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宽动态视频监控技术及市场展望
    2015/1/23 17:14:00    关键字:宽动态、视频监控      浏览量:
    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狭窄的问题。而“动态范围”广义上说是指某一变化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。
  一、扩展动态范围的技术应运而生
  ipc要广泛应用,必须做到品种丰富,有低照度、红外、高速球、背光补偿、宽动态等等,系列齐全才能更好地应用到实际工程中。如果高清摄像机厂家品种少,会极大的阻碍高清监控的应用,因此宽动态高清ipc的必须性很大。
  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,因此当摄像机从室内看窗户外面,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。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。
  其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架设两台摄像机来适应较大的光线反差,但效果不理想。扩展动态范围的技术随之应运而生,即现今所说的宽动态WDR技术。
  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,其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,使明亮的部分和黑暗的部分皆可看清。这种160倍动态范围技术虽具有大的宽动态,实现图像灰度的优化等优点,但其对DSP性能(特别是处理速度)要求很高。目前,由于CCD的特性限制,即便采用多次曝光取样方式,摄像机的宽动态范围也只能到66dB。
  显然,因为CCD的感光特性限制,在技术上很难再有重大突破,而CMOS摄像机因为其图像传感器本身的优异机能,或有凸起的表现。如一般的线性输出模式的动态范围就可达40-60dB;因此可预见,未来的监控摄像机属于宽动态摄像机,而宽动态技术则属于CMOS。
  二、宽动态视频监控市场空间巨大
  现在的宽动态摄像机一般都采用专用的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,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。
  随着DPS纯数字传感技术的诞生和传播,更高的动态范围和更真实的色彩将逐渐出现在新一代的宽动态摄像机中。可预计在不久的将来,宽动态摄像机市场会面临DSP和DPS两种传感技术的竞争,动态范围也势必不断扩大,前景广阔。
  近几年来,“宽动态”这一名词在安防业逐渐升温,宽动态摄像机实际上在用于明暗反差的场合时,突出实现色彩还原的功能,所以该技术的用武之地非常多。伴随着摄像机微利时代的来临,事实上,当宽动态摄像机问世之时,很多厂家都试图把它当作卖点,希望能带来可观的收益。但是,目前纯宽动态摄像机的市场状况并不能让厂家满意。
  宽动态摄像机的定位是高端产品,而能采购此类摄像机的,也往往是些有实力的用户,目前主要由于技术的门槛,只有国外少数厂家掌握宽动态的技术,所以它的成本不容易降下来,而且宽动态的DSP和核心技术占成本的比例大,它的研发费用高,出货量又相对比较少。随着制造商宣传推广力度的增加,“宽动态”这一概念也逐渐深入人心,制造商也发现,纯宽动态摄像机的高成本导致的高价位以及不能满足市场应用的需求,使其面临着市场困境。现在,宽动态与日夜两用摄像机的结合、与球机的结合等大量产品应运而生。
  目前监控市场发展不错,平安城市的建设更多的是用到球机,借助近几年来创建平安城市带来的商机,一些厂家开发出了带有宽动态技术的快球;城市里以及高速公路的收费站用的摄像机是要24小时监视的,所以日夜两用摄像机又是必需的,那么带有宽动态功能的日夜两用型摄像机又满足了甲方更高的要求。
  据了解,在日夜两用摄像机中加入宽动态比单纯的宽动态摄像机只贵几百块钱,差距并不大,足以见得,整合了宽动态的摄像机比单纯的宽动态摄像机有更高的性价比。就目前来看,日夜两用以及快球是整合宽动态功能的两大热门,尤其是日夜两用型的。随着宽动态功能为工程商、经销商、代理商以及甲方用户所熟悉,大家对“宽动态”的关注将会从对概念的关注转移到对实际表现的关注,慢慢地,宽动态将作为摄像机发展的一个必备功能存在和发展下去。