物聯網潮流驅使下 圖像捕捉技術如何改革
物聯網在如今發展的速度驚人,對物聯網未來的展望也非常美好。而在實現物聯網的過程中,基礎的技術是不可缺少的。比如。圖像捕捉和感應技術,這兩項技術隨著物聯網發展進入到實踐之中,對技術的要求也體現出來。
Rambus公司高級副總裁兼首席營銷官JeromeNadel談道:“對于未來的系統而言,功率、性能和安全性是非常重要的。一個有效的物聯網平臺將有必要集成各類高效的解決方案來進行數據捕捉、確保數據安全并進行數據的傳輸。”成像技術和感應技術正在變革之中。
二進制像素成像技術:計算成像的革命
傳統的數碼成像結構,仍是光學功能概念,利用透鏡與傳感器捕捉圖像,將其轉換為需要的數碼格式。
而一種新的被命名為“二進制像素成像系統”中,是通過感光光子,對暗光到亮光的全光譜光纖進行感光,隨后經過“空間過采樣”,對每個像素進行分割,用來捕捉更多數據同時擴大動態范圍,并在一次曝光中進行多次采樣,顯著提高移動終端以及消費電子設備的成像質量的。JeromeNadel稱,目前,二進制像素概念驗證測試芯片已出爐,通過二進制像素圖片與現有移動設備成像圖片的對比,基于Rambus軟件原型產品平臺的全成像二進制像素圖片在成像效果上已有諸多優勢。
無透鏡智能感應器:圖像感應新方法
物聯網中隨處都會用到圖像捕捉與感應,在新技術的推動下,用數據處理代替此前的光學功能(透鏡、自動對焦、濾波等)已不是不可能。JeromeNadel介紹,新一代無透鏡成像設備(微型)和智能感應器就是在這樣的需求下誕生的,可以為低內存占用設備提供更低的能耗、更高的準確度,可用于很寬的光譜波段,用于(圖像和視頻監控設備)智能感應器和陣列,能夠對動作、光線流動、物體以及其他特征進行偵測。
視頻監控中的圖像捕捉技術
物聯網的發展畢竟還在初級階段,對其圖像捕捉技術和感應技術也多是從其它應用中引用而來,比如視頻監控中的圖像捕捉技術在物聯網中就能拿來應用。在監控中的圖像捕捉技術,主要是捕捉寬動態和低照度兩種
寬動態是應對強逆光監控的一個統稱,大部分監控攝像機寬動態功能和強光抑制功能是不同的。而據業內人士所說,運用了寬動態攝像機后,就能達到很好的效果,即能同時兼顧到明亮和昏暗的區域,都可以看清。在IP高清時代,寬動態監控是必然趨勢。
從細節上來說,傳感器和數字信號處理是低照度攝像機的兩大技術,起初索尼推出的"Effio-E"方案采用SONY最先進的CCD,配合最先進的SS-4數字處理技術,可提供高解析畫質、高信噪比和高色彩重現能力。低照度技術是測量攝影機感光度的一種方法,以一種特殊的方式對監控攝像機進行補光監控。
道路監控攝像機大多支持低照度監控,有些監控攝像機依靠紅外燈,有些則通過彩轉黑技術。說到彩轉黑模式,其實這也是低照度攝像機非常重要的一個功能。基于黑白效果比彩色效果在低照度環境下成像更清晰的特點,在有限的配置下獲得更加清晰的夜視圖像。
CCD與CMOS寬動態應用
在數字降噪技術中,同樣涉及到了低照度技術。DSP對噪點的處理在提升低照攝像機畫面質量上其關鍵作用,3D數字降噪在處理靜態畫面時可以得到更清晰、更細膩的畫質,對動態和靜態畫質進行分層處理,而后統一整合成一張圖像。
對于寬動態技術來說,傳感器也是其決定性因素。在CCD設備的寬動態實現中,通常采用的是CCD與DSP配合的處理方式,而在CMOS傳感器中,DPS數字像素處理系統,是每一個像素單獨曝光和ARM7控制技術,其可獲取的動態數值范圍更大。
600線監控攝像機面板
在數字圖像傳感器里每一個像素中都使用了一個模擬數字轉換器,將捕捉到的光信號直接轉化為數字信號,從而最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。目前高端監控攝像機大多還是采用CMOS傳感器,這也預示著未來CMOS與DPS寬動態形式有著更加廣闊的發展空間。
當然,低照度和寬動態這兩種技術在圖像捕捉的技術上還是有很多的缺陷的,物聯網需要的也應該是更高靈敏度的感應捕捉技術。但是作為兩種已在實踐的技術,還是有參考價值的。
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