浅析三种宽动态技术
宽动态、强光抑制与背景光补偿
宽动态、强光抑制与背景光补偿概念的区别宽动态：明暗交替环境显本领在强光源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“动态范围不足”。
一般摄像机都有个最好的成像光照度范围，超出（大于或小于）这个范围成像效果就比较差，而有宽动态功能的摄像机这个范围就更大。
动态范围是一个应用非常广泛的概念，在谈及摄像机产品的拍摄图像指标时，一般的“动态范围”是指摄像机对拍摄场景中景物光照反射的适应能力，具体指亮度（反差）及色温（反差）的变化范围。
宽动态技术大多应用在明暗交替的地方，当监控摄像机还无法达到低照度监控时，需采用宽动态技术进行"补光"。
在监控摄像机应用上来说，普通摄像机监控获取的是背景清晰但是前景较暗的图像，而采用宽动态摄像机能获取前景和背景都清晰的图像。
强光抑制：夜间抓拍非你莫属传统的CCD有动态范围的限制，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，强光抑制的功能可以采用DSP技术实现，就是把强光部分弱化，把暗光部分亮化，达到光线平衡，将视频的信号亮度调整为正常范围，避免同一图像中前后反差太大。
强光抑制监控摄像机是在低照度环境下，遇到背景光极其强烈时采用的一种“抑光”。
适用于收费站、停车场出路口等区域。
对于极端的光线下，抓拍出黑暗环境下人脸，车票细节有这很好的效果。
背景光补偿：实现强光抑制一种方式背景光补偿（BLC）方式就是重新指定画面上的测光区域,通过重点测光确保正确曝光,从而避免较暗部分出现剪影现象。
有效补偿相机在逆光环境下拍摄时画面主题阴晦缺陷，有效的解决了光线过于强烈的问题。
背景光补偿是强光抑制实现的一种方式。
行车记录仪解密之一：WDR宽动态技术详解
⾏车记录仪解密之⼀：WDR宽动态技术详解光学⼈⽣陪你⼀起⾛过你的光学⼈⽣梦想：即时交流，努⼒打造最⼤的掌上光学互助平台。
近⼏年来，随着⾏车记录仪的普及，其研发技术也在飞速发展。
和许多视频监控设备⼀样，在⾏车记录仪的应⽤过程中，同⼀位置在⽇光和⼈⼯照明的混合光下，在不同时段下，录制的影像容易出现明暗反差⼤、背光等情况。
如在⼤中午的马路上，窗外射⼊的强光可能影响⾏车记录仪实际影像的捕获，造成画⾯⽆法清晰拍摄下来。
在这样的问题之下，WDR宽动态技术诞⽣了。
数年磨⼀剑，作为国内知名品牌，凌度⽤完美诠释WDR宽动态新视界。
在凌度推出的众多产品中均具有WDR宽动态技术，采⽤最新Sensor多次曝光技术，内置多种智能分析功能，有效解决逆光、强光环境下过曝或过暗现象，⼀站式满⾜逆光、强光和背光灯多种复杂光线环境的应⽤。
那么，究竟什么是WDR宽动态技术，它的作⽤以及⼯作原理是怎样的？请跟随⼩编⼀起来恶补⼀下吧! ⼀、WDR宽动态技术——⾏车记录仪的发展趋势 所谓的WDR宽动态技术，简单地说，就是使得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。
它主要是通过对视频图像中⾼亮区域、⿊暗区域进⾏侦测，并实时地将亮区和暗区进⾏曲线校正和⾊彩调整，在⽆需更换传感器的前提下，得到清晰、⾃然的图像细节。
⼀般来说，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)。
对于⾏车记录仪来说，它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”。
宽动态⾏车记录仪⽐只具有3：1动态范围的传统⾏车记录仪超出了⼏⼗倍，能让车主在黎明、黄昏或者阴天都看得清清楚楚，因此这⼀技术已经作为⾼清⾏车记录仪的性能指标之⼀了。
⽽在WDR宽动态技术的研发上，凌度⼀直都是孜孜不倦并且持之以恒的。
⼆、宽动态技术的原理——⾼效、卓越、⼈性化 按照专业⾓度来说，⼀般⽩天的⾃然光源最⾼排列约为120,000Lux(光/照度)，夜间或星光最低光源排列约为0.00035Lux，如果说从车内看车外，假设车内照度为100Lux，⽽车外照度可能为10,000Lux，对⽐就是10,000/100=100:1。
宽动态技术简介
在视频监控的一些实际应用场合中，光线亮暗反差非常大，一般摄像机由于图像传感器的感光特性所限制，拍摄的图像往往背景过曝或者前景过暗。
针对这种情况，海康WDR 技术应运而生，通过模拟人眼视网膜的感光特性，提升前景亮度、抑制背景过曝的同时保持了图像的对比度，使处理后的图像具有较好的通透感，能够充分满足高反差场合的监控需要。
图1 WDR技术使图像动态范围得到提升海康WDR技术中主要采用了两大特色技术，即亮度自适应色阶映射技术（Luminance-adaptived Tone Mapping，LATM）以及空域可变增强技术（Space-variant Contrast Enhancement，SVCE）。
图2 LATM产生Tone曲线对图像重新映射LATM技术能够根据场景亮度自适应的对像素亮度进行重新映射，提升较暗区域的亮度，同时抑制过曝区域。
通过LATM技术产生的Tone曲线，可以对原始宽动态数据进行重映射，以达到动态范围压缩（Dynamic range compression，DRC）的作用，同时通过调节图像灰阶分布，使暗区得到充分提亮。
图3 人眼视网膜结构SVCE 技术模拟了人类视觉的局部特性，在提升暗区的同时能够对图像进行局部对比度增强，还原动态范围压缩（DRC ）时的图像细节。
由于模拟了人眼视网膜的视觉特性，图像的局部层次得到了较好的保护，SVCE 技术使图像细节更加逼真通透，具有较好的对比度。
图4 海康WDR 技术兼容多种位宽输入海康WDR 技术能够充分发挥图像传感器本身的动态范围，兼容多种位宽，当图像传感器输出高位宽数据时，海康WDR 技术具有较好的动态范围压缩效果，将高位宽数据重映射为正常位宽，输出鲜艳逼真的宽动态图像；当图像传感器输出正常位宽的数据时，海康WDR 技术模拟了人眼对于暗区更加敏感的特性，能够充分发挥数据本身的动态范围，输出的图像仍然具有一定的宽动态效果。
14~20bit12bits 12bits 12bits。
摄像机的几个重要的技术指标
摄像机的⼏个重要的技术指标(1)清晰度清晰度是⼀个摄像机的最重要指标，在监控系统中对图像的清晰度有很⾼的要求，如在交通监控中,对车辆要能看清车牌号码，对⾏⼈要能看清脸部特征，如果这些都看不清楚，那么监控将失去意义。
线数的多少决定着清晰度,线数越⾼看到的图像也就越清晰,与CCD芯⽚及尺⼨也是有⼀定关系的。
⾼速球型摄像机⼀定要达到480线清晰度才能满⾜要求。
在普通的商场,酒店,学校等⼀般⽤420线的清晰度就能达到要求。
(2)最低照度摄像机的最低照度是指当被拍摄物体的光亮度降低到⼀定程度时，摄像机输出的视频信号仍能清晰可见。
如果是在户外,需要24⼩时监控,在夜晚光线很暗，通常要求摄像机的最低照度要达到0.01LUX。
⽐如在交通监控中。
⽬前解决摄像机低照度问题,主要是采⽤超感度CCD（即EXviewHADCCD）,这种超感度CCD要⽐普通CCD接收到更多的光线,从⽽使物体在很暗的光线下仍能清晰成像。
(3)宽动态功能在光线的变化很⼤，前景和背景及其光线反差也很⼤的情况下(如交通监控)，为了能拍摄到⾼质量的画⾯，就需要摄像机具备宽动态功能。
在前景物体暗，背景亮的情况下，拍下的物体图像就⾮常⿊⽽看不清楚，⽬前市场上的摄像机解决⽅法是采⽤背光补偿（BLC），但是因为背光补偿是采⽤中央光线补偿的技术来处理图像，所以采⽤背光补偿技术处理的图像前景物体因光线补偿可以看清楚，但是背景因光线补偿太亮⽽看不清楚。
如果需要同时看清前景物体和背景，这时候就要⽤到具有宽动态功能的摄像机。
宽动态技术是图像经过两次曝光，通过内部处理电路，合成⼀幅前景物体和背景都清晰明亮的图像。
⼀般宽动态摄像机的动态范围能达到80倍。
⽬前⾼速球型摄像机已具有此功能。
以上指标中，清晰度和最低照度是⾸要考虑的，宽动态功能⽬前并不是所有摄像机都有，只是少部分有。
我们在监控系统⼯程中还有⼀个距离问题，监控距离与镜头的焦距有关，镜头越⼤焦距越⼤，看的距离就越远，但是看到的范围就会⼩，⽐如只要求看10⽶，那⽤3.6mm的镜头就可以满⾜，3.6mm属于⼴⾓镜头，看的范围要⼴⼀些。
宽动态技术(WDR)三维键盘YC混合传输
什么是宽动态技术（WDR）三维键盘Y/C混合传输什么是宽动态技术（WDR）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：N dB=20log （V2/V1）。
普通摄像机（称V1）的宽动态值为10dB ,如宽动态为48 dB ，与普通摄像机之间的差为38 dB，V2/V1=80，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54 dB，V2/V1=160倍。
池上ISD-A10摄像机典型动态范围95 dB，V2/V1=17782倍，最大宽动态范围120dB，V2/V1=316227倍。
从“倍数”上看，采用Pixim DPS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，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。
Pixim DPS技术宽动态技术
数字像素系统(DPS)技Pixim公司的数字像素系统(Digital Pixel System, DPS)技术是一个突破性成像系统，该技术极大地增强了众多应用中的视频和静止图像的捕捉能力。
DPS技术扩展的动态范围、快速读出速度、系统级芯片集成能力以及低工作功率是现有图像捕捉和处理技术的一个极大的进步。
固态图像传感器技术可以追溯到上世纪六十年代晚期第一个电荷耦合器件(CCD)的发明。
1990年出现了CMOS活动像素传感器(APS)，随后DPS平台开始发展。
DPS技术的发明源于斯坦福大学(Stanford University)长达八年以上的研究工作。
数字像素系统将Pixim公司新兴像素架构的固有优势与嵌入式处理器设计的新进展结合起来，可向制造商提供能够轻松整合到各种下一代产品的先进成像系统。
图像系统类型图像传感器一般分为三大类：CCD、CMOS APS以及Pixim的数字像素系统技术。
CCD传感器是原始的图像传感器技术，它需要复杂的实现系统和高制造成本的工艺，从而限制了其在许多市场中的发展。
上世纪九十年代早期，随着新兴CMOS制造技术的出现，CMOS APS (活动像素传感器)产品得到发展，并成为低端市场中CCD传感器的主要替代产品。
DPS(数字像素系统)产品则源于上世纪九十年代中期斯坦福大学(Stanford University)的技术突破。
相比现有技术，DPS技术可以提供增强的功能，包括：．单次日光过程中图像的多级采样，可获得高帧速率和宽动态范围；．数字地采样，可获得高分辨率和图像品质；．集成图像处理功能，可减少功耗和占板面积；．温度和空间过滤，可获得清晰图像；．超低功耗；．高信噪比。
相比CCD和CMOS APS，DPS平台可以大幅改进图像品质，并给相机设计工程师和制造商带来更多灵活性。
数字像素系统技术在多变的光照环境和宽动态范围场景中往往同时有暗区和亮区，而数字像素系统的独特架构和紧密结合的成像软件在这种环境下仍然可以提供出色的图像品质。
浅析三种宽动态技术
浅析三种宽动态技术说起宽动态，大家可能在各大监控产品广告词里都见过，然而它到底是什么东西有什么用用在什么地方在鱼龙混杂的安防监控产品中，宽动态到底伴演什么样的角色这些非专业人士估计很难有人说得清，这也是此文的意义所在，不求全面覆盖，只求说清道明。
众所周知，在宽动态技术还没有真正实现应用在摄像机上的时候，有低照度、滤光镜、调焦、背光补偿等技术来应对逆光的环境。
然而每种技术都有自己的应用局限性，而宽动态从某种意义上来说，很好地弥补了之前技术的不足，并给出了更好的效果。
据了解，目前市场上流行的宽动态形式有以下三种:第一种：韩式DSP数字处理宽动态韩式DSP数字处理宽动态简单一点说就是对图像进行两次曝光处理，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。
第二种：美式Pi某im宽动态美国Pi某im公司在斯坦福大学20世纪90年代技术发展基础上研发了一种基于CMOS技术的新型图像拾取系统——DPS(数字像素处理系统)。
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DSP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摄像机就目前的处理技术，其动态范围即可到达95dB，甚至可至120dB。
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。
然而由于DPS是基于每个像素单独处理的技术，因其每个像素都包含一套完整的处理电路，从而也大大减小了每个像素的感光面积，即感光量减少，其结果是基于CMOS和DPS技术的摄像机，其灵敏度是有显著影响的，或说不甚满意。
宽动态摄像机原理及选型探析
宽动态摄像机原理及选型探析
宽动态技术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，很好的解决了影像传感器的动态范围相对人眼要窄的问题。
值得注意的是，大家记忆犹新的宽动态大幅出现阶段虽然处于模拟摄像机时代，但是却见证了摄像机由模拟时代变迁到数字时代的整个过程...宽动态摄像机原理及应用分析
什么叫WDR宽动态?简单的说摄像机宽动态就是让因为宽动态范围dB 值是WDR宽动态范围技术在摄像机系统中的运用，让黑暗区域可以变得明亮一些与明亮区域变的更加柔和，改变了视觉效果，提供出有用的可识别的金融单位及银行
这种宽动态摄像机主要应用于银行大门出入口、有落地窗的营业厅、运钞车车道及地下停车场出入口以及ATM玻璃门的门口监控，可以适时提供访客与室内外清晰的人像及景物。
高速公路收费口
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口监控，主要是对进站收费站的车道、收费庭收费情况，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，传统摄像机是难以看清的，因此对于低照度宽动态摄像机有了一定程度的需求。
路口监控系统
由于CCTV闭路电视系统对于闯红灯自动抓拍的功能，可以提高交控中。
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说起宽动态，大家可能在各大监控产品广告词里都见过，然而它到底是什么东西?有什么用?用在什么地方?在鱼龙混杂的安防监控产品中，宽动态到底伴演什么样的角色?这些非专业人士估计很难有人说得清，这也是此文的意义所在，不求全面覆盖，只求说清道明。
众所周知，在宽动态技术还没有真正实现应用在摄像机上的时候，有低照度、滤光镜、调焦、背光补偿等技术来应对逆光的环境。
然而每种技术都有自己的应用局限性，而宽动态从某种意义上来说，很好地弥补了之前技术的不足，并给出了更好的效果。
据了解，目前市场上流行的宽动态形式有以下三种:
第一种：韩式DSP数字处理宽动态
韩式DSP数字处理宽动态简单一点说就是对图像进行两次曝光处理，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。
基于以上技术，业内人士通常称其为“假宽动态”。
深圳市安威科电子有限公司(以下简称安威科)张君林张总表示：“宽动态技术来源于国外，并且早期都以模组的形式出售，价格相对较贵，而韩式DSP数字处理宽动态价格相较于其他技术则低了50%，所以仍然有一部分市场。
”
第二种：美式Pixim宽动态
美国Pixim公司在斯坦福大学20世纪90年代技术发展基础上研发了一种基于CMOS 技术的新型图像拾取系统——DPS(数字像素处理系统)。
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DSP 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摄像机就目前的处理技术，其动态范围即可到达95dB，甚至可至120dB。
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。
然而由于DPS是基于每个像素单独处理的技术，因其每个像素都包含一套完整的处理电路，从而也大大减小了每个像素的感光面积，即感光量减少，其结果是基于CMOS和DPS 技术的摄像机，其灵敏度是有显著影响的，或说不甚满意。
第三种：索尼Eiffo-P宽动态安威科张总表示，相较于以上两种宽动态技术，索尼EFFIO 系列摄像机则更受欢迎，而EFFIO-P则是近两年索尼推出的最近宽动态技术方案。
据介绍，EFFIO-P摄像机采用SONY最新技术传感器，支持
第三种：索尼Eiffo-P宽动态
安威科张总表示，相较于以上两种宽动态技术，索尼EFFIO系列摄像机则更受欢迎，而EFFIO-P则是近两年索尼推出的最近宽动态技术方案。
据介绍，EFFIO-P摄像机采用SONY最新技术传感器，支持并配合CCD双扫描，能够达到真正宽动态功能，在背光及亮度极反差极大的环境下也能呈现清晰的画面。
此外，记者还了解到，索尼在美国的子公司，已订立一项最终协议，收购Pixim公司硅谷的公司，并拥有专业技术的安全摄像头的芯片组设计。
索尼官网信息透露，索尼将利用其图像传感器技术和工程设计的专业知识，以进一步加强其在全球的设计和支持功能。
对此，我们不难看出，索尼是看到一些能结合Pixim的技术新技术，以及其潜在的资源，同时开发新的解决方案的美好未来。
不管研究团体是谁，不管宽动态技术最终花落谁家，作为一种非常实用的宽动态摄像机，在技术层面的发展必然会精益求精。
唯有这样才能被更多的使用者接受，从而走进千家万户。