該類DSP攝像機(jī)在提高圖像效果的同時(shí)，而具有智能的特色。因?yàn)橄鄬?duì)于模擬攝像機(jī)來說，數(shù)字信號(hào)處理攝像機(jī)能方便地使用一些改善圖像質(zhì)量的新技術(shù)。因?yàn)橥ㄟ^數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可以獲得許多模擬信號(hào)處理難以實(shí)現(xiàn)的效果。下面主要簡介一下提高圖像效果的智能型DSP彩色CCD攝像機(jī)中所采用的數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù)、數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)、智能數(shù)字背景光補(bǔ)償、數(shù)字自動(dòng)跟蹤白平衡、數(shù)字動(dòng)態(tài)展寬、自動(dòng)聚焦、電子靈敏度增強(qiáng)、數(shù)字降噪及屏幕菜單顯示等智能功能。

　　1、數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù)

　　采用數(shù)字2H增強(qiáng)技術(shù)，可以有效地增強(qiáng)視頻信號(hào)的水平和垂直邊緣，從而獲得邊緣分明的清晰圖像。

　　在采用了2H增強(qiáng)信號(hào)與視頻信號(hào)合成后，就可使視頻信號(hào)的邊緣部分得到增強(qiáng)。

　　2、數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)

　　數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)可以有效地?cái)U(kuò)展視頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，這樣在拍攝高亮度景物時(shí)，不致于使圖像的高光部分被白色完全淹沒。圖3為數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)示意圖。

　　用模擬攝像機(jī)拍攝高亮度景物時(shí)，其圖像的高光部分就被白色完全淹沒。通過數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字拐點(diǎn)技術(shù)，可對(duì)圖像高光部分進(jìn)行壓縮，從而使這部分的圖像細(xì)節(jié)能夠顯現(xiàn)出來。

　　3、智能數(shù)字背景光補(bǔ)償(Intelligent Digital Back-light Compinsation)

　　背景光補(bǔ)償也即逆光補(bǔ)償。在松下的一些CCD攝像機(jī)中，均采用了自適應(yīng)型的智能數(shù)字背景光補(bǔ)償技術(shù)。這種技術(shù)與常規(guī)的逆光補(bǔ)償技術(shù)相比，這里采用了數(shù)字檢測與數(shù)字運(yùn)算技術(shù)，因而可獲得很好的逆光補(bǔ)償效果。

　　智能數(shù)字背景光補(bǔ)償?shù)脑硎牵簩z像機(jī)攝取的整幅畫面平均分成48個(gè)(即8×6塊)正方形的小處理區(qū)域(如***敏通公司的M88 DSP處理器就是這樣)，并對(duì)每一個(gè)小塊的平均亮度進(jìn)行檢測，如果這些小塊的平均亮度差別過大，則通過先進(jìn)的算法縮小這些小塊的亮度差，使過暗的景物能夠較為清晰地重現(xiàn)，而又不致于使圖像亮部區(qū)域出現(xiàn)過載。因此，采用這種智能化的數(shù)字檢測技術(shù)，即使是很小的、薄的或是不在畫面中心區(qū)域的景物，也能夠清晰地在畫面上呈現(xiàn)出來。

　　4、數(shù)字自動(dòng)跟蹤白平衡(Digital Auto Tracing White Balance)

　　數(shù)字自動(dòng)跟蹤白平衡技術(shù)能夠自動(dòng)跟蹤畫面上的白色，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行白平衡調(diào)整，因而它能夠明顯改善彩色圖像的重現(xiàn)效果。

????? 數(shù)字自動(dòng)跟蹤白平衡的原理與上述的智能背景光補(bǔ)償技術(shù)類似，它也是將攝像機(jī)攝取的一整幅畫面平均分成48個(gè)小塊，并檢測這些小塊中是否有白色，即使畫面上有很小的一塊白色，攝像機(jī)也能夠自動(dòng)跟蹤它，并以它作為基準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)的白平衡進(jìn)行調(diào)整(有關(guān)白平衡的定義及調(diào)整在本人編著的《電視監(jiān)控技術(shù)》一書第二章中有詳細(xì)說明)，使重現(xiàn)的圖像絢麗多彩。如松下等彩色攝像機(jī)，就采用了上述的數(shù)字自動(dòng)跟蹤白平衡的技術(shù)。

　　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)范圍的場景時(shí)，畫面上可能會(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。

　　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)攝取的場景分別進(jìn)行長短不同時(shí)間的曝光，將此信號(hào)輸入專用的圖像處理集成電路中，通過變換、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1秒，當(dāng)監(jiān)控場景的距離相差太大而超過景深范圍時(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，有測距法、聚焦檢測法與圖像處理法三類。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)》一書第一章第三節(jié)以及《安全與光電》論文集中“論各類自動(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)》一書第十一章中有詳細(xì)敘述。

　　8、屏幕菜單顯示(On-Screen Display簡稱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設(shè)定(Setup)才能奏效，因此通過監(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，可配合專用的中心端控制設(shè)備，通過單同軸電纜(對(duì)松下系列攝像機(jī))或RS485/RS232通訊線(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)來說，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，攝像機(jī)的ID碼、ALC/ELC、背景光補(bǔ)償、電子快門速度、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、數(shù)字降噪以及色彩、基準(zhǔn)電平、孔徑電平等參數(shù)，均可以通過屏幕菜單進(jìn)行調(diào)整。

　　上述調(diào)整過程除了可通過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))來完成外，還可通過中心端的攝像機(jī)遙控器WV-RM70來完成。這里，WV-RM70與WV-CP610的通訊并不需額外的連接線，而是直接通過視頻同軸電纜以多工方式來實(shí)現(xiàn)。WV-RM70還可以進(jìn)一步通過其RS-485接口與普通的PC計(jì)算機(jī)相連，從而也可通過計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。

三、檢測識(shí)別報(bào)警型DSP攝像機(jī)的智能化功能