主頁(yè)（http://www.by236.com）：監(jiān)測(cè)識(shí)別報(bào)警型是DSP智能攝像機(jī)的發(fā)展方向(2)

5、數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬 (Digital Wide Dynamic Range) 
        一般攝像機(jī)攝取寬動(dòng)態(tài)范圍的場(chǎng)景時(shí)，畫(huà)面上可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)明亮區(qū)域及灰暗區(qū)域。如明亮區(qū)域顯示合適時(shí)，灰暗區(qū)域則可能過(guò)于黑暗；反之，當(dāng)灰暗區(qū)域顯示合適時(shí)，明亮區(qū)域則可能亮得過(guò)載。數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬技術(shù)可有效縮小寬動(dòng)態(tài)范圍圖像的亮暗差別，使兩個(gè)區(qū)域的圖像同時(shí)在監(jiān)視器屏幕上清晰地顯示出來(lái)。

        數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬技術(shù)的基本原理是，采用雙速CCD圖像傳感器，能在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)攝取的場(chǎng)景分別進(jìn)行長(zhǎng)短不同時(shí)間的曝光，將此信號(hào)輸入專(zhuān)用的圖像處理集成電路中，通過(guò)變換、合成、校正等處理而輸出擴(kuò)展了40倍動(dòng)態(tài)范圍的清晰圖像。如松下WV-CP460系列DSP攝像機(jī)中，采用了兩組AGC電路及一些增強(qiáng)與降噪等處理技術(shù)，使攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)一步地從第一代的40倍增加到80倍，即“超動(dòng)態(tài)二代(Super Dynamic Ⅱ)”。

        有關(guān)數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬較詳細(xì)的原理，可參閱本人編著的《電視監(jiān)控技術(shù)》一書(shū)第二章第六節(jié)中的超高動(dòng)態(tài)CCD攝像機(jī)。

6、數(shù)字自動(dòng)聚焦(Digital Self-regulation Focus) 
        在快速球與設(shè)置在云臺(tái)上的一體化攝像機(jī)中，一般都需要自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)。尤其在高速球中使用時(shí)，其自動(dòng)聚焦的速度最好不超過(guò)1秒，當(dāng)監(jiān)控場(chǎng)景的距離相差太大而超過(guò)景深范圍時(shí)，尤為需要。因此，快速地自動(dòng)聚焦的軟件算法的選擇與光圈等的控制配合就非常重要。

        自動(dòng)聚焦的方法很多，有測(cè)距法、聚焦檢測(cè)法與圖像處理法三類(lèi)。目前一體化攝像機(jī)中大多采用圖像處理法，需了解自動(dòng)聚焦詳情，可參閱本人編著的《電視監(jiān)控技術(shù)》一書(shū)第一章第三節(jié)以及《安全與光電》論文集中“論各類(lèi)自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)及其優(yōu)劣”一文，這里就不敘述了。

7、電子靈敏度增強(qiáng)（Electronic Sensitivity Up）及數(shù)字降噪(Digital Noise Reduction)  
        一般，普通攝像機(jī)的AGC打開(kāi)時(shí)，雖可以提高其感光的靈敏度，但干擾噪聲也相應(yīng)放大，從而使監(jiān)視器屏幕上顯示的圖像充滿(mǎn)雜亂的噪點(diǎn)。而采用電子靈敏度增強(qiáng)及數(shù)字降噪技術(shù)，可使重現(xiàn)的圖像清晰可辨。如松下的WV-CP610彩色攝像機(jī)中，在使用電子靈敏度增強(qiáng)及AGC技術(shù)提高其靈敏度的同時(shí)，還應(yīng)用數(shù)字降噪技術(shù)降低其圖像的噪點(diǎn)。它不僅可使攝像機(jī)的靈敏度提高32倍，還能提高重現(xiàn)的圖像的質(zhì)量。

        數(shù)字降噪方法不少，如由幀間積分平均器組成的數(shù)字式雜波降低器已有商品出售，其最大信噪比的改善可達(dá)15dB，其降噪原理在本人編著的《電視監(jiān)控技術(shù)》一書(shū)第十一章中有詳細(xì)敘述。

8、屏幕菜單顯示（On-Screen Display簡(jiǎn)稱(chēng)OSD） 
        由于新型的DSP攝像機(jī)的功能不斷增多，而這些功能又必須通過(guò)設(shè)定（Setup）才能奏效，因此通過(guò)監(jiān)視器屏幕上的菜單顯示，對(duì)攝像機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定，可以為使用者帶來(lái)極大的方便。如松下的和LG-Honeywell 的一些攝像機(jī)大都具備這種屏幕菜單顯示的功能。

        新型的DSP攝像機(jī)的參數(shù)的設(shè)定，可配合專(zhuān)用的中心端控制設(shè)備，通過(guò)單同軸電纜（對(duì)松下系列攝像機(jī)）或RS485/RS232通訊線(xiàn)（對(duì)其他品牌攝像機(jī)）等傳到前端的攝像機(jī)，從而使其工作在所設(shè)定的狀態(tài)。

        一般，新型的DSP攝像機(jī)除了OSD功能外，還內(nèi)置可以獨(dú)立設(shè)定的ID識(shí)別碼，這對(duì)于具有數(shù)十臺(tái)甚至數(shù)百臺(tái)攝像機(jī)的大型電視監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，顯得尤為重要。

        松下公司的WV-CP610系列攝像機(jī)的屏幕菜單設(shè)置流程圖，如圖4所示。由該圖可見(jiàn)，攝像機(jī)的ID碼、ALC/ELC、背景光補(bǔ)償、電子快門(mén)速度、自動(dòng)增益控制、電子靈敏度增強(qiáng)級(jí)數(shù)、同步方式、白平衡、數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬、數(shù)字運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、數(shù)字降噪以及色彩、基準(zhǔn)電平、孔徑電平等參數(shù)，均可以通過(guò)屏幕菜單進(jìn)行調(diào)整。  上述調(diào)整過(guò)程除了可通過(guò)WV-CP610攝像機(jī)后面板上的5個(gè)按鈕（WV-CP654的5個(gè)按鈕在攝像機(jī)機(jī)身側(cè)面的蓋板內(nèi)）來(lái)完成外，還可通過(guò)中心端的攝像機(jī)遙控器WV-RM70來(lái)完成。這里，WV-RM70與WV-CP610的通訊并不需額外的連接線(xiàn)，而是直接通過(guò)視頻同軸電纜以多工方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。WV-RM70還可以進(jìn)一步通過(guò)其RS-485接口與普通的PC計(jì)算機(jī)相連，從而也可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。

三、檢測(cè)識(shí)別報(bào)警型DSP攝像機(jī)的智能化功能 
        要想使視頻監(jiān)控技術(shù)智能化，必須使攝像機(jī)或系統(tǒng)盡可能多地嵌入智能化功能，下面列舉一些可以嵌入的智能化功能：

1、視頻移動(dòng)探測(cè)、跟蹤與預(yù)/報(bào)警 
        視頻移動(dòng)檢測(cè)是對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和跟蹤，因此運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是指在指定區(qū)域能識(shí)別圖像的變化，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的存在并避免由光線(xiàn)變化帶來(lái)的干擾。在如雨雪、大霧、大風(fēng)等復(fù)雜的天氣環(huán)境中，要能精確地探測(cè)和識(shí)別單個(gè)物體或多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，包括其運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)特征等。

        視頻移動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的原理，也是多將攝像機(jī)攝取的一整幅畫(huà)面平均分成48個(gè)小塊，并連續(xù)檢測(cè)每一個(gè)小塊的圖像變化。一旦檢測(cè)到有運(yùn)動(dòng)物體，該攝像機(jī)即可通過(guò)視頻電纜將報(bào)警信息回傳到中心端，并啟動(dòng)錄像機(jī)等相關(guān)視頻設(shè)備。并且，要能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，自動(dòng)發(fā)送PTZ控制指令，使攝像機(jī)能夠自動(dòng)跟蹤物體。如物體超出該攝像機(jī)監(jiān)控范圍之后，能自動(dòng)通知物體所在區(qū)域的攝像機(jī)繼續(xù)進(jìn)行追蹤。

        在這種工作方式下，要求移動(dòng)物體的尺寸必須占據(jù)圖像面積的2%以上，即物體必須占據(jù)48個(gè)小區(qū)域中的1個(gè)場(chǎng)景區(qū)域以上。此外，要求背景和移動(dòng)物體之間的對(duì)比度也必須超過(guò)5%，移動(dòng)物體從圖像的一端到另一端的最小移動(dòng)速度為0.1s。

2、人的面像識(shí)別、跟蹤與預(yù)/報(bào)警 
        人的面像識(shí)別，不像指紋識(shí)別與眼虹膜識(shí)別等需要人的配合，它可以在離攝像頭有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離內(nèi)在人群中識(shí)別出特定的個(gè)體。這種面像識(shí)別系統(tǒng)，可以在機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、體育場(chǎng)館等安防應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮很大的作用。如追捕通輯逃犯，可通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中的面像特征進(jìn)行比較，來(lái)識(shí)別或驗(yàn)證是否逃犯的身份。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)