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CCD再斗CMOS 宽动态效果到底谁说算?

2012-10-18 22:34| 发布者: admin| 查看: 1788| 评论: 0|来自: 来源:中关村在线

摘要: 慧聪安防网讯 为了能够实现更加清晰的成像效果,如今的监控摄像机可谓是“八仙过海,各显神通”,在应对低照度上,有滤光镜,在应对远距离的监控效果上,有镜头的调焦,在应对逆光的环境下,也有宽动态来助阵。总之, ...

慧聪安防网讯 为了能够实现更加清晰的成像效果,如今的监控摄像机可谓是“八仙过海,各显神通”,在应对低照度上,有滤光镜,在应对远距离的监控效果上,有镜头的调焦,在应对逆光的环境下,也有宽动态来助阵。总之,正是这些监控辅助技术的出现,大大提升了我们的监控清晰度,因此也被更多的业内人士所关注。

说到宽动态,不少朋友恐怕对它没有太多的陌生。的确,在许多的摄像机上,宽动态都是在应对逆光环境下不可或缺的处理技术。由于它的出现,使我们在强光环境的监控下,也不会因为看不清黑黑的背影而无助的挠头。不过,在我们享受到它的便利的时候,我们是否也知道它的工作原理呢?尤其在面对CCD与CMOS两种不同的传感器时,他们又有着什么样的应对方式呢?

CCD再斗CMOS 宽动态效果到底谁说算?

CCD下的微处理器

对于CCD传感器来说,由于其出现时间较早,而且在应对低照度上也有着很强的表现,所以在应对逆光环境的状态下,本身就有着非常强劲的工作基础。而对于CCD传感器下的宽动态实现,也基本上都是采用CCD与DSP微处理器来实现的。

说到DSP微处理器,可能不少的用户还觉得有些陌生的感觉。他是根据数字信号的处理原理和数字模型与算法,专门设计的数字信号处理芯片。由于在工作中,具有很强的设备集成能力,因此许多模拟信号处理器无法完成的工作,也都可以在这种处理器中完成,包括一些对于图像信号的检测、过滤、处理等,因而,这也为CCD技术下的宽动态图像处理做了重要的铺垫。

CMOS下的像素处理系统

在CCD设备的宽动态实现中,通常采用的是CCD与DSP配合的处理方式,它与一些监控设备解决低照度问题的方法相似,即先对场景中明亮的区域进行一次快速曝光,然后将图像信号存放至缓存中,再对暗部区域进行二次的慢速曝光,得到暗部的区域图像并且同样储存。然后,利用上面提到的DSP特有而且丰富的处理能力,将两幅图亮度适当的部分进行剪裁,然后拼合成一个清晰的可见图像。这样就解决了光线差造成的监控模糊。提升了不同照度下的清晰度。

CMOS下的像素处理系统

随着网络监控的广泛,大家对高清监控需求的提升,CMOS的日益普及也给宽动态的处理方式带来了新的调账。由于CMOS与CCD二者在工作特点上的不同,因此,原有的DSP方式已经难以满足CMOS的工作需求,因此,宽动态处理的新道路也就就此打开了。

在上个世界末,为了应对CMOS传感器下对于宽动态的新需求,美国人发明了新的图像拾取系统,即DPS数字像素处理系统。在处理过程中,DPS采用的是每一个像素单独曝光和ARM7控制技术,从数值上来讲,在采用DPS技术的CMOS摄像机,它的动态范围即可到达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,因而使这种技术的摄像机,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,将捕捉到的光信号直接转化为数字信号,从而最大程度地降低了信号在排列中的衰减和干扰。提升了成像的质量。

DSP与DPS到底谁强谁弱?

通过对上面技术的分析,我们了解到,由于CCD与CMOS都采取了各自不同的而且又十分有针对性的处理方式,因而在面对复杂的逆光环境时,也都有着十分不错的成像效果。不过,在对比上,他们之间又谁更胜一筹呢?

如果细致了解了DPS特点分析的读者可能会注意到,我们之前已经提到过,由于DPS的工作方式主要是通过对像素点的处理,所以相比于CCD二次曝光的工作方式,它在成像能力上就有了更高的动态范围,同时在色彩还原的真实性上,通过对像素的处理显然也要比单纯的图像拼接有着更加精细的保障。

不过,CMOS搭配DPS的工作方式也并非就是完美无缺的,由于DPS是基于每个像素单独处理的技术,因而在每个像素上都配置了一套独立的处理电路,这也就大大减小了每个像素的感光面积,即感光量的降低,这就对CMOS和DPS摄像机的灵敏度,带来了很大的负面效应。

当然,从长远上来看,随着CMOS传感器应用的日益普及,以及视频成像领域在技术上的不断求精,宽动态的未来发展恐怕依然是CMOS的天下,尤其是当前CMOS在高清领域有着出色发挥的前提下,CCD更是被挤到了一个尴尬的位置。这也注定了CMOS与DPS的宽动态形式有着更加广阔的发展空间。

而对于我们消费者来说,无论是哪项技术,作为一项重要的光线调节手段,它的发展注定会给我们的监控带来更多的便利。也只有宽动态本身的不断发展与完善,才能让我们更快更多的去接受他们的便利,从而去认可它,让它走入我们生活中的方方面面。

责任编辑:邢芳蕊


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