浅析实现宽动态的两种技术
网络高清摄像机的重要指标之宽动态范围
网络高清摄像机的重要指标之宽动态范围整理编辑:深圳中瀛鑫开发部时间:2012-8-08网络高清摄像头的提升动态范围的方法一般如下两种,一个是选用动态范围较高的宽动态专用图像传感器,一般此类传感器的价格相比同样规格的普通高清传感器,价格要高很多;另一个是采用软件算法实现,在不增加设备成本的基础上,大幅提升网络高清摄像头的动态范围至100dB以上,这种方法需要使用视频增强技术和多次曝光技术。
视频增强技术是以图像中单个像素点为单位对整体图像加以优化,提升画面中暗区亮度的同时,降低亮区的亮度,从而实现亮区和暗区的有效整合。
多次曝光技术是图像传感器通过一次较长时间的曝光数据和几次较短的曝光数据进行融合,提取出符合人眼视觉特性曲线的数据,使得图像中的亮部和暗部都同时清晰可见。
这种算法根据场景的不同会自动调整数据融合的曲线,从而达到适用各种场景的目的。
目前,有很多监控场景都存在室外光照较强,室内光线不足的情况,如从室内通过窗户监控室外场景,营业大厅的门口,车库出入口,此时图像中明亮的区域会过曝,而较暗的区域则会曝光不足,使得画面难以识别,无法起到监控效果。
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”,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,摄像头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。
高清网络摄像机可通过宽动态技术来解决该问题。
宽动态技术是应用于明暗对比强烈的环境中,使得监控画面同时兼顾到亮区和暗区的一种图像处理技术,在非常强烈的对比下,使得摄像头看到正常的影像,该技术能够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。
因此,宽动态范围是网络高清摄像头的重要指标之一。
整理编辑:深圳中瀛鑫开发部文章来源:互联网。
宽动态
资料补充:宽动态摄像机其实“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。
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,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,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。
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。
Pixim DPS技术宽动态技术
数字像素系统(DPS)技Pixim公司的数字像素系统(Digital Pixel System, DPS)技术是一个突破性成像系统,该技术极大地增强了众多应用中的视频和静止图像的捕捉能力。
DPS技术扩展的动态范围、快速读出速度、系统级芯片集成能力以及低工作功率是现有图像捕捉和处理技术的一个极大的进步。
固态图像传感器技术可以追溯到上世纪六十年代晚期第一个电荷耦合器件(CCD)的发明。
1990年出现了CMOS活动像素传感器(APS),随后DPS平台开始发展。
DPS技术的发明源于斯坦福大学(Stanford University)长达八年以上的研究工作。
数字像素系统将Pixim公司新兴像素架构的固有优势与嵌入式处理器设计的新进展结合起来,可向制造商提供能够轻松整合到各种下一代产品的先进成像系统。
图像系统类型图像传感器一般分为三大类:CCD、CMOS APS以及Pixim的数字像素系统技术。
CCD传感器是原始的图像传感器技术,它需要复杂的实现系统和高制造成本的工艺,从而限制了其在许多市场中的发展。
上世纪九十年代早期,随着新兴CMOS制造技术的出现,CMOS APS (活动像素传感器)产品得到发展,并成为低端市场中CCD传感器的主要替代产品。
DPS(数字像素系统)产品则源于上世纪九十年代中期斯坦福大学(Stanford University)的技术突破。
相比现有技术,DPS技术可以提供增强的功能,包括:.单次日光过程中图像的多级采样,可获得高帧速率和宽动态范围;.数字地采样,可获得高分辨率和图像品质;.集成图像处理功能,可减少功耗和占板面积;.温度和空间过滤,可获得清晰图像;.超低功耗;.高信噪比。
相比CCD和CMOS APS,DPS平台可以大幅改进图像品质,并给相机设计工程师和制造商带来更多灵活性。
数字像素系统技术在多变的光照环境和宽动态范围场景中往往同时有暗区和亮区,而数字像素系统的独特架构和紧密结合的成像软件在这种环境下仍然可以提供出色的图像品质。
宽动态摄像机技术发展与应用002
宽动态摄像机技术发展与应用(下)在全球市场上,有50多个国家超过90多种类型的D P S摄像机在应用,其中许多世界知名摄像机制造商都已经采用P i x i m D P S成像技术。
与上世纪60年代开始应用的C C D技术相比,D P S技术还比较年轻,但它的芯片组从D1000、D1500、D2000到D2500,在性能上有了飞速提高,图像清晰度从480线提升到540线,最低照度从1.0L u x/F1.2,到0.5L u x/F1.2,典型宽动态从95d B到102d B。
现在的D P S摄像机只能算第一代D P S产品,它已经在宽动态等多方面显示出优越性。
对于摄像机“宽动态”现在还是一种特殊功能,不用多长时间“宽动态”将是摄像机必备的功能。
在监控行业,生产C C D摄像机的厂家很多,但著名品牌的摄像机与其普通牌摄像机相比,在性能、品质却又很大差别。
同样对于最新的D P S技术,只有在研制和制造技术上领先并有实力的著名企业才能将最新技术表现得淋漓尽致。
池上公司在2005年11月面向美国、欧洲等海外市场,首次推出基于D P S技术监控摄像机。
池上公司采用D P S的“D2000”芯片组,结合其领先的摄像机制造技术,并将部分广播级摄像机技术应用到I S D-A10上,使这种全新的D P S摄像机以其480线清晰度、真实的色彩还原和120d B的宽动态范围及秉承一贯高可靠性等特点向人们展示出D P S新一代宽动态摄像机的优异品质。
宽动态范围什么叫宽动态范围?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“d B”来表示,在以100I R E为标准时,换算公式:N d B=20l o g(V2/V1)。
普通摄像机(称V1)的宽动态值为10d B,如宽动态为48d B,与普通摄像机之间的差为38d B,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54d B,V2/V1=160倍。
浅析实现宽动态的两种技术
浅析实现宽动态的两种技术就技术言,不算背光补偿技术,宽动态有二种实现方式:CCD + DSP技术和CMOS + DPS 技术。
当然,还会涉及到其它技术细节,例如多次曝光、图像切割合成、单像素处理、ARM7等等技术,下面具体来讲解CCD+DSP技术与CMOS+DPS技术。
CCD+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、数字动态图像检测、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的处理方法已经相当成熟了。
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。
这样就能避免亮部曝光过度和暗部曝光不足的问题,从而使整个画面都清晰可见,以实现宽动态的处理效果。
从市场上看,上述技术的宽动态摄像机产品一直是市场的主流,且使用这种方案的厂家众多,虽然有研发实力的厂家宽动态技术绝大多数相似,但是由于采用不同的DSP芯片,在具体细节上还是有明显差别,比如对灵敏度、色还原度、白平衡等的处理。
CMOS+DPS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 技术的新型的图像拾取系统——DPS(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。
宽动态技术原理
什么是宽动态摄像机?宽动态摄像机是什么意思?潮宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。
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。
自从40多年前摄像机的出现至今,从最早的真空管摄像机到现在的以CMOS、CCD、DPS为感光器件的设想,而宽动态摄像机也在此基础上逐渐流行起来,关于不同技术的各种争论与探讨此起彼伏。
2005年开始,摄像机逐渐出现群雄逐鹿的竞争局面。
这种局面将会随着摄像机技术的不断更新以及更多品牌的进入而逐渐白热化。
随着摄像机更大范围的普及应用,其自身的优点与缺陷会同时存在,而对于摄像机监看效果要求的不断提高,特别在一些明暗反差过大的场景中,传统普通摄像机对单一图像中最亮和最暗部分的平衡调整能力非常有限,一般以摄取进来的所有光线的平均值为基准,并决定曝光等级。
如何提高成像系统中的动态范围,以便同时看清视场内前景与背景物体一直是研究者的目标。
于是,具有良好宽动态功能:(Wide-dynamic)的摄像机逐渐成为各大摄像机生产厂商的目标和关注的焦点。
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。
如何在网络速率控制技术中实现带宽的动态调整(十)
如何在网络速率控制技术中实现带宽的动态调整引言:网络速率控制技术在现代互联网中起着至关重要的作用,能够确保数据传输的高效性和稳定性。
其中,带宽的动态调整是提升网络性能的关键环节。
本文将探讨如何在网络速率控制技术中实现带宽的动态调整,以满足日益增长的网络传输需求。
一、了解带宽的动态调整带宽指的是网络传输中的数据传送能力,通常以每秒传输的比特个数(bps)来衡量。
在网络速率控制技术中,带宽的动态调整是指根据网络负载状况和用户需求的变化,实时调整数据传输的能力。
通过动态调整带宽,可以合理利用网络资源,提高数据传输的效率。
二、网络流量监测与分析要实现带宽的动态调整,首先需要对网络流量进行监测和分析。
网络流量监测可以通过网络监控工具来完成,该工具能够实时记录网络传输数据的大小、速率等信息。
通过分析这些数据,我们可以得到网络负载状况的变化趋势,为带宽的动态调整提供数据支持。
三、自适应带宽分配策略在实现带宽的动态调整中,自适应带宽分配策略起着重要的作用。
该策略可以根据网络负载状况和用户需求,智能地分配带宽资源。
其中,是保障用户体验的重要手段。
通过设定不同的优先级,将网络资源分配给不同的应用程序或用户,以保证网络传输的质量。
四、流量压缩与优化网络带宽是有限的资源,为了更好地利用带宽,可以通过流量压缩与优化来减小网络传输的数据量。
流量压缩技术通过对数据进行压缩处理,减少数据的传输量,从而达到节约带宽的目的。
同时,对网络传输过程中的冗余数据进行去重和优化,也能有效地提高带宽的利用率。
五、基于负载均衡的带宽调整负载均衡是一种常用的网络技术,可以均衡地分配带宽资源,避免单一节点的负载过高。
在实现带宽的动态调整中,基于负载均衡的带宽调整策略可以根据网络节点的负载情况,自动调整带宽的分配比例。
通过动态分配带宽,可以避免网络拥塞和资源浪费的问题,提高网络性能和用户体验。
六、培养网络安全意识在进行带宽的动态调整时,要加强网络安全意识,保护网络资源的安全性。
浅析: 宽动态技术篇
浅析:宽动态技术篇
随着视频监控使用环境和使用者呈现多元化发展,各生产厂商必须要
提高摄像机的新技术来应对日益增长的需求,使其能够最大程度的满足应用要求。
为了突出监控摄像机对■文/吕俊杰
宽动态技术的基本概念
动态范围(Dynamic Range)是指摄像机支持的最大输出信号和最小输出信号的比值,或者说宽动态技术主要用来解决摄像机在宽动态场景中采集的宽动
态技术的实现方式
宽动态技术的实现方式主要有两种:一是使用非线性传感器的单次曝光
方案,这类传感器对不同照度的灵敏度表现不同,仅一次曝光即可使采集的目
前主流的宽动态技术以多次曝光多帧合成方案为主。
以多帧合成宽动态技术实
现的硬件载体而言又可将其分为两类:一是在摄像机的Sensor 传感器上实现多次曝光及合成,这种传统方式需要摄像机对接的Sensor 传感器本身具备宽动态能力,市面上绝大部分宽动态摄像机均属于此类;二是在摄像机的芯片ISP 模组上实现多次曝光及合成,这种实现方式可以对接不具备宽动态能力的普通Sensor 传感器,但要求Sensor 传感器具备较高的帧率,目前IPS 端合成方式在市面上比较少见。
然而实际上,不管是在Sensor 端还是在ISP 端完成曝光及合成,都是以牺牲帧率为基础的。
比如,采用ISP 端合成方案的摄像机在宽动态模式下帧率
达到30FPS 时,其接入Sensor 的帧率则需要达到60FPS。
差别在于,ISP 端合成方案在帧率及宽动态之间可以比较灵活地进行选择,不开启宽动态的情况下
可配置的帧率是宽动态模式下的2 倍。
wdrc宽动态范围压缩算法
wdrc宽动态范围压缩算法WDRC(Wide Dynamic Range Compression,宽动态范围压缩)算法是一种在音频信号处理中常用的动态范围控制技术,其目的是在保持信号中重要信息的同时,通过压缩动态范围,使较强音源和较弱音源在音量上有所平衡,从而提高音频的可听性。
WDRC算法主要包括动态范围压缩、增益调整和音频压缩等处理步骤。
在动态范围压缩的过程中,WDRC算法根据音频信号的幅度,实时调节增益,使得较强音源的幅度减小,较弱音源的幅度增加。
这样,不仅可以避免声音过于尖锐和刺耳的情况,还能保持音频的清晰度和逼真度。
在实时应用中,WDRC算法具有更多优点。
首先,WDRC算法有助于降低声音中的噪音,尤其是在背景噪音较大的环境中。
其次,WDRC算法可以根据用户的需求和环境特点进行自适应调节,使得用户在不同环境下都能获得良好的听力体验。
此外,WDRC算法还可以应用于助听器、电话、音频播放等各种音频设备中,提高语音的清晰度和可理解性。
WDRC算法的实现过程主要包括预处理、特征提取、动态范围压缩和后处理等步骤。
在预处理阶段,输入音频信号通过滤波器进行滤波,提取与人耳听力相关的频率部分。
接着,在特征提取阶段,算法会提取音频特征,如能量、频谱等。
然后,在动态范围压缩阶段,WDRC算法根据特征提取结果和设定的压缩参数,实时调整增益,实现动态范围压缩。
最后,在后处理阶段,对压缩后的信号进行补偿和增强,提高音频的可听性。
需要注意的是,WDRC算法在实际应用中仍然存在一些挑战。
首先,WDRC算法需要根据不同用户的听力状况和偏好进行个性化设置,这需要准确获取用户的听力信息。
其次,WDRC算法的参数设置需要谨慎,过大或过小的参数都可能影响音频的质量。
此外,WDRC算法本身也会引入一定的失真和延时,对音频信号进行处理时需要权衡音质和处理效果。
综上所述,WDRC宽动态范围压缩算法是一种能够实时调节音频动态范围,提高音频可听性的技术。
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。
宽带大动态接收技术
宽带大动态接收技术
宽带大动态接收技术(Wideband Dynamic Range Receiver Technology,简称WDRR 技术)是一种新型的信号接收技术,其主要用于高速无线通信、雷达探测等领域。
与传统的固定增益接收机相比,WDRR技术具有更高的信噪比、更低的噪声系数、更广的动态范围等优势。
WDRR技术的优点主要有以下几个方面:
(1)更高的信噪比。
由于WDRR技术可以在弱信号情况下提高增益,因此可以通过在信号较弱的时候提高信噪比来提高接收灵敏度。
(2)更低的噪声系数。
由于WDRR技术可以在不同增益下保持噪声功率不变,因此可以减小整个接收系统的噪声系数,提高系统的性能。
(3)更宽的动态范围。
由于WDRR技术可以根据输入信号的强度自适应地调整增益,因此可以正确地处理宽范围的输入信号,避免过载和失真。
(4)更高的频带利用率。
由于WDRR技术可以实现对不同频率段的信号进行可变增益放大,因此可以充分利用频带资源,提高频带利用率。
总之,WDRR技术是当前高速无线通信、雷达探测等技术领域中的热点之一。
其优越的性能和广泛的应用前景,将使其在未来得到更多的关注和研究。
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。
宽带大动态接收技术
宽带大动态接收技术
宽带大动态接收技术(Wideband Dynamic Receiver Technology),简称WDRT,是一种新型雷达接收技术。
其主要特点是能够在极短时间内完成雷达接收机的动态范围调整,从而实现对大动态目标的快速检测和跟踪。
WDRT技术的核心是一种基于可重构数字信号处理器(FPGA)的快速数字信号处理算法。
这种算法能够实现由信号预处理到解调和解调扫描的全面数字信号处理。
同时,它还能够快速调整数字滤波器和放大器的工作参数,以适应不同的目标动态范围。
WDRT技术的优势在于其能够在毫秒级时间内完成信号处理和动态范围调整,从而能够更快速地接收到目标信息。
此外,它还具有较高的精度和抗干扰能力,使其能够在强电磁干扰环境下稳定工作。
在实际应用中,WDRT技术可以广泛应用于雷达跟踪系统、飞行管制设备、汽车雷达等领域。
与传统的雷达接收技术相比,WDRT技术能够更准确地识别较小和较远的目标,同时还能够提高雷达系统的探测和跟踪能力。
总之,宽带大动态接收技术是一种全新的雷达接收技术,能够快速、准确地检测和跟踪目标。
随着技术的不断发展,WDRT技术将会在各个领域得到更广泛的应用。
超级宽动态范围技术 手机摄像头的光线处理利器
超级宽动态范围技术手机摄像头的光线处理利器超级宽动态范围技术:手机摄像头的光线处理利器手机摄影已经成为了人们记录生活、分享瞬间的主要方式之一。
然而,在不同环境下,手机摄像头的性能差异导致了拍摄效果的参差不齐。
然而,随着技术的日益发展,超级宽动态范围技术(Super Wide Dynamic Range,简称SWDR)成为了手机摄像头的光线处理利器。
本文将探讨超级宽动态范围技术的原理和在手机摄影中的应用。
一、超级宽动态范围技术的原理超级宽动态范围技术是一种通过软硬件结合的方式,将亮度较高和亮度较低的两个区域同时呈现在照片中,以实现更广泛的动态范围。
该技术主要包括以下几个方面的原理:1. HDR传感器:超级宽动态范围技术需要支持高动态范围的传感器。
传统的手机摄像头会捕捉到一个较窄的动态范围,而HDR传感器能够捕捉到更广泛的亮度范围,从而使照片中的阴影和高光细节更加丰富。
2. 软件算法:超级宽动态范围技术还需要借助软件算法来合成两个曝光度不同的照片,并通过对比度调整、曝光均衡等处理手段,将这两个照片合成为一张动态范围更宽广的照片。
3. 反射镜片设计:在硬件方面,一些手机摄像头还采用了特殊的反射镜片设计,能够通过改变光线射入的角度来提高图像的动态范围。
这种设计能够在不损失细节的情况下,更好地处理高光和阴影。
二、超级宽动态范围技术在手机摄影中的应用超级宽动态范围技术在手机摄影中发挥着重要的作用。
它可以在高对比度的场景中捕捉到更多的细节,使图片更加真实自然。
以下是超级宽动态范围技术在手机摄影中的具体应用:1. 夜景拍摄:在夜晚的环境中,光线不均匀、亮度差异大是常见的问题。
超级宽动态范围技术能够在照片中保留更多的细节,并减少夜景照片中的高光溢出和阴影失真现象,让夜景更加真实而明亮。
2. 逆光拍摄:逆光拍摄是一个光线条件相对复杂的场景,容易造成拍摄对象过暗或背景过亮。
超级宽动态范围技术能够平衡背景和前景的亮度差异,保留物体的细节,使逆光拍摄更加出色。
宽带大动态接收技术
宽带大动态接收技术宽带大动态接收技术(Wideband Dynamic Receiver,简称WDR)是一种新型的射频接收机技术,具有更广的接收频谱范围和更宽的动态范围。
该技术在现代化通信和雷达应用中具有重要的应用前景。
传统的射频接收机一般都采用窄带技术,即只能接收一定范围内的频率信号。
这种技术有很大的局限性,对于现代化通信和雷达系统的需求来说已经不能满足。
WDR技术则采用宽带技术,能够接收更宽频带范围的信号。
同时,WDR技术还具有更宽的动态范围,即对高强度的信号能够有更好的抵抗能力。
这意味着在复杂的环境下,WDR技术可以提供更为精确的数据获取和处理。
WDR技术的主要特点之一是能够同时接收多路信号。
这点对于复杂的雷达和通信系统非常重要。
传统的射频接收机往往只能接收单一信号。
而WDR技术具有更为复杂的硬件和软件结构,能够处理多路信号信息并进行合并和处理,大大提高了系统的整体性能。
WDR技术还具有高灵敏度、高有效性和低误码率等优点。
这些特点对于一些需要高精度、高速度和高质量数据传输的应用非常重要。
具体来说,WDR技术可以应用于高速数据传输、卫星通信、雷达成像、天基物理等领域。
在WDR技术的实现中,有一些关键技术需要被研究和开发。
首先是宽带滤波器的设计和制造。
这是整个WDR技术实现的基础。
其次是数字信号处理的技术研究。
在WDR技术中,信号的处理都是通过数字信号处理器(DSP)进行的。
因此需要研究如何有效地优化 DSP 算法和数据快速处理技术。
还有就是高速数据传输技术,这是必须要考虑的一个因素,因为在宽带范围内,数据传输速度一般都很快,从而需要采用高速数据传输技术才能保证信息的准确性和高效性。
总而言之,宽带大动态接收技术具有非常广阔和重要的应用前景。
随着通信和雷达技术的不断发展,WDR技术必将会变得越来越重要,成为未来通信和雷达系统的核心技术之一。
边缘计算技术如何实现动态带宽分配
边缘计算技术如何实现动态带宽分配边缘计算技术是一种分布式计算架构,可将计算、存储和数据处理功能迁移到离用户数据源更近的位置。
这种技术的优势在于可以减少延迟和网络拥塞,提高系统的响应时间和可靠性。
为了更好地支持动态带宽分配,边缘计算技术采用了一系列创新的方法和策略。
首先,边缘计算技术利用网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)和软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)的概念来实现动态带宽分配。
NFV将网络功能(如防火墙、负载均衡等)虚拟化,并在边缘计算节点上运行,从而减少了数据在网络中传输的距离和时延。
SDN则通过将网络控制平面与数据平面分离来实现动态带宽管理,可以根据实时的网络情况和应用程序的需求进行带宽分配调整。
其次,边缘计算技术利用机器学习算法来实现动态带宽分配。
通过收集和分析大量的实时数据,机器学习算法可以识别网络拥塞和负载不均衡的情况,并根据这些信息调整带宽分配策略。
例如,当某个边缘节点的负载较高时,机器学习算法可以动态地将更多的带宽分配给该节点,以提高系统的性能。
这种自适应的带宽分配策略可以更好地适应不断变化的网络环境和应用需求。
另外,边缘计算技术还利用了多路径传输技术来实现动态带宽分配。
传统的互联网架构通常采用单一路径传输数据,容易受到网络中某一条路径带宽不足或故障的影响。
而边缘计算技术可以利用多路径传输技术,将数据分成多个子流,并通过不同的路径传输,以充分利用网络中的带宽资源。
当某个路径带宽不足时,边缘计算系统可以动态地调整数据的传输路径,以实现带宽的均衡分配。
此外,边缘计算技术还利用了虚拟化和容器化技术来实现动态带宽分配。
通过将应用程序和服务虚拟化为容器,边缘计算系统可以更灵活地进行资源分配和调度。
当某个边缘节点负载较高时,系统可以迅速将应用程序和服务迁移到其他空闲的节点上,以实现带宽的动态分配。
71. 信号传输中的动态带宽分配如何实现?
71. 信号传输中的动态带宽分配如何实现?71、信号传输中的动态带宽分配如何实现?在当今数字化的时代,信号传输无处不在,从我们日常的手机通信、网络视频播放,到企业的数据中心运营、工业自动化控制,都离不开高效的信号传输。
而在信号传输过程中,动态带宽分配是一项至关重要的技术,它能够根据不同的需求和条件,灵活地分配网络带宽资源,以提高传输效率和服务质量。
那么,究竟什么是动态带宽分配呢?简单来说,它是一种根据实时的网络流量、用户需求和服务优先级等因素,动态调整网络带宽分配的方法。
与传统的固定带宽分配方式不同,动态带宽分配能够更加有效地利用有限的带宽资源,满足多样化的应用需求。
要实现动态带宽分配,首先需要对网络中的流量进行监测和分析。
这就好比是在交通路口设置摄像头和传感器,以了解车辆的流量和行驶方向。
在网络中,通过各种监测工具和技术,可以实时获取网络中数据包的数量、大小、来源和目的地等信息。
这些数据为后续的带宽分配决策提供了重要的依据。
接下来,需要建立一套有效的带宽分配策略。
这就像是制定交通规则,决定哪些车辆可以优先通行,哪些需要等待。
常见的策略包括基于优先级的分配、基于流量预测的分配以及基于服务质量(QoS)的分配等。
基于优先级的分配策略会将不同类型的业务或用户划分出不同的优先级。
例如,紧急的医疗数据传输可能被赋予最高优先级,以确保其能够快速、稳定地传输;而普通的网页浏览则可能被分配较低的优先级。
这样,在带宽资源紧张时,高优先级的业务能够优先获得足够的带宽,保障其正常运行。
基于流量预测的分配策略则是通过对历史流量数据的分析和模型预测,来预估未来一段时间内的网络流量需求。
从而提前为可能出现的流量高峰分配足够的带宽,避免出现网络拥塞。
基于服务质量(QoS)的分配策略则是根据不同业务对带宽、延迟、丢包率等指标的要求,为其分配相应的带宽资源。
例如,在线视频播放需要较高的带宽和较低的延迟,而电子邮件传输对带宽和延迟的要求相对较低。
宽动态合成公式
宽动态合成公式宽动态合成公式是一种用于描述宽动态合成过程的数学公式。
它是计算机图形学中的重要技术之一,广泛应用于影视特效、游戏开发、虚拟现实等领域。
它通过对不同视点下的多个图像进行融合,生成具有高质量的全景图像或全景视频。
本文将介绍宽动态合成公式的原理和应用,并探讨其在实际场景中的优势和挑战。
宽动态合成公式的核心思想是将多个视点的图像进行融合,以获得更广阔的视野和更丰富的细节。
它通过将不同视点下的图像进行对齐和叠加,消除视差,从而实现全景图像的生成。
宽动态合成公式可以分为两个主要步骤:视点选择和图像融合。
视点选择是指从一组输入图像中选择合适的视点来生成全景图像。
在选择视点时,需要考虑到视点之间的连续性和平滑性,以保证全景图像的质量和一致性。
常用的视点选择方法包括基于特征点匹配和几何变换的方法,以及基于图像拼接和图像融合的方法。
图像融合是指将选择的视点下的图像进行融合,生成全景图像。
图像融合的目标是消除视差,保持图像间的一致性,并尽可能地保留细节和纹理。
常用的图像融合方法包括多重曝光、多重曝光合成和基于统计学的方法。
这些方法可以有效地减少图像间的差异,实现全景图像的无缝拼接。
宽动态合成公式在实际应用中具有广泛的应用价值。
首先,它可以提供更广阔的视野和更丰富的细节,为用户带来更加真实和沉浸式的视觉体验。
其次,它可以用于生成高质量的全景图像和全景视频,为影视特效、游戏开发、虚拟现实等领域提供重要支持。
此外,宽动态合成公式还可以用于图像增强、图像重建和图像分析等任务,为计算机视觉领域的研究和应用提供有力工具。
然而,宽动态合成公式也面临一些挑战。
首先,它对计算资源的要求较高,在大规模图像数据和复杂场景下,计算时间和存储空间成本较高。
其次,宽动态合成公式对输入图像的质量和准确性要求较高,对图像中的运动物体、光照变化和遮挡等因素较为敏感。
最后,宽动态合成公式的应用还存在一定的法律和伦理问题,如隐私保护、信息安全等方面的考虑。
动态带宽调整算法
动态带宽调整算法1.流量监测与分析实施动态带宽调整算法的前提是对网络流量进行实时监测和分析。
可以通过网络监控工具对入站和出站流量进行实时统计,获得当前网络使用情况的数据。
同时,还可以利用数据分析技术对历史流量数据进行分析,获取对流量变化的趋势性认识。
2.预测流量需求根据历史流量数据的分析结果,可以进行未来流量需求的预测。
通过分析流量的季节性、周期性和特殊事件等因素,结合业务需求和用户行为,对未来流量需求进行合理预测。
这可以帮助算法在提前调整带宽,避免因流量突增导致的网络拥塞或浪费带宽资源。
3.带宽调整策略根据流量监测和需求预测的结果,制定带宽调整策略。
通过分析数据,可以发现网络流量的高峰和低谷时段,进而制定相应的调整策略。
-高峰时段:在流量高峰时段,可以将带宽分配给高优先级的任务,如视频会议、在线直播等。
这样可以确保关键业务的带宽需求得到满足,保证服务质量和用户体验。
-低谷时段:在流量低谷时段,可以降低对高优先级任务的带宽分配,将带宽调整为较低的状态,从而提高其他任务的带宽分配比例。
这可以充分利用带宽资源,提高整体网络性能。
4.调整机制根据带宽调整策略,在实际调整带宽时需要设计相应的调整机制。
可以考虑以下几点:-自动调整:通过自动化的带宽调整机制,根据流量监测和需求预测结果,实时调整带宽分配,减少人工干预。
-弹性调整:考虑网络环境的动态变化,设置带宽的上下限,使带宽调整更具弹性。
当流量超出预期或网络出现异常时,自动增加带宽分配以缓解拥塞,当流量较低时可降低带宽分配,节约资源。
-优先级调整:根据任务的业务重要性和用户需求,设置不同的优先级,对优先级较高的任务优先分配带宽。
-平滑调整:在调整带宽时,避免出现大幅度的剧烈变化,而是采用渐进调整的方式,逐渐提高或降低带宽分配,以免对网络服务产生过大的影响。
5.实时监控与反馈通过实时监控带宽的使用和性能指标,对算法的效果进行评估和反馈。
根据实际情况,调整调整算法的参数和策略,以不断优化带宽的调整效果。
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浅析实现宽动态的两种技术
就技术言,不算背光补偿技术,宽动态有二种实现方式:CCD + DSP 技术和CMOS +DPS 技术。
当然,还会涉及到其它技术细节,例如多次曝光、CCD+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、数字动态超级宽动态技术
常使用双速CCD 配合DSP 的处理方法已经相当成熟了。
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从市场上看,上述技术的宽动态摄像机产品
一直是市场的主流,且使用这种方案的厂家众多,虽然有研发实力的厂家宽动
态技术绝大多数相似,但是由于采用不同的DSP 芯片,在具体细节上还是有明显差别,比如对灵敏度、色还原度、白平衡等的处理。
CMOS+DPS 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DPS 技术体现的宽动态功能划时代地提升了一幅但也需要指出,由于DPS 是基于每个像素单独处理的技术,因其每个像素都包含一套完整的处理电路,从而也大大减小了每个像素的感光面积,即感光量减少,其结果是基于CMOS 和DPS 技术的摄像机,其灵敏度是有显著影响的,或说不甚满意。