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时间:2019-05-30 19:32

宽动态摄像机技术的应用

  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:NdB=20log(V2/V1)。普通摄像机(称V1)的宽动态值为10dB,如宽动态为48dB,与普通摄像机之间的差为38dB,V2/V1=80,365体育投注群,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54dB,V2/V1=160倍。池上ISD-A10摄像机典型动态范围95dB,V2/V1=17782倍,最大宽动态范围120dB,V2/V1=316227倍。从“倍数”上看,采用PiximDPS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,365体育在线投注导航,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。

  二、垂直光斑

  现在的很多摄象机都可以说是具有低光斑特性,比如Ikegami日本池上或Dallmeier系列摄象机。垂直光斑准确说是什么呢?

  光斑是CCD传感器的一个特性,在传感器中没有任何东西阻止强光穿射的曝光和在CCD上产生更多的电子。结果是在图象中强烈的光出现时通常垂直斑纹也出现,在图象中遮盖了相关的细节。

  很多具有低垂直光斑摄象机使用ITCCD芯片来减少光斑的数量,IT芯片能提供的更多的好处在于高的S/N信噪比和较低光斑。

  Pixim芯片的核心技术是在每一个像素里模拟信号到的数字信号转换ADC。也就是在准确的捕捉点上,光信号被转化成数字信号。这样做的好处是从模拟信号到ADC转化过程中,像素间没有串扰和没有信号损失。这也意味着噪波大大降低了和形成一个超级动态范围,这样就避免了垂直光斑的产生。池上广播级摄像机低垂直光斑达到-135dB,是所有广播级摄像机这项指标最好的。下面图片是池上ISD-A10——基于池上低垂直光斑技术和Pixim技术摄像机和普通CCD摄像机拍摄车灯时低垂直光斑效果图。

  三、新一代宽动态摄像机ISD-A10主要特点

  图像传感器采用了1/3"DPS(DigitalPixelSystem)宽动态图D2000视频映像系统。DPS技术在捕捉光线时直接将信号数字化,利用该技术就可以扩大在映像上最亮部分和最暗部分的光线差中所能支持的范围(动态范围),从而就可使摄像机显示出更明确而清晰的图像。

  该机除480线水平分辨率与CCD摄像机有相同的高清晰度外,在色度、白平衡、轮廓补偿、垂直光斑等方面充分体现出池上公司在专业广播电视摄像机的出类拔萃的特色。用自身OSD可以设置多项功能和调整多项参数以确保在多种场合下,监控需求。下面介绍ISD-A10几个主要特点:

  1、最低照度:1Lux/F1.4(AGCON50IRE),0.75Lux/F1.2(AGCON50IRE)0.03Lux/F1.4,0.022Lux/F1.2(电子灵敏度提升