Автор: Happy
Support team member
Зарегистрирован: Oct 31, 2006
Сообщения: 74
Дата сообщения: Чт Сен 17, 2009 2:48 pm
---------------------------------------------------
IP-камеры с широким динамическим диапазоном на основе PIXIM

IP-камеры Sigrand Ipcam-04PEN c Ethernet интерфейсом и Ipcam-04PDN c SHDSL интерфейсом, предназначенные для работы в режиме "день-ночь" сделаны на основе сенсора PIXIM, обладающего на сегодняшний день лучшим показателем по динамическому диапазону – 120дБ.

В сентябрьском номере «Системы безопасности» N 4[88] 2009 (издательство "Гротек") вышла статья «Телекамеры с широким динамическим диапозоном (WDR)», автор Н.И. Чура - технический консультант ООО "Микровидео Группа".

В статье подробно изложено о проблеме динамического диапазона, путях ее решения, перечислены существующие современные технологии, приведены показательные иллюстрации, сделаны выводы.
Большое внимание в статье уделено описанию технологии на основе сенсора PIXIM. Предлагаем фрагменты этой статьи.

---
Телекамеры с широким динамическим диапазоном предназначены для обеспечения качественного изображения при встречной засветке и наличии в кадре как очень ярких, так и очень темных областей и деталей. При этом яркие области не насыщаются, а темные не отображаются слишком темными. Такие камеры обычно рекомендуют для организации наблюдения за объектами, находящимися напротив окон, в освещенном сзади проеме двери или ворот, а также при большом контрасте объектов.

Наиболее перспективной технологией расширения динамического диапазона телекамеры на сегодня является технология Digital Pixel System (tm) (DPS), разработанная в Стенфордском университете в 1990-х г.г. и запатентованная компанией PIXIM Inc. Основным нововведением для DPS является использование АЦП для переведения величины фотозаряда в ее цифровое значение непосредственно в каждом пикселе сенсора. CMOS (КМОП)-матрицы сенсора препятствует ухудшению качества сигнала, что увеличивает общее отношение сигнал/шум. Технология DPS позволяет вести обработку сигнала в режиме реального времени.
Технология PIXIM использует метод, известный как мультисемплинг (многократная выборка), что позволяет сформировать изображение высочайшего качества и обеспечить широкий динамический диапазон преобразователя (свет/сигнал). В технологии PIXIM DPS используется пятиуровневый мультисемплинг, это позволяет получать сигнал от сенсора с одним из пяти значений экспозиции. Во время экспонирования производится измерение величины освещенности каждого пикселя кадра (для стандартного видеосигнала - 50 раз в секунду). Система обработки изображения определяет оптимальное время экспонирования и сохраняет полученное значение до того, как произойдет перенасыщение пикселя и прекратится дальнейшее накопление заряда.

Системы формирования изображения PIXIM, основаны на технологии DPS, состоят из сенсора изображения и процессора обработки изображения. Сохраненные значения (интенсивность, время, уровень шума), измеренные в каждом пикселе, одновременно обрабатываются и преобразуются в высококачественное изображение. Поскольку у каждого пикселя есть свой встроенный АЦП и параметры освещенности измерены и обработаны независимо, то каждый пиксель в действительности действует как отдельная камера. Типовая чувствительность камер этой технологии ~ 1лк. Типовое значение отношения сигнал/шум для формата 1/3" составляет 48-50 дБ. Заявленный максимальный динамический диапазон - до 120 дБ с типовым значением 90-95 дБ.
Возможность регулирования времени накопления для каждого пикселя матрицы сенсора позволяет при формировании изображения использовать уникальный метод обработки сигнала, как метод выравнивания локальных гистограмм, позволяющий резко повысить информативность изображения. Технология позволяет полностью компенсировать засветку фона, выделить детали, оценить пространственное положение объектов и деталей, находящихся не только на переднем, но и на заднем плане изображения.

Выводы сделанные автором статьи:

«Итак, можно сделать вывод о том, что сегодня при необходимости вести наблюдение в сложных условиях высококонтрастного освещения можно подобрать телекамеру, достаточно адекватно передающую весь диапазон яркости объектов. Для этого наиболее предпочтительно использование видеокамер с технологией PIXIM.»
---

Полный текст статьи - страница 127.