宽动态摄像机技术.pptVIP

采用DPS技术的摄像机，通过其特有的数字采样和数字处理，得到比CCD摄像机更宽的动态范围(CCD的动态范围最大为60dB，DPS可达到120dB)。 更加接近真实场景的色彩还原 * 监控摄像机应用极广，但是用监控摄像机拍摄运动的时候会造成图像的模糊，因为动物运动速度愈快，图像愈模糊。那么该怎么解决呢？使用电子快门可以提高物体动态清晰度，改善快速运动物体图像的清晰程度，减轻图像的模糊程度。另外，电子快门和光圈的配合使用，可以对曝光量进行控制，影响景深。 1、电子快门基本原理 在没有电子快门作用时（即常设的1/50秒），光像转变为电子的时间为1/50秒。在此期间内，运动物体的光像在CCD感光面上的位移，使得由此产生的图像电信号包含了位移的信息，因而造成了图像的模糊。 当使用电子快门时（如1/100、1/1000秒）光像转变为电子的时间即为电子快门时间，采样时间可大为缩短（可根据运动物体速度选择电子快门速度），产生图像模糊的信息也随之减少，运动物体的轮廓就会清晰起来。 2、电子快门的使用 由于使用电子快门时采样时间变短，等效于降低了监控摄像机的灵敏度，视频信号的电平也会随之降低。为了保证视频信号的幅度，必须开大光圈，电子快门速度每提高一档，光圈也要提高一档。 10km/h 一秒移动2.78m 一毫秒 移动2.78mm 1/50秒快门曝光时间为20ms 在20ms内被拍摄物体移动距离为20x2.78mm=55.6mm=5.56CM 如果是20km/小时 则为11.1cm 100km小时 在20ms内被拍摄物体移动距离55.6cm * 2011 –by kang 宽动态摄像机出现的背景 由于自然光线的排列是从120000Lux到星光夜里的0.00035Lux，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10000Lux，因此当从室内看窗户外面，两者对比就是10000/100=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，但传统的安防监控摄像机则不行，因为它只有3∶1的对比性能。因此，在出现明暗反差较大或逆光的场景应用安防监控摄像机时，会使整个图像中明亮的区域曝光过度、较暗的区域曝光不足，而看不清图像最亮与最暗部分 传统CCD摄像机在采集一幅图像的过程中只对整个图像采样一次，因此必然会出现对整个图像中明亮的区域曝光过度、或较暗的区域欠曝光的现象。而在安防监控摄像机的应用过程中，又经常会出现明暗反差较大或逆光的场景。出于安全考虑，CCD摄像机被安装在需要监控的室内外，由于在同一位置往往会面临多种照明条件，很多地方照明条件分为日光和人工照明的混合光，并在不同时段下出现明暗反差非常大、背光等情况，如在银行储蓄所、重要场所出入口等。因为从窗外射入的强光和从天花板上的荧光灯照射的柔和光线都可能对当时室内外景象的捕获造成困难，不能同时将反差很大的室内外场景清晰地拍摄下来。所拍摄图像会出现背景过亮前景过暗，或背景清晰前景过暗及前景适合背景过亮的情况。最早的解决方法，一般会采用背光补偿技术或在室内外放置两台摄像机来适应较大的光线反差，但效果不是非常理想，从而诞生了宽动态技术。 宽动态摄像机发展历史 1977年松下首推第一代宽动态摄像机 1999～2002年，松下推出了第二代宽动态摄像机. 动态范围可以比普通摄像机高出80倍。它通过增强的数字处理技术提取两 幅画面中图像质量较好的部分加以合成，来得到清晰的画面。这时图像的 噪点小，可 以编程设置；但对DSP性能要求高，色彩还原差，对移动目标 效果还不是很理想。 2003～2008年，以松下为代表的厂商率先推出了第三代超级动态摄像机 该类摄像机采用了基于每个像素的160倍动态范围技术，双速 CCD输出信号的动态范围增大，DSP中采用“不分区域的（基于 每个像素的）自然对比度图像校正”技术，能根据各像素输入信 号电平，实现图像的灰度优化。 DPS宽动态摄像机 DPS(Digital Pixel System数字像素处理系统)) CCD摄像机扩展动态范围的方法 目前，CCD摄像机扩展动态范围的方法有以下几种 1单帧图像两次取样方法 2单帧图像多次取样方法 3对数压缩放大方法 4输出信号伽马修正方法 在安防监控领域中，一般多采用单帧图像两次或五次取样方法，尤其多用两次曝光取样方法。 1.单帧图像两次取样方法 a.首先，利用成像器件CCD对监控场景进行第一次标准速度曝光(如用