监控摄像机的安装和使用经常遇到强光问题。 由于不能灵活选择相机的安装位置， 解决或处理强光是不可避免的问题。 无论是由反光材料还是灯源引起的， 解决问题的方案来自于相机支持的特殊功能， 并不是所有的监控摄像支持此功能。
宽动态 （WDR）
WDR是wide dynamic range 缩写意味着宽动态范围。 根据百度百科全书，当高亮度区域和阴影、背光等相对低亮度区域同时存在于强光源（阳光、灯具或反射等）下的图像中时，由于曝光过度，相机输出的图像会出现明亮区域，而黑暗区域会因曝光不足而变黑，严重影响图像质量。相机在同一场景中对最亮区域和较暗区域的性能有局限性，通常称为动态范围。
WDR对比DWDR
用户经常使用宽动态和数字宽动态（DWDR）混淆在一起。数字宽动态是宽动态技术中最容易实现的技术。 而真实的宽动态能确保在大部分强光或逆光监控环境下，拍出清晰的图像。 很有可能数字宽动态只能解决一些图片问题，不能解决一切。
真正的宽动态采用软硬结合的方案。首先，真正的宽动态相机必须使用带宽动态功能CMOS图像传感器， 二是数字图像处理器需要配合。 如多曝光宽动态 (也称为多帧成像宽动态)是利用图像传感器多次曝光图像 (3次或4次)，然后传输到图像处理器进行宽动态计算，输出明亮平衡的图像。
宽动态技术已成为高清监控摄像头对特定监控应用的标准功能， 市场巨大， 因此，索尼去年新推出了索尼DOL WDR技术，DOL WDR英文全称是Digital overlay wide dynamic range也就是说，数字叠加宽动态技术也采用多重曝光技术， 但是DOL WDR在低照度环境下提供更好的宽动态性能。索尼已经推出IMX224 (120万像素)， IMX290 (210万像素)， IMX123 (320万像素)等多种视频监控应用，支持DOL WDR功能的高清CMOS图像传感器。
太阳光线
目前市场上有人认为宽动态监控摄像头可以针对强光源(如阳光直射)工作。 让我们再次解释一下，无论你的相机是否支持宽动态，无论你的相机质量有多好，价格有多贵，或者支持强光抑制，相机都瞄准直接的强光源。
监控摄像机没有能力承受从镜头进入的直射强光下的工作， 直射光源照射CMOS图像传感器会使图像传感器过热，从而影响成像，损坏摄像头，最终使摄像头毫无用处。
反射光源
虽然宽动态不能让相机直接瞄准强光源， 但能有效解决强光源反射光引起的成像问题。 在安装和使用视频监控时遇到阳光反射是很常见的。 这些反射光可以来自汽车、水滩， 甚至窗户或玻璃门。当然，这些物体不会每天100%反射光，但在某些情况下，你可能希望相机支持宽动态功能。
玻璃窗和门
从窗户或门上照射的背光是视频监控中遇到的棘手问题。 安装在室内的监控摄像头经常发现监控范围包括窗户或玻璃门。 大厅、商店和办公室都是例子。白天，如果摄像头不支持宽动态，摄像头就很难拍摄清晰的图像，窗户或玻璃门的区域就会太亮。在大多数情况下，这种强光会导致相机看不到强光前后的物体。宽动态功能可以完全消除这种背光问题，并提供清晰的前景和背景图像。
室内灯光
室内照明引起的强光问题远少于其他强光问题， 但仍有可能发生。 一些荧光灯(荧光灯)照明会给监控摄像头带来问题。 一般来说，如果室内照明引起强光问题， 一般采用调整相机安装角度来解决。 如果不能更改安装角度或角度，使用宽动态摄像头是最好的解决方案。
车头灯
对于普通的监控摄像头来说，夜间车辆的前灯是一个麻烦的问题。 不仅会在监控画面中产生耀眼的灯光亮点，还会产生过多的图像噪声。 使用宽动态，车灯的亮度将会降低，并拍摄清晰车辆图像，同时过量的图像噪点也会消失。但如果摄像头安装位置较低，灯会照射到摄像头的光敏电阻，摄像头会频繁转换日夜监控模式，导致摄像头工作异常。
随着技术的发展和用户的需求，宽动态相机诞生了，经过三代技术的升级，宽动态技术给社会带来了不言而喻的好处，是所谓的黄金，没有人是完美的，所以我们应该正确理解技术的发展，然后与您分享宽动态相机的现状。
宽动态技术是一种在非常强烈的对比下使摄像机看到图像特征的技术。
当图像中同时存在于强光源（阳光、灯具或反射等）下的高亮度区域以及阴影、背光等相对低亮度区域时，由于曝光过度，相机输出的图像会出现明亮区域变白，而黑暗区域会因曝光不足而变黑，严重影响图像质量。相机在同一场景中对最亮、最暗区域的性能有限，通常称为动态范围。
广义上的动态范围是指某一变化的事物可能发生变化的跨度，即从变化值的最低极点到最高极点之间的区域。该区域的描述通常是最高点和最低点之间的差异。这是一个应用广泛的概念。在谈到相机产品的图像拍摄指标时，一般的动态范围是指相机对拍摄场景中景物光反射的适应性，具体是指亮度（对比）和色温（对比）的变化范围。
宽动态摄像头是传统摄像头的几十倍，动态范围只有3:1。自然光线排列成从120,000Lux到星光夜的0.00035Lux。当摄像机从室内看窗外时，室内照度为100Lux，外景的照度可能是10000Lux,对比是10000/1000=100:1。由于人眼能处理1000:1的对比度，人眼很容易看到这种对比度。然而以传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法，摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。这是自相机发明以来一直存在的一个缺陷。
宽动态是一项非常实用的技术，缩短了相机与人眼的距离（使相机对图片的处理和显示更接近人眼的识别），使用户有更人性化的体验。由于经过数万年的进化，人眼的宽动态性能超强，可以同时看到实际场景和各种光线下的区域，如暗区和亮区。对于传统的相机和镜头来说，这确实是一个巨大的挑战。在一幅画中，如果同时有明亮的区域和暗的区域，比如银行大厅，窗户很大，窗外的光线很强，会造成明暗对比差异很大的场景。对于普通摄像头来说，如果你想看到明亮的部分，暗的区域是全黑的，如果你想看到暗的区域，明亮的区域会过于爆炸和白色，什么也看不见。海康威视产品总监应群表示，使用宽动态摄像头后，可以达到良好的效果，即可以同时考虑明亮昏暗的区域；这些功能对银行、出入口等实际场景的监控非常直接，可以满足监控的实际要求。
目前，基于海康威视的推出SONY最新的超宽动态CCDSensor一系列相机可达160X宽动态效果在亮暗对比强烈的场景下可以达到很好的监控效果，满足实际使用环境的要求。
目前，CCD相机扩展动态范围的方法有四种：输出信号伽马修正方法、对数压缩放大方法、单帧图像两次取样方法和单帧图像多次取样方法。在安全监控领域，单帧图像一般采用两次或五次取样方法，特别是两次曝光取样方法。以下是这种曝光取样方法的原理。
所谓单帧图像两次取样法或两次合成电子快门。其典型特点是基于中速感光器件和高速DSP的两次取样曝光机图像分割合成技术。其工作过程如下：
首先使用成像器件CCD获得对暗景的曝光(如1/50)s快门)将第一帧图像存储在数据缓冲存储器中。
其次，使用高速数字信号处理器DSP对发送的图像数据进行分析，如图像中较暗的部分曝光正常，而部分曝光过度的区域(即高亮度区域)则需要对其进行亮度评估。
第三，根据亮度评估结果，采用高速快门曝光(如1/2万s快门)还将第二次拍摄的图像存储在数据缓冲存储器中，以获得两个明暗区域的正确图像。
最后，再利用高速DSP两个图像通过嵌入的独特图像处理方法进行处理DPS通过中高速操作，可以将两幅图像中亮度适当的部分分别切割，然后在一帧新图像中合成，标准系统可以实时输出明暗动态范围较宽的图像，如：室内角色照度为10Lux，室外景观为10000Lux，此时CCD相机可以以1/60秒的速度正确曝光室内景物，然后以1/6000秒的速度正确曝光室外景物，然后将两个图像组合成完美的图像。
但是，一般CCD相机没有这种双曝光功能，因为一般的通用电路芯片不能实现如此高速的操作，而高速DSP，就具有200K对于高速计算门电路的计算速度，同事们解决了双曝光图像的单独记忆存储，然后合成计算功能，然后根据标准系统实时输出视频图像信号。
显然，如果根据从图像最暗区域到最亮区域的中间过度范围进行整体评估，然后对图像进行三次中间曝光，以获得三帧不同亮度的曝光图像。然后，通过独特的图像识别算法，将上述五个图像中亮度合适的部分分别切割，然后在一帧新图像中合成，最终输出比两次曝光和取样更令人满意的图像。
尽管款动态CCD摄像机与传统CCD相比之下，相机在技术上取得了突破，现在已经发展到第三代CCD宽动态摄像头，宽动态范围也达到160倍，或54倍db。五次采样，CCD宽动态摄像机的动态范围只能达到66db。现在已经推出了CMOS宽动态摄像机的宽动态范围已达120db。
CMOS宽动态摄像机扩展动态范围的方法：双斜率输出模式、对数输出模式、伽马校正输出模式、线性-对数输出模式与CMOS-DSP数字像素式等。下面就简要的介绍一下CMOS-DSP数字像素式的CMOS摄像机扩展范围的原理。
CMOS-DSP是继CMOS-PPS与CMOS-APS之后的第三代CMOS宽动态摄像机。
所谓DSP，即数字像素系统，CMOS-DPS摄像机就是数字像素系统的摄像机。传统的CCD和CMOS摄像机传感器都是为每一列或每一行像素点配备一个模拟转换器（A/D），每个像素点的输出都是模拟光信号，存在着噪声大和输出时间长等缺点。而DSP是在图像传感器的每一个像素点上包含了一个10位A/D转换器，即在CMOS摄像机图像传感器上的有源像素捕捉到光信号时，直接将其放大并转换为数字信号，从而可将阵列上的信号退化和串扰降到最小，并允许采用更好的降噪办法，一旦数据以数字格式捕获，就可以采用各种数字信号处理技术来真正重现图像。显然，DSP技术中的图像传感器和图像处理器是全数字式的，并采用32位ARMCPU精确控制每个像素，使每个像素独立完成采样和曝光，并直接转换成数字信号，是目前市面上唯一的，真正的全数字图像处理系统。
对于摄像机，如果把其灵敏度看作“勇”，宽动态能力看作“智”的话，宽动态摄像机能做到智勇双全吗？
宽动态技术的出现弥补了普通摄像机在光线明暗交差成像的缺点，但是同时也出现了相应的不足，毕竟宽动态技术是针对专一环境的专用功能。往往是动态范围大的摄像机，其灵敏度低，高灵敏度的摄像机动态范围相对小，也就是说目前宽动态摄像机在环境光线足够时完全能够满足环境的需求，呈现出高质量的图像，但在低照度情况下的实用状况并不是那么理想，噪点过大。在夜间低照度的情况下，图像会出现类似雪花点的现象，有时也会出现其它现象，如：刚装上去调试好是正常的，过段时间之后画面会出现偏色。据了解，这个现象与环境的影响或摄像机本身设置有关，一般宽动态摄像机出现偏色都与白平衡有关，如果原本在调试的时候设置为自动跟踪白平衡图像就会随着环境的变化而产生不同的白平衡效果，将白平衡模式调整为自动白平衡即可解决。另外，在安装的过程中安装的位置对图像亦有偏差的影响，应尽量避免安装在强光反射点的位置。
众所周知，宽动态打开时，其它方面的指数就会有所降低，比如清晰度、灵敏度、色彩等等，画面有可能会变得稍微模糊，色彩饱和度下降，画面显得较淡；在低照度环境中灵敏度下降等，此外还面临与WD的平衡、同步提升的问题。另外现在很多宽动态功能范围相差很大，低的有52db、54db，高的有75db、123db，没有一个统一的定义和标准来规范动态范围的测量。现在在行业内也有机构正在积极推进此事，相信随着规范的测试标准出台之后，会对行业门内宽动态的指标参数有更好的规范作用，避免混淆视听。
一种具有宽动态范围(WDR)特性的新式安保摄像机可以提高视频图像的精度，使传输给视频分析的数据更稳定，质量更高。
WDR指摄像机能够以最高的明暗比捕捉图像。换句话说，即使在高反差照明、强逆光、眩光、反光和其它无法控制或变化不定的照明条件下，WDR摄像机都可以同时捕捉一个场景中最亮和最暗区域的细节和准确色彩。
WDR的衡量单位是分贝(dB)。一般而言，有效的视频分析要求摄像机提供100分贝或更高的动态范围，从而使同一场景中不同照明区域能生成噪声极低(高信噪比)、色彩准确、图像质量优秀、细节突出的高质量数据。
视频分析算法必须不断根据摄像机“看到”的东西进行评估或做出最佳猜测，以区分前景和背景、静止和移动物体，以及视频伪影或其它传感器错误和目标敏感事件。
WDR摄像机能传输稳定的高质量数据，优化视频应用程序的算法，从而实现精确评估和识别。其生成的高质量图像在整个场景(亮区和阴影)中正确曝光，色彩逼真度高，特征表现锐利，细节突出，图像伪影较少存在或不存在，视频噪声低。
除了图像质量和色彩还原以外，全数字WDR摄像机还能为现场实时网络视频分析(即在摄像机中内置分析功能)提供最佳数据。有了全数字WDR摄像机，无须再将数据从模拟转换为数字;而且因为视频分析是在现场完成，只有重要事件才会通过网络传输，从而减少了流量和时间，并降低误报率和数据存储空间。即使数据是先传输到中央服务器再作分析，WDR摄像机也能为分析提供最高质量的数字数据，以及降低存储空间需求。
在一些特定场合的特殊环境中，尤其在强光源(日光、灯具或反光等)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显现为白色，而晦暗区域因曝光不足成为黑色，比如银行出入口的安全玻璃自动门等强逆光场所。
在白天室内和室外光线反差大的情况下，普通摄像机拾取的图像明亮部分和暗的部分不能像人类眼睛那样同时看清，会产生图像大部分信息遗漏、画质劣化等现象，宽动态功能就是针对金融道路交通监控等行业的应用而专门设计的。高品质宽动态摄像机不仅可以帮助警方破获犯罪案件，同时可以为发生的纠纷提供佐证。
银行营业网点一般都位于临街路边，大厅光线充足，用户接待柜台面向窗户，顾客则背向窗户。监控摄像机需要监看和记录的目标是营业员的工作过程、用户的面部细节、大厅里人员活动的细节、以及顾客从营业厅外进入营业厅及从营业厅里离开到营业外等全程。在这样的环境中，光线明暗变化明显，室内外光线反差巨大，监控摄像机处于逆光拍摄，如采用普通摄像机是不能拍摄出明暗反差大的局部细节，监控不到满意的图像。这种监控环境下，需要的不是摄像机具有多低的照度指标，而是需要摄像机具有很好的宽动态性能、色彩还原性能和高清晰度。对于ATM机，很多安放在室外，它是24小时运行的，用于ATM的摄像机不仅需要更好的宽动态指标还要有足够的低照度指标。所以，应用于金融行业的监控摄像机，应该选用宽动态摄像机。
目前宽动态摄像机用于道路交通监控的重点是高速公路收费监控系统,主要是对收费站车道、收费广场、收费亭的收费情况，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进行观察和记录。尤其在夜间，宽动态功能就可以避免如汽车的尾灯和头灯引起的光线拖尾现象，收费站工作人员能看到车牌照，这是普通摄像机难以实现的。
在电子警察系统中，通过监控系统和闯红灯自动摄录等手段，提高指挥中心的直观性、实时调动能力和对交通事故、意外事件的响应能力，以及增强查处违章的客观性，并对控制区域进行全面协调控制，提高车辆的通行能力。由于需要看清车牌，24小时监控，所以有对低照度，宽动态摄像机的需求。
PiximDPS技术的应用无疑将给宽动态摄像机市场带来活力，但真正能将该技术发挥得淋漓尽致，还要看制造商的技术实力。目前全球领先的高质量CCTV设备解决方案供应商，如Pelco、Stanley、JVC、GE和Honeywell已经成为Pixim的客户，也就是采用基于Pixim的DPS技术开发出了国际一流的超级宽动态摄像机。
需要提出的是，虽然宽动态摄像机的出现弥补了普通摄像机在背光补偿中的缺点，但也存在不足。动态范围和灵敏度是两个矛盾因素，通常动态范围大的摄像机其灵敏度较低，而高灵敏度的摄像机动态范围相对较低。也就是说目前宽动态摄像机在环境光线足够时完全能够满足环境的需求，呈现出高质量的图像，但在低照度情况下，使用状况并不是太好。这也是目前各生产宽动态摄像机厂家迫切要解决的技术问题。同时，物体截面光的折射也会使宽动态摄像机的动态效果不是十分满意。
随着宽动态技术的发展和应用环境的特别需求，摄像机制造商将为市场带来更多更好的宽动态摄像机。
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