DPS(Digital Pixel System)是成像和图像处理领域的一项突破性技术,它革命性的图像捕获和处理方式允许将摄像机的动态范围提升到史无前例的120dB,而传统的CCD摄像机的动态范围最大才为60dB。 这么优良的宽动态动能可使基于DPS技术的摄像机即便在光线落差较大的环境中(特别从室内看室外时)也能看清全景中每个角落的细节,如安装了宽大玻璃窗的办公大楼大厅、银行、ATM机、商场和机场等,这些位于门口和窗口等处的监控场景往往具有明亮背景光。此外,摄像机的超宽动态功能还可抑制强光,减小光源的光晕,在道路交通监控系统应用中,这可使得它即便在强烈汽车尾灯的干扰下也能从远处看清汽车的车牌,因此它还非常适用于在城市街道交通系统中监看车辆违规情况。 美国Pixim公司的专利DPS技术标志着图像技术的一次突破性进展。在斯坦福大学90年代开发的技术基础上,Pixim公司已经开发出了两款图像捕获和处理系统D1000和D2000,它们可以提供高质量的图像和增强的动态范围。更宽的动态范围极大地改善了同时包含明亮和黑暗区域场景的图像质量。 DPS技术的核心发明是在图像传感器的每一个像素点上包含了一个10位模数转换器(ADC),这些ADC在捕获的瞬间立即将每个像素点上的光信号转换成一个数字值,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方法。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实重现图像。 与此相反,今天市场上的CMOS或CCD图像传感器架构都是为每一列或每一行像素点配备一个ADC,每个像素点的输出都是模拟光信号,这就带来两大缺点:一是信号模拟噪声大,二是每个视频帧的读取时间更长。目前市场上唯有DPS是真正的数字图像系统。 DPS实现了每个像素的独立采样和曝光,而且每个像素完成采样后直接转换为数字信号,由于数字处理可减少信号传输噪声和损耗,因此它可以实现快速低噪声的视频帧输出,其单帧数据捕获时间仅需0.8毫秒,而传统的CCD或CMOS图像传感器往往需要几十毫秒的时间。这么快速的帧读取时间使得Pixim开发出了专利的多次采样技术,一般可达到5次,该技术可确保在每个视频帧的捕获过程中每个像素点都得到最优的曝光时间。 |