超宽动态网络摄像机

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”。而在实际生活中存在很多这样的光线反差很大的监控区域，比如银行的玻璃门，隧道路口，以及各种道理监控场景等。普通摄像机的摄录效果无法满足这些场景监控的需求，在此情况下超宽动态摄像机技术就营运而生了，超宽动态摄像机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，实际摄录是由多个图像组合而成（表面上可以这样理解）这样的摄录效果更清晰、更真实。

各家的超宽动态网络摄像机特点都有所不同，下面以 SN-IPC54/00 为例讲解一下:

·1/3″DPS（Digital Pixel System）宽动态图像传感器

·超宽动态范围，动态范围可达120dB

·标准H.264视频压缩格式，支持多码流选择

·采用G723.1/6.3kbps压缩算法，支持双向音频

·低码流高帧率传输，独有技术保持超低带宽，最低码流可至5Kb

·SD记忆卡插槽，能有效解决由于网络故障引起的视频丢失问题

·RS485接口，内置多种云台控制协议，可外接云台控制解码器

·具有报警输入/输出功能

·支持POE供电

·内置Web页面，可通过IE进行远程浏览和配置

·支持DES/3DES, HTTPS数据加密算法，保证网络数据传输安全性

·支持多级密码保护及IP地址过滤功能，允许授权用户对网络摄像机进行配置修改和访问

·支持RTP/RTCP、TCP/UDP, IPV4/IPV6,HTTP, DHCP，DDNS，PPPoE等多种网络协议

·提供完备的SDK开发包

·支持水印技术

·强大的网络客户端功能，通过网络监控系统可进行远程管理

·特别适用于ATM机、银行出入口、酒店等光线较复杂的场所监控及传输项目

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监控系统,主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，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，传统摄像机难以“看清”，所以对低照度、宽动态摄像机有了需求。

其次是电子警察系统，过闭路电视监控和冲红灯自动摄录等手段，提高指挥中心的直观性、实时调动能力和对交通事故、意外事件的响应能力，以及增强查处违章的客观性，并对控制区域进行全面协调控制，提高车辆的通行能力。由于需要看清车牌，24小时监控，所以对低照度，宽动态摄像机有需求。

另外城市商业街中也有一定的应用，用以掌握一些繁华路口的交通情况，路段周围车辆的运行情况和，行人的流量情况和交通治安情况等问题。

DSP芯片是一种特殊的微处理器，根据数字信号处理理论的数学模型和算法，设计出专门的数字信号微处理器芯片。计算程序全部“硬化”，数字滤波器所需要的其他设备也全部集成、硬化，比如加法器、存储器、控制器、输入/输出接口，甚至其他类型的外部设备等。许多在模拟信号处理器中无法进行的工作，都可以在数字处理中进行，如二维数字滤波、数字动态图像检测、数字背景光补偿、肤色轮廓校正、细节补偿频率调节、准确的彩色矩阵、精确的校正、自动聚焦等。

超级宽动态技术常使用双速CCD配合DSP的处理方式。这种双曝光(或双快门)技术的核心是针对明暗反差较大的场景，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。这样就能避免亮部曝光过度和暗部曝光不足的问题，从而使整个画面都清晰可见，以实现宽动态的处理效果。但如果采用不同DSP 芯片，在具体细节上还是有明显差别，比如对灵敏度、色还原度、白平衡等的处理。

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技术的新型的图像拾取系统——DPS(数字像素处理系统)，此系统可以通过其超强的宽动态功能来获得高质量的图片。宽动态功能划时代地提升了一幅图像中亮和暗区域的影像拍摄效果，可以达到比CCD更真实、更清晰的图像。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CCD的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摄像机的处理技术，其动态范围即可到达95dB，甚至可至120dB。在扩大动态范围的同时，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。使用这种技术的摄像机在数字图像传感器里每一个像素中都使用了一个模拟数字转换器(ADC)，在捕捉到光信号时直接转化为数字信号，最大程度地降低了信号在排列中的衰减和干扰。