浅析三种宽动态技术
宽动态、强光抑制与背景光补偿
宽动态、强光抑制与背景光补偿概念的区别宽动态：明暗交替环境显本领在强光源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“动态范围不足”。
一般摄像机都有个最好的成像光照度范围，超出（大于或小于）这个范围成像效果就比较差，而有宽动态功能的摄像机这个范围就更大。
动态范围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。
宽动态技术大多应用在明暗交替的地方，当监控摄像机还无法达到低照度监控时，需采用宽动态技术进行"补光"。
在监控摄像机应用上来说，普通摄像机监控获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，而采用宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。
强光抑制：夜间抓拍非你莫属传统的CCD有动态范围的限制，在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一次，必然会出现对整个图像中明亮的区域过度曝光，或较暗的区域欠曝光的现象，强光抑制的功能可以采用DSP技术实现，就是把强光部分弱化，把暗光部分亮化，达到光线平衡，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。
强光抑制监控摄像机是在低照度环境下，遇到背景光极其强烈时采用的一种“抑光”。
适用于收费站、停车场出路口等区域。
对于极端的光线下，抓拍出黑暗环境下人脸，车票细节有这很好的效果。
背景光补偿：实现强光抑制一种方式背景光补偿（BLC）方式就是重新指定画面上的测光区域,通过重点测光确保正确曝光,从而避免较暗部分出现剪影现象。
有效补偿相机在逆光环境下拍摄时画面主题阴晦缺陷，有效的解决了光线过于强烈的问题。
背景光补偿是强光抑制实现的一种方式。
行车记录仪解密之一：WDR宽动态技术详解
⾏车记录仪解密之⼀：WDR宽动态技术详解光学⼈⽣陪你⼀起⾛过你的光学⼈⽣梦想：即时交流，努⼒打造最⼤的掌上光学互助平台。
近⼏年来，随着⾏车记录仪的普及，其研发技术也在飞速发展。
和许多视频监控设备⼀样，在⾏车记录仪的应⽤过程中，同⼀位置在⽇光和⼈⼯照明的混合光下，在不同时段下，录制的影像容易出现明暗反差⼤、背光等情况。
如在⼤中午的马路上，窗外射⼊的强光可能影响⾏车记录仪实际影像的捕获，造成画⾯⽆法清晰拍摄下来。
在这样的问题之下，WDR宽动态技术诞⽣了。
数年磨⼀剑，作为国内知名品牌，凌度⽤完美诠释WDR宽动态新视界。
在凌度推出的众多产品中均具有WDR宽动态技术，采⽤最新Sensor多次曝光技术，内置多种智能分析功能，有效解决逆光、强光环境下过曝或过暗现象，⼀站式满⾜逆光、强光和背光灯多种复杂光线环境的应⽤。
那么，究竟什么是WDR宽动态技术，它的作⽤以及⼯作原理是怎样的？请跟随⼩编⼀起来恶补⼀下吧! ⼀、WDR宽动态技术——⾏车记录仪的发展趋势 所谓的WDR宽动态技术，简单地说，就是使得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。
它主要是通过对视频图像中⾼亮区域、⿊暗区域进⾏侦测，并实时地将亮区和暗区进⾏曲线校正和⾊彩调整，在⽆需更换传感器的前提下，得到清晰、⾃然的图像细节。
⼀般来说，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)。
对于⾏车记录仪来说，它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”。
宽动态⾏车记录仪⽐只具有3：1动态范围的传统⾏车记录仪超出了⼏⼗倍，能让车主在黎明、黄昏或者阴天都看得清清楚楚，因此这⼀技术已经作为⾼清⾏车记录仪的性能指标之⼀了。
⽽在WDR宽动态技术的研发上，凌度⼀直都是孜孜不倦并且持之以恒的。
⼆、宽动态技术的原理——⾼效、卓越、⼈性化 按照专业⾓度来说，⼀般⽩天的⾃然光源最⾼排列约为120,000Lux(光/照度)，夜间或星光最低光源排列约为0.00035Lux，如果说从车内看车外，假设车内照度为100Lux，⽽车外照度可能为10,000Lux，对⽐就是10,000/100=100:1。
宽动态技术简介
在视频监控的一些实际应用场合中，光线亮暗反差非常大，一般摄像机由于图像传感器的感光特性所限制，拍摄的图像往往背景过曝或者前景过暗。
针对这种情况，海康WDR 技术应运而生，通过模拟人眼视网膜的感光特性，提升前景亮度、抑制背景过曝的同时保持了图像的对比度，使处理后的图像具有较好的通透感，能够充分满足高反差场合的监控需要。
图1 WDR技术使图像动态范围得到提升海康WDR技术中主要采用了两大特色技术，即亮度自适应色阶映射技术（Luminance-adaptived Tone Mapping，LATM）以及空域可变增强技术（Space-variant Contrast Enhancement，SVCE）。
图2 LATM产生Tone曲线对图像重新映射LATM技术能够根据场景亮度自适应的对像素亮度进行重新映射，提升较暗区域的亮度，同时抑制过曝区域。
通过LATM技术产生的Tone曲线，可以对原始宽动态数据进行重映射，以达到动态范围压缩（Dynamic range compression，DRC）的作用，同时通过调节图像灰阶分布，使暗区得到充分提亮。
图3 人眼视网膜结构SVCE 技术模拟了人类视觉的局部特性，在提升暗区的同时能够对图像进行局部对比度增强，还原动态范围压缩（DRC ）时的图像细节。
由于模拟了人眼视网膜的视觉特性，图像的局部层次得到了较好的保护，SVCE 技术使图像细节更加逼真通透，具有较好的对比度。
图4 海康WDR 技术兼容多种位宽输入海康WDR 技术能够充分发挥图像传感器本身的动态范围，兼容多种位宽，当图像传感器输出高位宽数据时，海康WDR 技术具有较好的动态范围压缩效果，将高位宽数据重映射为正常位宽，输出鲜艳逼真的宽动态图像；当图像传感器输出正常位宽的数据时，海康WDR 技术模拟了人眼对于暗区更加敏感的特性，能够充分发挥数据本身的动态范围，输出的图像仍然具有一定的宽动态效果。
14~20bit12bits 12bits 12bits。
摄像机的几个重要的技术指标
摄像机的⼏个重要的技术指标(1)清晰度清晰度是⼀个摄像机的最重要指标，在监控系统中对图像的清晰度有很⾼的要求，如在交通监控中,对车辆要能看清车牌号码，对⾏⼈要能看清脸部特征，如果这些都看不清楚，那么监控将失去意义。
线数的多少决定着清晰度,线数越⾼看到的图像也就越清晰,与CCD芯⽚及尺⼨也是有⼀定关系的。
⾼速球型摄像机⼀定要达到480线清晰度才能满⾜要求。
在普通的商场,酒店,学校等⼀般⽤420线的清晰度就能达到要求。
(2)最低照度摄像机的最低照度是指当被拍摄物体的光亮度降低到⼀定程度时，摄像机输出的视频信号仍能清晰可见。
如果是在户外,需要24⼩时监控,在夜晚光线很暗，通常要求摄像机的最低照度要达到0.01LUX。
⽐如在交通监控中。
⽬前解决摄像机低照度问题,主要是采⽤超感度CCD（即EXviewHADCCD）,这种超感度CCD要⽐普通CCD接收到更多的光线,从⽽使物体在很暗的光线下仍能清晰成像。
(3)宽动态功能在光线的变化很⼤，前景和背景及其光线反差也很⼤的情况下(如交通监控)，为了能拍摄到⾼质量的画⾯，就需要摄像机具备宽动态功能。
在前景物体暗，背景亮的情况下，拍下的物体图像就⾮常⿊⽽看不清楚，⽬前市场上的摄像机解决⽅法是采⽤背光补偿（BLC），但是因为背光补偿是采⽤中央光线补偿的技术来处理图像，所以采⽤背光补偿技术处理的图像前景物体因光线补偿可以看清楚，但是背景因光线补偿太亮⽽看不清楚。
如果需要同时看清前景物体和背景，这时候就要⽤到具有宽动态功能的摄像机。
宽动态技术是图像经过两次曝光，通过内部处理电路，合成⼀幅前景物体和背景都清晰明亮的图像。
⼀般宽动态摄像机的动态范围能达到80倍。
⽬前⾼速球型摄像机已具有此功能。
以上指标中，清晰度和最低照度是⾸要考虑的，宽动态功能⽬前并不是所有摄像机都有，只是少部分有。
我们在监控系统⼯程中还有⼀个距离问题，监控距离与镜头的焦距有关，镜头越⼤焦距越⼤，看的距离就越远，但是看到的范围就会⼩，⽐如只要求看10⽶，那⽤3.6mm的镜头就可以满⾜，3.6mm属于⼴⾓镜头，看的范围要⼴⼀些。
宽动态技术(WDR)三维键盘YC混合传输
什么是宽动态技术（WDR）三维键盘Y/C混合传输什么是宽动态技术（WDR）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。
采用传统CCD图像传感器的摄像机在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一次，必然会出现对整个图像中明亮的区域过度曝光，或较暗的区域欠曝光的现象。
CCD宽动态技术是采用特殊DSP（数字信号处理）电路，对明亮部分进行最合适的快门速度曝光，然后再对暗的部分用最合适的快门速度曝光，然后将两个图像进行DSP处理重新组合，使明亮的部分和暗的部分可以看得清楚。
由于CCD的感光特性所限制，在技术上很难在有重大突破，有的CMOS技术已经达到160dB,可以说未来的监控摄像机属于宽动态摄像机，宽动态技术属于CMOS。
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。
浅析三种宽动态技术
浅析三种宽动态技术说起宽动态，大家可能在各大监控产品广告词里都见过，然而它到底是什么东西有什么用用在什么地方在鱼龙混杂的安防监控产品中，宽动态到底伴演什么样的角色这些非专业人士估计很难有人说得清，这也是此文的意义所在，不求全面覆盖，只求说清道明。
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。
第二种：美式Pi某im宽动态美国Pi某im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，甚至可至120dB。
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。
然而由于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。
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。
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 曝光算法
宽动态曝光算法"宽动态曝光算法" 通常是指在数字图像处理中用于增强图像的宽动态范围（Wide Dynamic Range，简称WDR）的曝光算法。
宽动态范围图像通常包含了在同一场景中存在的大范围光照条件的信息，以确保在亮度较高和较低的区域都能得到良好的展示。
以下是一些常见的宽动态曝光算法的基本原理和技术：1. 多帧融合（Multiple Frame Fusion）：•通过捕获多个具有不同曝光水平的图像，然后将它们融合在一起，以获取整个场景的更广泛的亮度范围。
这可以通过平均、加权平均或其他图像融合技术来实现。
2. 局部对比度增强（Local Contrast Enhancement）：•通过增强图像的局部对比度，使细节在不同亮度区域更加清晰可见。
这可以通过应用局部对比度增强滤波器或算法来实现。
3. 曝光校正（Exposure Correction）：•分析图像中的亮度分布，并根据场景的特性进行曝光校正，以确保图像中的重要细节在不同亮度条件下都能得到适当的显示。
4. 自适应曝光（Adaptive Exposure）：•根据图像中的局部亮度变化，动态地调整曝光水平，以确保图像中的亮度范围得到适当的展示。
5. 虚拟感光元件（Virtual Photodetector）：•模拟感光元件的响应特性，以在图像中更好地捕获高亮度和低亮度区域的信息。
这可能涉及到根据场景特性模拟不同感光元件的响应。
6. 本地光照调整（Local Illumination Adjustment）：•根据图像中的局部信息，调整光照条件，以改善图像在不同亮度条件下的可视性。
总体来说，宽动态曝光算法的目标是通过合理地处理图像中不同亮度条件下的信息，使图像在显示和分析时更加有用。
这些算法通常应用于监控摄像头、机器视觉系统和数字摄影等领域。
算法的选择和优化取决于特定应用场景和要求。
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。
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。
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。
实现宽动态的两种独特技术
实现宽动态的两种独特技术【】从松下公司推出第一代宽动态摄像机到今天的第三代，基于DSP(Digital Signal Processor)技术的宽动态摄像机已得到了广泛的应用。
但自2005 年末，美国PIXIM 公司推出了基于DPS(Digital Pixel System)的新一代图像处理技术，它与传统的CCD 和CMOS 传感器相比有着极大的区别。
DPS采用的是“每个像素独立完成采样、优化曝光并直接转换为数字信号”,它可以对单独的像素进行多次曝光及采样,以达到最佳的图像效果。
所以可以说DPS 中的”每个像素都是一部摄像机”。
而在图像处理器方面采用32 位CPU 对每个像素进行精确的曝光等级控制，以及图像的处理，从而形成了高清晰、超宽动态的摄像机。
DSP(Digital Signal Processor)技术从宽动态范围40 倍的第一代宽动态摄像机到现在的第三代160 倍超宽动态摄像机问世，它是基于每个像素的动态范围技术采用了新的带有自然对比度校正功能的DSP(数字信号处理功能)系统，其能够使高对比度图像达到最佳效果，确保了不受目标物体地域、位置、形状和大小等因素的影响，完全能够真实地再现画面。
现在，全球各大主要摄像机生产商也都相应推出了带有超宽动态技术的摄像机。
虽然在实现宽动态上各家的做法方式多种多样，但CCD 实现宽动态的道理基本一致。
这一类型的摄像机采用了专用的DSP 电路，首先对明亮的被摄物体用最适合的快门速度进行曝光，然后，再对暗的被摄物体用最适合的快门速度进行曝光，最后将这两个图像用DSP 数字信号处理技术，将捕捉到的两幅图像重新组合在一张可视图像上。
扩大了处理的动态范围，使得明亮的被摄物。
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。
视频监控摄像机宽动态性能检测技术分析
视频监控摄像机宽动态性能检测技术分析摘要：摄像机的宽动态范围会直接影响到其开展监控工作的质量，同时还会决定对监控目标数据信息的获取状态。
在视频监控领域之中，使用人员必须要实时的关注摄像机的动态能力，并对监控摄像机宽动态的性能进行检测，评判摄像机的宽动态性能是否可以达到相应的需求。
本文主要就现阶段我国较为常见的几类视频监控摄像机宽动态性的性能检测技术进行探究，找出其技术的应用要点，使得摄像机即使在光线对比十分强烈的状况下，仍旧可以看到较为清晰的物象，为视频监控工作的开展提供帮助。
关键词：视频监控；动态范围；宽动态；检测技术引言：近些年来，我国科学技术的发展水平已经有了极为显著的提升，电子摄像技术更是被广泛的应用到了我国的各个领域之中，并在其领域之中占据着极为重要的作用。
如果摄像机处于高亮度或者逆光等区域内，那么摄像机所输出的图像就会受到影响，曝光过度的位置为白色，曝光不足的位置为黑色，这严重的拉低了总体的图像质量，且其实际安装现场也十分的复杂，光线环境质量低下，这就使得监控摄像机只能观测到监控目标的轮廓，其画面也会随之受到破坏，色彩层次问题比较严重，需要对视频监控摄像机宽动态性能进行检测，合理的使用检测技术，处理好各类图像问题。
1宽动态性能检测技术的产生人眼可以识别1000：1的对比度，所以人眼会较为轻易的看到室内和室外的各类物体，但是传统的CCD摄像机的成像所存在的问题较为明显，这主要是因为传统摄像机的对比性能为3：1，将该摄像机置于强光源的照射下，让其处于一个逆光等相对亮度比较低或者相对亮度比较高同时存在的区域中，摄像机实际所输出的图像就会产生曝光过度以及曝光不足等的问题，当图像曝光过度，就会产生白色，当图像曝光不足，就会产生黑色。
另外，摄像机所处于环境会影响到其监控目标的检测工作，其画面很容易受到破坏，摄像机在同一个场景中，其自身的最亮区域和最暗区域存在一定的局限性，这一局限性也被称之为动态范围。
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说起宽动态，大家可能在各大监控产品广告词里都见过，然而它到底是什么东西?有什么用?用在什么地方?在鱼龙混杂的安防监控产品中，宽动态到底伴演什么样的角色?这些非专业人士估计很难有人说得清，这也是此文的意义所在，不求全面覆盖，只求说清道明。
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，甚至可至120dB。
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。
然而由于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。
第三种：索尼Eiffo-P宽动态安威科张总表示，相较于以上两种宽动态技术，索尼EFFIO 系列摄像机则更受欢迎，而EFFIO-P则是近两年索尼推出的最近宽动态技术方案。
据介绍，EFFIO-P摄像机采用SONY最新技术传感器，支持
第三种：索尼Eiffo-P宽动态
安威科张总表示，相较于以上两种宽动态技术，索尼EFFIO系列摄像机则更受欢迎，而EFFIO-P则是近两年索尼推出的最近宽动态技术方案。
据介绍，EFFIO-P摄像机采用SONY最新技术传感器，支持并配合CCD双扫描，能够达到真正宽动态功能，在背光及亮度极反差极大的环境下也能呈现清晰的画面。
此外，记者还了解到，索尼在美国的子公司，已订立一项最终协议，收购Pixim公司硅谷的公司，并拥有专业技术的安全摄像头的芯片组设计。
索尼官网信息透露，索尼将利用其图像传感器技术和工程设计的专业知识，以进一步加强其在全球的设计和支持功能。
对此，我们不难看出，索尼是看到一些能结合Pixim的技术新技术，以及其潜在的资源，同时开发新的解决方案的美好未来。
不管研究团体是谁，不管宽动态技术最终花落谁家，作为一种非常实用的宽动态摄像机，在技术层面的发展必然会精益求精。
唯有这样才能被更多的使用者接受，从而走进千家万户。