶”时，像素值会增加，而使影像的对比增强。
相对的，如果影像中对比较低，则是因为像素值受到了压缩。
因为“自动色阶”会个别地调整色版，所以可能会移除颜色或带入颜色投射。
4. HLC:强光抑制功能，简单意思就是把强光部分弱化，把暗光部分亮化，达到光线平衡。
适用于银行，收费站，停车场出路口等。
5. OSD:屏幕菜单式调节方式。
一般是按Menu键后屏幕弹出的显示器各项调节项目信息的矩形菜单。
6. Low Illumination:低照度摄像机。
顾名思义，是可以在极其微弱的光照下工作的闭路电视摄像机。
可以在低于正常视觉响应的光照情况下工作的闭路电视系统。
7. AGC:自动增益控制，使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。
所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。
为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。
数字宽动态和光学宽动态
数字宽动态和光学宽动态
1动态宽度
动态宽度是影像相关技术中的术语，指的是影像信息中可见到的灰度深浅的变化，也可以说是信息量的大小。
主要有两种：数字宽动态和光学宽动态。
1.1数字宽动态
数字宽动态即指影像信息的数量，按照数字的维度来看，它的变化范围一般是2的整数次幂，如摄像机的动态宽度可以分为8bit、10bit、12bit。
数字宽动态越大，表示其内部可以表示出的像素点信息就越多，影像就越真实，但也会消耗更多的空间。
1.2光学宽动态
光学宽动态主要指的是在一个灰度范围中，可以识别出到相邻灰度间的差别，表示出来是梯度的变化，一般以单位比率表示，比如信噪比或者动态范围等。
对于图像的噪点，光学宽动态越大，灰度梯度越细腻，影像质量也就越高。
总的来说，动态宽度可以说是衡量影像质量的一个重要标准，既要注重数字宽度，也要注重其光学宽度，才能保证影像的真实性。
超宽动态摄像机
目录一、什么叫宽动态摄像机 (1)二、超宽动态摄像机选择要点 (5)三、宽动态摄像机的主要应用场所 (6)四、华安泰超宽动态摄像机（） (8)宽动态摄像机一、什么叫宽动态摄像机所谓宽动态,就是把问题集中在解决逆光环境下所产生的问题.先借sdyanfeng的图来看摄像机在逆光时，因为整体入光量太大(窗外光线太强了)，为避免过曝，快门速度会提高，这就导致背景(高亮度区)正常了,但主体(低亮度区)却曝光不足因此就黑掉了，如下图：现象一：测光为整体测光,现在是高速快门，主体曝光不足,背景曝光正确，但我们主要是要看到屋内的人,窗外的景色在监控上实在不重要,怎么解决这问题? 就是改变测光的区域! 在D.S.P 内有个功能,就是能够指定测光的范围,一般把他定在中间1/9 区块, 或是再加上下面1/3合起来成一个凸字型，如下图：D.S.P以这区块来测光,因为这区块内光线较暗,所以快门速度就降下来了,导致这区块内曝光是正常的,但窗外就会过曝,如下图:现象二：测光为区域测光，现在是低速快门，主体曝光正确，背景过曝。
说到这里，有人会说:“这不就是背光补偿嘛!”,对! 就是背光补偿。
那跟宽动态有什么关系? 所谓宽动态,就是能够兼具上面两图的优点，把主体跟背景都能曝光正常，就像下面这张图一样：那要怎样才能达到这种效果呢？如果你有一张高快门的，再一张低快门的，就能凑出来了,把高快门那张的背景剪下来，如下图：再把低快门那张的背景剪下来，如下图：两张合拼，就成为完整的一幅图像：这一过程是通过DSP自动完成，自动去判别明暗程度,自动取要的图,自动合拼。
介绍到这里,我们了解到:宽动态影像必需有专用DSP,而且影像是“做”出来的!有了 D.S.P, 问题又来了,那里去找来低快门及高快门各一张的图让它处理？解决方法就是用一颗CCD,但是上面的每一点在单一时间内曝光两次,一次长曝光(低快门),一次短曝光(高快门),所以每一点都有两个数据输出,就叫“双输出CCD”,正因为每点有两个数据输出,总资料量就比一般CCD多了一倍,因此传输的速度得大上一倍才能把资料搬出来，所以又叫“双速CCD(Double Speed CCD)”。
【安防视点】什么是“宽动态技术”？
【安防视点】什么是“宽动态技术”？宽动态技术是在非常强烈的对比下让摄影机看到影像的特色而运用的一种技术。
当在强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在影像中同时存在时，摄影机输出的影像会出现明亮区域因曝光过度成为白色，而黑暗区域因曝光不足成为黑色，严重影响影像质量。
摄影机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的，这种局限就是通常所讲的“动态范围DynamicRange”。
广义上的“动态范围”是指某一变化的事物可能改变的跨度，即其变化值的最低端极点到最高端极点之间的区域，此区域的描述一般为最高点与最低点之间的差值。
这是一个应用非常广泛的概念，在谈及摄影机产品的拍摄影像指针时，一般的“动态范围”是指摄影机对拍摄场景中景物光照反射的适应能力，具体指亮度(反差)及色温(反差)的变化范围。
宽动态范围dB值是影像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。
宽动态的表现方式以“倍数”或“dB”来表示，在以100IRE为标准时，换算公式：NdB=20log(V2/V1)。
普通摄影机(称V1)的宽动态值为10dB,如宽动态为48dB，与普通摄影机之间的差为38dB，V2/V1=80，说明与普通摄影机宽动态差为80倍。
景阳新一代超级宽动态高清IP摄像机，采用Sony最新推出的“Xarina”网络摄像机方案使其支持在大于120dB的超宽动态范围，实现在逆光或背光环境下，依然清晰可见画面中的前景和背景，并且在没有红外灯的照射下，就可以支持在最低照度0.01lux环境下还原真实场景。
在成像能力上，采用自主2A软件算法（自动曝光、自动白平衡），图像通透清晰，色彩还原真实。
该机更具有超高清分辨率WUXGA,支持1920（H）×1080（V）/25fps，能看清更多关键细节。
什么是宽动态摄像机
什么是宽动态摄像机什么是宽动态摄像机(图解)摄像机这阵⼦来在技术上似乎很沉寂,红外⼀体机炒了那么久,卖的⼈卖的很⾼兴,吹的⼈也吹上天,⽤的⼈也骂翻天,反正也就这样不了了之,想写些东西,偏偏找不到题材, 还好最近各⼚家的炒做题材移到了两个项⽬: “宽动态” “低照度”,所以赶紧写些东西,让⼤家有个初步的了解.先谈谈”宽动态”。
动态范围的概念动态范围最早是信号系统的概念，⼀个信号系统的动态范围被定义成最⼤不失真电平和噪声电平的差。
⽽在实际⽤途中，多⽤对数和⽐值来表⽰⼀个信号系统的动态范围，⽐如在⾳频⼯程中，⼀个放⼤器的动态范围可以表⽰为：D= log（Power_max / Power_min）×10。
数字像机也可看作⼀个信号系统，所以动态范围可分为两个部分，即光学动态范围和输出动态范围。
光学动态范围当在强光源（⽇光、灯具或反光等）照射下的⾼亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度显现为⽩⾊，⽽晦暗区域因曝光不⾜成为⿊⾊。
可见，摄像机在同⼀场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在着局限的，这种局限我们通常称为光线的“动态范围”。
其⼴义是指摄像机对拍摄场景中景物光照反应的适应能⼒，主要是亮度差和⾊温反差的适应范围。
光学动态范围（DR_Optical）=饱和曝光量/噪声曝光量（暗电流）。
数字相机的光学动态范围主要是由图像传感器决定的。
其中饱和曝光量指的是图像传感器达到最⼤的饱和容量时的曝光量，即⽆论再怎样增加曝光也⽆法接受更多的电⼦了。
噪声曝光量相当于在全⿊环境时图像传感器仅仅有本⾝暗电流时的曝光量。
图像传感器的动态范围定义公式如下：动态范围(db) =20*log(全电荷容量/暗电流容量)图像传感器的动态范围定义的是传感器件最⼤蓄积电荷和最⼩噪声电荷的倍数关系。
⽽摄像机的（光学）动态范围指的是其传感器达到这两种状态下对应的曝光量的倍数关系。
每天都提的宽动态，都知道是什么吗？
每天都提的宽动态，都知道是什么吗？光学人生，精彩人生宽动态是我们常提的一个概念，拿到一款摄像机，会问这款更摄像机的宽动态效果怎样。
但是究竟什么是宽动态，宽动态是怎样实现的？哪些场景会应用到宽动态摄像机呢？今天就带大家全面了解一下宽动态摄像机宽动态技术是指图像在同一时间曝光两次，一次快，一次慢，再进行合成使得能够同时看清画面上亮与暗的物体。
宽动态技术和背光补偿技术都是为了克服在强背光环境条件下，看清目标而采取的措施，但背光补偿是以牺牲画面的对比度为代价的!所以，从某种意义上说，宽动态技术是背光补偿的升级版。
宽动态的实现方式CMOS+DPS技术：DPS采用的是每一个像素单独曝光和控制技术，加之利用CMOS 传感器采集的多帧画面合成一幅完整图像的线性叠加，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CMOS摄像机就目前的处理技术，其动态范围即可到达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，能够满足应用的要求。
使用这种技术的摄像机在数字图像传感器里每一个像素中都使用了一个模拟数字转换器(ADC)，在捕捉到光信号时直接转化为数字信号，最大程度地降低了信号在排列中的衰减和干扰。
目前通用监控网络摄像机大多采用CMOS+DPS宽动态技术，应用场景比较广泛，包括金融、教育、交通等多个领域。
宽动态已经成为高清摄像机必不可少的一项功能，市场需求非常旺盛。
强光环境宽动态关强光环境宽动态开宽动态摄像机的主要应用领域高速公路收费系统：目前低照度、宽动态摄像机用于道路监控的重点是高速公路收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。
尤其是在晚上，收费站工作人员需要看清车牌，而一般情况下，车灯打开后，路上的环境照度与车牌的照度形成了一定的动态范围，传统摄像机难以“看清”，而低照度、宽动态摄像机派上了大用场。
摄像机三大宽动态技术详解
摄像机三大宽动态技术详解
众所周知，在宽动态技术还没有真正实现应用在摄像机上的时候，有低照度、滤光镜、调焦、背光补偿等技术来应对逆光的环境。
然而每种技术都有自己的应用局限性，而宽动态从某种意义上来说，很好地弥补了之前技术的不足，并给出了更好的效果。
据了解，目前市场上流行的宽动态形式有以下三种：
第一种：韩式DSP数字处理宽动态
韩式DSP数字处理宽动态简单一点说就是对图像进行两次曝光处理，摄像机先对明亮区域进行一次快速曝光，得到一幅亮部区域清晰正常的图像并存储到数据缓冲存储器中;然后再对场景中暗部区域进行一次慢速曝光，得到一幅暗部区域画面清晰的图像也存储到数据缓冲存储器中。
以上曝光完毕后，利用DSP特有的图像处理算法，将两幅图像当中亮度适当的部分分别切割下来，最后进行叠加合成并输出一幅明暗区域都清晰可见的图像。
基于以上技术，业内人士通常称其为“假宽动态”。
深圳市安威科电子有限公司(以下简称安威科)张君林张总表示：“宽动态技术来源于国外，并且早期都以模组的形式出售，价格相对较贵，而韩式DSP数字处理宽动态价格相较于其他技术则低了50%，所以仍然有一部分市场。
”
第二种：美式Pixim宽动态
美国Pixim公司在斯坦福大学20世纪90年代技术发展基础上研发了一种基于CMOS技术的新型图像拾取系统——DPS(数字像素处理系统)。
在宽动态处理上，DPS采用的是每一个像素单独曝光和ARM7控制技术，相比于DSP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CMOS摄像机就目前的处理技术，其动态范围即可到达95dB，甚至。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
什么是宽动态摄像机(图解)
摄像机这阵子来在技术上似乎很沉寂,红外一体机炒了那么久,卖的人卖的很高兴,吹的人也吹上天,用
的人也骂翻天,反正也就这样不了了之,想写些东西,偏偏找不到题材, 还好最近各厂家的炒做题材移到了两个项目: “宽动态” “低照度”,所以赶紧写些东西,让大家有个初步的了解.先谈谈”宽动态”。
动态范围的概念
动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。
而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为：D= log（Power_max / Power_min）×10。
数字像机也可看作一个信号系统，所以动态范围可分为两个部分，即光学动态范围和输出动态范围。
光学动态范围
当在强光源（日光、灯具或反光等）照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时，摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度显现为白色，而晦暗区域因曝光不足成为黑色。
可见，摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在着局限的，这种局限我们通常称为光线的“动态范围”。
其广义是指摄像机对拍摄场景中景物光照反应的适应能力，主要是亮度差和色温反差的适应范围。
光学动态范围（DR_Optical）=饱和曝光量/噪声曝光量（暗电流）。
数字相机的光学动态范围主要是由图像传感器决定的。
其中饱和曝光量指的是图像传感器达到最大的饱和容量时的曝光量，即无论再怎样增加曝光也无法接受更多的电子了。
噪声曝光量相当于在全黑环境时图像传感器仅仅有本身暗电流时的曝光量。
图像传感器的动态范围定义公式如下：动态范围(db) =
20*log(全电荷容量/暗电流容量)图像传感器的动态范围定义的是传感器件最大蓄积电荷和最小噪声电荷的倍数关系。
而摄像机的（光学）动态范围指的是其传感器达到这两种状态下对应的曝光量的倍数关系。
输出动态范围
目前市场上使用的摄像机内都含有DSP（数字信号处理系统）。
摄像机的图像是以数字的形式再通过D/A转换成模拟后输出，所以输出动态范围主要由A/D位数决定。
位数是决定数字图像系统的一个重要指标，对于一个数字图像系统，信息的存储最终是以数字的方式来进行。
所以该系统中必定有一个模拟/数字转换器（A/D Converter）。
而A/D转换器的一个重要指标就是A/D的位数。
对于3位2进制来说，可以表达的最大值是2的3次方即8。
8位2进制可以表达的数值范围是0-255，16位的范围是0-65535等。
那么什么是A/D转换器的动态范围呢？对于一个8位的A/D，它可以记录的最小信号是1，最大信号是255，那么它的动态范围就是log(255/1)=2.4。
这个值显然是不大的。
但是注意不要把8位的A/D
和8位的色深搞混了。
在彩色系统里一共有3个通道，这里的8位指的是每个通道的位数。
对于彩色来讲就是24位，也就是我们常说的真彩色。
实际上对于8位的JPG文件来说，能表达的亮度信息也就是这么多。
这就是数字和模拟系统的不同之处。
但实际上为了保留更大的余量和采用更好的输出方法，基本上各个厂商都采用14bit甚至16bit的A/D转换器。
对于数字系统，位数和动态范围的对应关系，可以说A/D转换器的动态范围对于图像成像的色彩至关重要，A/D转换器的动态范围越大，对于图像来说更加能够反映所摄物体的自然色。
宽动态摄像机比传统只具有3:1动态范围的摄像机超出了几十倍。
自然光线排列成从120,000Lux 到星光夜里的0.00035Lux。
当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10,000Lux，对比就是10,000/100=100:1。
这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度，然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。
这是一个自从摄像机被发明以来就一直长期存在的缺陷。
其实“宽动态” “低照度”,并不是新的技术或观念,这是摄像机长久来一直在追求的目标,可惜所有的重点还是捏在日本人手里,我们一样一样来分析:
所谓宽动态,简单说就是把问题集中在解决逆光环境下所产生的问题.
摄像机在逆光时,因为整体入光量太大(窗外光线太强了),为避免过曝,快门速度会提高,这就导致背景(高亮度区)正常了,但主体(低亮度区)却曝光不足因此就黑掉了.
现象一: 测光为整体测光,现在是高速快门. 主体曝光不足,背景曝光正确
但我们主要是要看到屋内的人,窗外的景色在监控上实在不重要,怎么解决这问题? 就是改变测光的区域! 在D.S.P 内有个功能,就是能够指定测光的范围,一般把他定在中间1/9 区块, 或是再加上下面1/3合起来成一个凸字型.
D.S.P以这区块来测光,因为这区块内光线较暗,所以快门速度就降下来了,导致这区块内曝光是正常的,但窗外就会过曝,如下图:
现象二: 测光为区域测光,现在是低速快门, 主体曝光正确,背景过曝
说到这里,有人会说:”这不就是背光补偿嘛!”,对! 就是背光补偿,那跟宽动态有什么关系?
呵呵! 所谓宽动态,就是能够兼具上面两图的优点,把主体跟背景都能曝光正常.
就像下面这张图一样.
那要怎样才能达到这种效果呢?
会电脑的人就知道了,如果你有一张高快门的,再一张低快门的,就能凑出来了,把高快门那张的背景剪下来
再把低快门那张的背景剪下来
两张一加:
这不就搞定了!
当然,不能用鼠标一点一点来弄,来不及了,因此,得写个软件,自动去判别明暗程度,自动取要的图,自动加起来,最重要的,要每秒能处理25祯,再开颗 D.S.P,把软硬件包在一起,就成了” 宽动态D.S.P 了
到这里,我们了解到:”宽动态影像必需有专用DSP,而且影像是”做”出来的!”
有了D.S.P, 问题又来了,那里去找来低快门及高快门各一张的图让它处理?
用两颗CCD? 一个高快门,一个低快门? 那不成! 怎么摆角度都不可能一样,
解决方法就是用一颗CCD,但是上面的每一点在单一时间内曝光两次,一次长曝光(低快门),一次短曝光(高快门),所以每一点都有两个数据输出,就叫”双输出CCD”,正因为每点有两个数据输出,总资料量就比一般CCD多了一倍,因此传输的速度得大上一倍才能把资料搬出来,所以又叫”双速CCD(Double Speed CCD).
就这样了! 双输出CCD 扔出一个长曝光及短曝光的讯号给DSP, DSP去运算再加总, 所谓”宽动态摄像机”就出来了.
这种搞法是松下在10年前搞出来的,但搞出来后取名字就有问题了,”宽动态”(Wide Dynamic)这名词以前已经有人用过了,再用就不稀奇了,因此就改个名称叫”超动态”(Super-Dynamic),简称SD
上面讲过了,这种宽动态效果是做出来的,因此早期有些问题,例如无法实时处理(会有一些延迟),在明暗交接处没法处理的很智慧(会有毛边),影像不自然(“做”出来的) 等等….经过不断改良,推出新DSP,就有所谓SDII, SDIII,(就是第二代第三代啦!),当然,都是松下的,它D.S.P又不外卖,所有的厂家只能干瞪眼了!
直到这几年,索尼推出所谓SS-2 D.S.P 及Double Speed CCD,才有厂家能拿来搞一搞,不过索尼还是维持它一贯传统:D.S.P超难搞定!而且须用两颗DSP才能实现宽动态功能,还要加个菜单(O.S.D),所以当然就卖的贵了,多付出那些钱,得到那些效果,值不值得就看人了.
因此,除了松下的”超动态”,现在市面上所谓”宽动态”CCD摄像机,几乎都是SONY SS-2 方案, 而且要两颗DSP在上头的.
还有,因为CCD每点”总”曝光时间是固定的,所以得配自动光圈镜头才行.
说到这里,就不能不说PIXIM 方案了,它是用颗C-MOS ,DSP内包了颗ARM9处理器来处理,从资料上看来,它是透过改变C-MOS上每一点的A.G..C 来达成这个效果(真实状况还待众高手来证实了),因此早期的PIXIM一样有影像不自然的缺点(也是”做”出来的),还有是C-MOS先天上照度较差,在低照时影像会无法实时(祯累积),不过这几年来PIXIM不断在进步倒是真的, 因为在我们这儿,想搞PIXIM得先付笔权利金,由它提供全部方案,照着做就行了,挑战性太低了,到现在我还是没去搞(实际上是舍不得那笔权利金,呵呵!)
所以,目前所谓宽动态机,基本上只有三种: 松下SDIII , 索尼SS-2方案及PIXIM C-MOS方案.
而前面那几张图,只是拿来讲解的示意图,在实际使用上并不是都能达到那效果,想把宽动态摄像机当万灵丹是不可能的, ,多付出那些钱,得到那些效果,值不值得就看人了。