目前屬于cmos+dsp這一類寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)已穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了市場(chǎng)頂端，從銷售價(jià)格上看寬動(dòng)態(tài)功能的攝像機(jī)在銷售價(jià)格上基本都不算低，而從技術(shù)上看寬動(dòng)態(tài)技術(shù)從松下發(fā)明至今已發(fā)展到第三代turewdr的境界，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。技術(shù)上的發(fā)展成已為我們不可忽略的關(guān)鍵安防技術(shù)之一，在此之下；寬動(dòng)態(tài)理應(yīng)成熟穩(wěn)定，但現(xiàn)在仍很多攝像機(jī)的寬動(dòng)態(tài)都使用合成技術(shù)，如果再加上dsp芯片處理效能不好將造成圖像還原能力差、色彩失真、圖像重影、清晰度不良等不良現(xiàn)象。因此如何認(rèn)識(shí)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的技術(shù)效能與應(yīng)用就變得非常重要，接下來(lái)的章節(jié)就讓我們一一來(lái)探討寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的一切。

什么是攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)

什么叫wdr寬動(dòng)態(tài)？簡(jiǎn)單的說(shuō)攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)就是讓圖像場(chǎng)景中特別亮的部位和特別暗的部位同時(shí)都能看得清楚的圖像處理?xiàng)l件。寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)技術(shù)是在非常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到圖像的特色而運(yùn)用的一種技術(shù)。當(dāng)在強(qiáng)光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對(duì)亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會(huì)出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過(guò)度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝像機(jī)在同一場(chǎng)景中對(duì)最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的動(dòng)態(tài)范圍，也可以說(shuō)寬動(dòng)態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值。通常這個(gè)比值我們都用db來(lái)表示。

因?yàn)閷拕?dòng)態(tài)范圍db值是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值。寬動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)方式是可以以“倍數(shù)”或“db”來(lái)表示，在以100ire視頻可以完全驅(qū)動(dòng)一個(gè)監(jiān)視器表現(xiàn)最好亮度和對(duì)比度的優(yōu)質(zhì)圖像為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，換算公式：ndb=20log(v2/v1)。普通攝像機(jī)(稱v1)的寬動(dòng)態(tài)值為10db，如一般寬動(dòng)態(tài)為48db與普通攝像機(jī)之間的差為38db，那以公式v2/v1=80，說(shuō)明與普通攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)差為80倍，目前第三代寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)都可達(dá)54db如此換算下，v2/v1=160倍時(shí)攝像機(jī)典型動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)95db，如果是倍數(shù)更大時(shí)甚至最大寬動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)120db以上。

細(xì)數(shù)攝像機(jī)三大sensor組合寬動(dòng)態(tài)技術(shù)wdrtechnologycontent

寬動(dòng)態(tài)的技術(shù)種類因sensor與圖像處理器不同搭配組合下，大概可以將寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的技術(shù)分為三大類別形式，透過(guò)這三大類別的組合我們可以探究一下寬動(dòng)態(tài)的技術(shù)衍變與應(yīng)用發(fā)展。安防界大家都知道，在寬動(dòng)態(tài)技術(shù)還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用在攝像機(jī)上的時(shí)候，只有低照度、濾光鏡、調(diào)焦偏光與背光補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)來(lái)因應(yīng)對(duì)逆光及內(nèi)外光線差的環(huán)境。但是以上這幾種技術(shù)都有應(yīng)用局限性，因此寬動(dòng)態(tài)從特定意義上來(lái)說(shuō)，很好地彌補(bǔ)了之前這些暫時(shí)因應(yīng)的技術(shù)不足，并且給出了更好的效果。目前市場(chǎng)上攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)形式有以下三種。

ccdsensor+dsp數(shù)字處理式攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)

第一種dsp數(shù)字處理寬動(dòng)態(tài)型式；簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)就是對(duì)圖像進(jìn)行兩次曝光處理，攝像機(jī)先對(duì)明亮區(qū)域進(jìn)行一次正常曝光，得到一幅亮部區(qū)域清晰正常的圖像并存儲(chǔ)到ram的緩沖區(qū)中；然后再對(duì)場(chǎng)景中暗部區(qū)域進(jìn)行一次慢速曝光，得到一幅暗部區(qū)域畫面清晰的圖像也存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器中。以上二次圖像曝光完畢后，利用dsp圖像處理器的圖像合成處理運(yùn)算法，將兩幅圖像當(dāng)中亮度適當(dāng)?shù)牟糠址謩e切割下來(lái)，最后進(jìn)行疊加合成并輸出一幅明區(qū)與暗區(qū)域都清晰可見(jiàn)的圖像。但是這種通用的方式在目前的技術(shù)上來(lái)說(shuō)，都被專業(yè)人士稱為是假的寬動(dòng)態(tài)。

cmossensor+dps攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)

這種技術(shù)是pixim公司在90年代技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上基于cmos技術(shù)的新型圖像擷取系統(tǒng)—dps(digitalpixelsystem)數(shù)字畫素處理系統(tǒng)。在寬動(dòng)態(tài)處理上，dps采用的是每一個(gè)畫素單獨(dú)曝光和arm7cpu控制技術(shù)，相對(duì)于采dsp兩次曝光成像有更高的動(dòng)態(tài)范圍。從數(shù)值上來(lái)說(shuō)，采用dps技術(shù)的cmos攝像機(jī)就目前的處理技術(shù)，其動(dòng)態(tài)范圍即可到達(dá)95db，甚至可至120db以上。dps也解決了ccdsensor傳感器在處理動(dòng)態(tài)范圍和色彩真實(shí)性的不足，其色彩還原性更加真實(shí)，能夠滿足應(yīng)用的要求。cmos-dps攝像機(jī)采用的是人眼-大腦系統(tǒng)相同的工作模式，使圖像傳感器和圖像處理器具有雙向?qū)崟r(shí)互動(dòng)性。dps攝像機(jī)圖像的攝取和處理過(guò)程，類似人眼和大腦的關(guān)系，在對(duì)圖像進(jìn)行處理和運(yùn)算的同時(shí)，不斷向圖像傳感器下達(dá)指令，不僅調(diào)整曝光時(shí)間，而且改變實(shí)際的圖像捕捉運(yùn)算法，實(shí)現(xiàn)了智能化圖像處理功能。所以，在特定的圖像特征和光照下，dps攝像機(jī)最終能實(shí)現(xiàn)提供更詳盡、更完整和更真實(shí)的圖像細(xì)節(jié)，從而獲得最佳的圖像效果。

但是由于dps是由每個(gè)畫素單獨(dú)曝光處理的技術(shù)，因其每個(gè)畫像素都包含一套完整的處理電路，因此也減小了每個(gè)像素的感光面積，即感光量減少，結(jié)果是采用cmos和dps技術(shù)的攝像機(jī)，在靈敏度上是有顯著差異的。

sonyeiffo-p寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)型式

跟以上兩種寬動(dòng)態(tài)技術(shù)相比，sonyeffio系列攝像機(jī)則更具有實(shí)際的效果，effio-p則是近兩年sony推出的寬動(dòng)態(tài)技術(shù)方案。目前則推出effio-v與-a系列，就了解effio-v攝像機(jī)可搭配最新技術(shù)傳感器，并支持ccd雙掃描，能夠達(dá)到真正寬動(dòng)態(tài)功能，在背光及亮度極反差極大的環(huán)境下也能呈現(xiàn)清晰的畫面。

值得說(shuō)明的是攝像機(jī)寬動(dòng)態(tài)經(jīng)常被人們與blc背光補(bǔ)償功能混為一談，事實(shí)上背光補(bǔ)償和寬動(dòng)態(tài)的區(qū)別很容易，常規(guī)攝像機(jī)視界中的目標(biāo)物體在有亮度較高的背景光情況下，如看門口或窗外的物體時(shí)，在拍攝過(guò)程中被拍攝的主體目標(biāo)后面有非常亮的背景或一個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)光源。普通攝像機(jī)對(duì)單一圖像中最亮和最暗部分的平衡調(diào)整能力非常有限，一般都以攝取進(jìn)來(lái)的所有光線的平均值為基準(zhǔn)，來(lái)決定曝光等級(jí)。

要克服這種問(wèn)題的方案我們稱為為背光補(bǔ)償blc(backlightcompensation)的方法通過(guò)區(qū)域理論使用在多數(shù)攝像機(jī)上。這種采用中央背光補(bǔ)償模式，主要是提升視界中央部分的亮度、抑制降低視界四周部分的亮度來(lái)達(dá)到看清楚中央視界景物的目的。但這種情況下攝像機(jī)無(wú)法同時(shí)看清前景與后景的目標(biāo)，與使用寬動(dòng)態(tài)wdr是完全不同的理論。

寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

隨著dps純數(shù)字傳感技術(shù)的誕生，更高的動(dòng)態(tài)范圍和更真實(shí)的色彩將逐漸出現(xiàn)在新一代的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)中。在不久的將來(lái)，寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)市場(chǎng)勢(shì)必會(huì)面臨dsp和dps兩種攝像機(jī)傳感技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，動(dòng)態(tài)范圍也勢(shì)必不斷擴(kuò)大，前景廣闊。