超寬動態監控攝像機的原理-上海監控安裝-安防設備-監控布線-停車場-小區學校別墅工程公司-秦唯網絡

寬動態攝像機是在強烈的對比下讓監控攝像機看到影像的特色運用。在一些明暗反差過大的場合,一般的監控攝像機由于CCD的感光特性所限制,攝取的圖像往往出現背景過亮或前景太暗的情況。

常規的監控攝像機視場中的物體在亮度較高的背景光時,需要看門口或窗外的物體,通常采用中央背光補償(BLC)模式,它主要是靠提升視場中央部分的亮度、降低視場四周部分的亮度來達到看清位于中央位置內物體的目的。針對這種情況,寬動態技術應運而生,較好地解決了這一問題。

而寬動態這一技術是同一時間曝光兩次,一次快,一次慢,再進行合成使得能夠同時看清畫面上亮與暗的物體。雖然二者都是為了克服在強背光環境條件下,看清目標而采取的措施,但背光補償是以犧牲畫面的對比度為代價的,所以從某種意義上說,寬動態技術是背光補償的升級。

超寬動態監控攝像機的功能如下:

★分辨率高,圖像清晰、細膩

★支持自動彩轉黑功能/IR-CUT,實現晝夜視頻監控

★支持各類信息疊加(如:ID、IP、DDNS服務器等),方便使用

★采用先進的H.264 HP視頻壓縮技術, 實現超低碼率、高清晰畫質

★支持雙碼流

★支持各類手機遠程監控(iPhone,Windows Mobile, BlackBerry,Symbian, Android)

★支持多種網絡瀏覽器(IE、Chrome、Firefox、Safari)

★支持自動電子快門功能,適應不同監控環境

★配套web、CMS、中心平臺管理軟件MYEYE,提供SDK開發

★支持與HVR/NVR對接,支持ONVIF標準

★支持多種云技術,實現網絡穿透、前后端對接、報警信息推送到手機等功能。

另外背光補償,也稱為逆光補償,是把畫面分成幾個不同的區域,每個區域分別曝光。在某些應用場合,視場中可能包含一個很亮的區域,而被包含的主體則處于亮場的包圍之中,畫面一片昏暗,無層次。此時由于AGC檢測到的信號電平并不低,因此放大器的增益很低,不能改進畫面主體的明暗度,當引入逆光補償時,監控攝像機僅對整個視場的一個子區域進行檢測,通過求此區域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點。由于子區域的平均電平很低,AGC放大器會有較高的增益,使輸出信號的幅值提高,從而使監視器上的主體畫明朗,大大降低背景畫面與主體畫面的主觀亮度差,整個視場的可視性得到改善.逆光補償雖然改善了拍攝主體的亮度,但是圖像質量或多或少會劣化下降。

 

超寬動態能夠令監控攝像機逆光環境下也能清晰的拍攝出大量優秀的監控視頻。使得光線強的空間不會曝光,光線暗的空間也不會看不清楚。超寬動態監控攝像機就是能很好的適應統一場景中不同部分光線強弱差別較大的情況,并能夠在最終的監控視頻中淡化這種光線亮度差異,使整個畫面每一個部分都能清晰可辨。 ICR是可能是指彩轉黑還有一個和它相似的是IRC,全稱是IR-cut,意為雙濾光片功能即濾光片切換   寬動態監控攝像機比傳統只具有 3:1 動態范圍的監控攝像機超出了幾十倍?!‘敱O控攝像機從室內看窗戶外面,室內照度為100lux ,而外面風景的照度可能是 10,000lux ,對比就是 10,000/100=100:1 。? ?  這個對比人眼能很容易地看到,因為人眼能處理 1000:1 的對比度,然而傳統的閉路監控攝像機處理它會有很大的問題,傳統監控攝像機只有 3:1 的對比性能,它只能選擇使用 1/60 秒的電子快門來取得室內目標的正確曝光,但是室外的影像會被清除掉(全白);? ?  或者換種方法監控攝像機選擇 1/6000 秒取得室外影像完美的曝光,但是室內的影像會被清除(全黑)。? ?  這是一個自從監控攝像機被發明以來就一直長期存在的缺陷。  在談及監控攝像機產品的拍攝圖像指標時,一般的“動態范圍”是指監控攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應能力,具體指亮度(反 差)及色溫(反差)的變化范圍。   ? 寬動態監控攝像機比傳統只具有3:1動態范圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。當攝像機從 室內看窗戶外面,室內照度為100Lux,而外面風景的照度可能是10,000Lux,對比就是10,000/100=100:1。這個對比使人眼能很容 易地看到,因為人眼能處理1000:1的對比度。然而以傳統的閉路監控攝像機處理它會有很大的問題,傳統監控攝像機只有3:1的對比性能,它只能選擇使用 1/60秒的電子快門來取得室內目標的正確曝光,但是室外的影像會被清除掉(全白);或者換種方法,攝像機選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光,但 是室內的影像會被清除(全黑)。這是一個自從攝像機被發明以來就一直長期存在的缺陷。? ? ?寬動態監控攝像機產生的背景   ? 常規監控攝像機視場中的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,在拍攝過程中,被拍攝的主體目標后面有非常亮的背景或一個亮點光源。傳統普通監控攝像機對單一圖像中最亮和最暗部分的平衡調整能力非常有限,一般以攝取進來的所有光線的平均值為基準,并決定曝光等級。一種稱為背光補償(BLC)的方法通過加權的區域理論被廣泛使用在多數監控攝像機上。在這種情況下監控攝像機無法同時看清前場景與后場景內的目標,使用寬動態(WDR)范圍工作模式可有效解決這一矛盾。在一些明暗反差較強烈的場合,傳統監控攝像機的表現就不盡如意,得不到清晰的圖像。? ?超寬動態監控攝像機的選擇要點 在選擇監控攝像機時除了必須具備寬動態功能外,還要注意以下幾個指標:1.最低照度  ? ? ? ? ?監控攝像機的最低照度是指當被拍攝物體的照度降低到一定程度時,監控攝像機輸出的圖像仍尚能辨別監視對像的明顯特征。在社會治安監控中大部分監控攝像機的工作環境光照度會變化很大,在夜晚時光照度常常會很暗,所以通常要求監控攝像機具有很低的照度,比如有的監控攝像機最低照度已達到0.01LUX或更低。另外,還會要求監控攝像機能根據光線強弱具備日夜彩色和黑白自動轉換功能。 2.清晰度  ? ? ? ? ?清晰度是一個監控攝像機的最重要指標,在社會治安視頻監控中對圖像的清晰度的要求較高,如車輛要能看清車牌號碼,對人要能看清臉部特征,如果這些特征都看不清楚,那么視頻監控將失去意義。所以監控攝像機一定要達到1080P的清晰度才能滿足要求。 3.成像器件及動態范圍  ? ? ? ? 寬動態攝像技術是采用雙速掃描CCD,這樣才能實現寬動態功能。寬動態監控攝像機的動態范圍一般要求達到80倍以上,動態范圍越大,監控攝像機性能會越好。? ? ? 寬動態監控攝像機的市場應用現狀   ? 寬動態范圍技術在監控攝像機系統中的運用,使黑暗區域可以變得明亮一些,使場景中明亮區域變的更加柔和,改變了視覺效果,提供出有用的可識別的圖像。寬動態監控攝像機一般采用專用的DSP電路。它首先對明亮區域的被攝物體用最合適的快門速度進行曝光,然后再對陰暗區域的被攝物體用最適合的快門速度進行曝光,最后將兩個圖像用DSP數字信號處理芯片,將捕捉到的兩幅圖像重新組合在一張圖像上,使其擴大了可能處理的動態范圍,使得明亮區域的被攝物體和陰暗區域的被攝物體都可以看得很清楚。

寬動態實際是指監控攝像機同時可以看清楚圖像最亮與最暗部分的照度比值。而“動態范圍”廣義上說是指某一變化事物可能改變的跨度,即其變化值的最低端極點到最高端極點之間的區域,此區域的描述一般為最高點與最低點之間的差值。監控攝像機的“動態范圍”是指監控攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應能力,具體指亮度(反差)及色溫(反差)的變化范圍。即表示監控攝像機對圖像的最“暗”和最“亮”的調整范圍,是靜態圖像或監控視頻幀中最亮色調與最暗色調的比值。而色調能呈現出圖像或幀中的精準細節,作為兩種色調的比值,動態范圍的單位可以是分貝、比特、檔,或者簡單以比率或倍數來表示。

動態范圍=Usat/UNp-p(1)

(1)式中,Usat為輸出飽和電壓;UNP-P為噪聲的峰-峰值。

動態范圍=USp-p/UNp-p(2)式(2)USp-p為輸出信號峰值電壓。

確定監控攝像機成像器的動態范圍的方法主要有兩種:一種是使用傳感器和圖像處理器中基本電路的相關信息由上述公式計算得出;另一種是使用灰階測試卡和實驗儀器來收集和觀察圖像,并測量影像級別的方法得出。

高速公路收費系統:

低照度、 寬動態監控攝像機用于道路監控的重點是高速公路收費監控系統,主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況,對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄,實施有效的監督。。

電子警察系統

通過閉路視頻監控和闖紅燈自動攝錄等手段,提高指揮中心的直觀性、實時調動能力和對交通事故、意外事件的響應能力,以及增強查處違章的客觀性,并對控制區域進行全面協調控制,提高車輛的通行能力。由于需要看清車牌,24小時監控,所以對低照度,寬動態監控攝像機有需求。