DPS(Digital Pixel System)是成像和圖像處理領(lǐng)域的一項(xiàng)突破性技術(shù)，它革命性的圖像捕獲和處理方式允許將攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍提升到的120dB，而傳統(tǒng)的CCD攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍才為60dB。

　　這么優(yōu)良的寬動(dòng)態(tài)動(dòng)能可使基于DPS技術(shù)的攝像機(jī)即便在光線落差較大的環(huán)境中(特別從室內(nèi)看室外時(shí))也能看清全景中每個(gè)角落的細(xì)節(jié)，如安裝了寬大玻璃窗的辦公大樓大廳、銀行、ATM機(jī)、商場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)等，這些位于門口和窗口等處的監(jiān)控場(chǎng)景往往具有明亮背景光。此外，攝像機(jī)的超寬動(dòng)態(tài)功能還可抑制強(qiáng)光，減小光源的光暈，在道路交通監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，這可使得它即便在強(qiáng)烈汽車尾燈的干擾下也能從遠(yuǎn)處看清汽車的車牌，因此它還非常適用于在城市街道交通系統(tǒng)中監(jiān)看車輛違規(guī)情況。

　　美國(guó)Pixim公司的專利DPS技術(shù)標(biāo)志著圖像技術(shù)的一次突破性進(jìn)展。在斯坦福大學(xué)90年代開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)上，Pixim公司已經(jīng)開發(fā)出了兩款圖像捕獲和處理系統(tǒng)D1000和D2000，它們可以提供高質(zhì)量的圖像和增強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍。更寬的動(dòng)態(tài)范圍極大地改善了同時(shí)包含明亮和黑暗區(qū)域場(chǎng)景的圖像質(zhì)量。

　　DPS技術(shù)的核心發(fā)明是在圖像傳感器的每一個(gè)像素點(diǎn)上包含了一個(gè)10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，這些ADC在捕獲的瞬間立即將每個(gè)像素點(diǎn)上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)數(shù)字值，從而可將陣列上的信號(hào)退化和串?dāng)_降到小，并允許采用更好的降噪方法。一旦數(shù)據(jù)以數(shù)字格式捕獲，就可以采用各種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)真實(shí)重現(xiàn)圖像。

　　與此相反，今天市場(chǎng)上的CMOS或CCD圖像傳感器架構(gòu)都是為每一列或每一行像素點(diǎn)配備一個(gè)ADC，每個(gè)像素點(diǎn)的輸出都是模擬光信號(hào)，這就帶來(lái)兩大缺點(diǎn)：一是信號(hào)模擬噪聲大，二是每個(gè)視頻幀的讀取時(shí)間更長(zhǎng)。目前市場(chǎng)上唯有DPS是真正的數(shù)字圖像系統(tǒng)。

　　DPS實(shí)現(xiàn)了每個(gè)像素的獨(dú)立采樣和曝光，而且每個(gè)像素完成采樣后直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由于數(shù)字處理可減少信號(hào)傳輸噪聲和損耗，因此它可以實(shí)現(xiàn)快速低噪聲的視頻幀輸出，其單幀數(shù)據(jù)捕獲時(shí)間僅需0.8毫秒，而傳統(tǒng)的CCD或CMOS圖像傳感器往往需要幾十毫秒的時(shí)間。這么快速的幀讀取時(shí)間使得Pixim開發(fā)出了專利的多次采樣技術(shù)，一般可達(dá)到5次，該技術(shù)可確保在每個(gè)視頻幀的捕獲過(guò)程中每個(gè)像素點(diǎn)都得到的曝光時(shí)間。

　　而目前市面上的其它技術(shù)典型地對(duì)每幀只有一次曝光時(shí)間，并在此時(shí)間段內(nèi)對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行采樣，這必然導(dǎo)致每幀圖像上的某些像素點(diǎn)曝光不足(太暗)和某些像素點(diǎn)曝光過(guò)度(太亮)。

　　Pixim副總裁Todd E. Rockoff博士表示：“目前市場(chǎng)上的水平是曝光兩次，分別對(duì)圖像中的暗亮區(qū)域曝光一次，但這顯然還是不夠的。”由于DPS技術(shù)的每個(gè)像素點(diǎn)都擁有自己的ADC，以及ADC輸出的信息被獨(dú)立地捕獲和處理，因此每個(gè)像素點(diǎn)事實(shí)上都像是一部獨(dú)立的攝像機(jī)。每個(gè)像素點(diǎn)的曝光時(shí)間根據(jù)它在圖像傳感器陣列中實(shí)際位置的獨(dú)特光照條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，這使得每一個(gè)像素點(diǎn)都可能產(chǎn)生的圖像，因此這些圖像的組合能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的視頻幀或圖片。

　　D1000和D2000視頻成像系統(tǒng)都由數(shù)字圖像傳感器D1010/2010和數(shù)字圖像處理器D1020/2020組成，它們每個(gè)都能在正常工作狀態(tài)下提供95dB的動(dòng)態(tài)范圍，并提供杰出的分辨率、靈敏度和彩色保真度。D2000集成了一系列先進(jìn)的性能，包括借助一個(gè)串行端口進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、數(shù)字轉(zhuǎn)動(dòng)/傾斜/放大縮小、以及數(shù)字視頻輸出。同時(shí)它也能輸出模擬信號(hào)(如組合視頻、復(fù)合視頻或分量輸出)，或通過(guò)一個(gè)跳接器/開關(guān)選擇輸出PAL或NTSC信號(hào)。

　　D1020/2020數(shù)字圖像處理器有幀緩沖器、視頻處理引擎、視頻編碼器、ARM處理器和系統(tǒng)接口組成，32位ARM處理器主要用于完成接口和精確控制每個(gè)像素，視頻處理引擎主要負(fù)責(zé)并行處理來(lái)自每個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)。

　　Rockoff博士指出：“我們之所以沒(méi)有像普通的數(shù)字圖像系統(tǒng)那樣采用DSP來(lái)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，一是因?yàn)镈SP的并行處理能力還不夠，二是因?yàn)镈SP在功耗和成本兩方面都不盡如人意，而專用視頻處理引擎能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高并行處理能力、低功耗和低成本。”

　　目前全球的高質(zhì)量CCTV(閉路電視)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案供應(yīng)商(如通用電氣、Honeywell、JVC、Baxall和Pelco)已經(jīng)成為Pixim的客戶，國(guó)內(nèi)安防領(lǐng)域成長(zhǎng)非常迅速的專業(yè)研發(fā)制造商及主流供應(yīng)商深圳景陽(yáng)集團(tuán)近也宣布基于Pixim的DPS技術(shù)開發(fā)出了國(guó)際的超級(jí)寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)SN-586C，其典型動(dòng)態(tài)范圍為95dB，可達(dá)到120dB。

　　傳統(tǒng)監(jiān)控用CCD攝像機(jī)在實(shí)際使用時(shí)長(zhǎng)期困擾使用者的三大問(wèn)題是：1）當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)亮處時(shí)，則暗處影像不可見；當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)暗處時(shí)，亮處影像又往往變得太白；2）當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)近處時(shí)，則遠(yuǎn)處影像不可見；當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)處時(shí)，則近處影像又很模糊；3）當(dāng)鏡頭迎著強(qiáng)光時(shí)，強(qiáng)光周邊部分圖像往往比較模糊。

　　產(chǎn)生這些問(wèn)題的根本原因是：自然光線照度范圍非常寬，從100,000Lux到0.00035Lux，當(dāng)傳統(tǒng)的CCD攝像機(jī)從室內(nèi)看窗外時(shí)，室內(nèi)照度通常為100Lux，而外面的照度可能為10,000Lux，對(duì)比度為100：1。在這種對(duì)比度下人眼能很容易地同時(shí)看清室內(nèi)和室外的物體，因?yàn)槿搜勰芴幚?000：1的對(duì)比度。然而，傳統(tǒng)CCD攝像機(jī)就會(huì)有很大的問(wèn)題，因?yàn)樗挥?：1的對(duì)比性能。

　　而基于DPS技術(shù)的寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)則很好地克服了傳統(tǒng)CCD攝像機(jī)的這些不足，它采用逐點(diǎn)高清晰成像，水平分辨率可達(dá)到480電視線，垂直分辨率可達(dá)到400電視線。即使在苛刻的光照條件下，它也可捕捉到清晰逼真的圖像，再也不會(huì)因?yàn)殛幱啊⒀９狻⒎瓷浜吞?yáng)光而使圖像發(fā)暗或被破壞。

　　SN-586C具備很多傳統(tǒng)CCD攝像機(jī)所不具備的功能，例如：SN-586C的視頻信號(hào)可同時(shí)兼容NTSC/PAL信號(hào)，以方便匹配不同制式；SN-586C可調(diào)整視頻輸出信號(hào)峰-峰電平以智能補(bǔ)償線路損耗；SN-586C可調(diào)整視頻輸出信號(hào)的GAMMA值，以方便匹配不同顯示設(shè)備；SN-586C具備4倍數(shù)字放大功能，可上下左右移動(dòng)畫面，效果媲美光學(xué)變倍。

　　下一代SN-587C還將具備一些特殊功能，如移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警、區(qū)域放大、報(bào)警字符、外部信號(hào)輸出、多種可選日/夜模式、RS-232/485遠(yuǎn)程控制、多種可選視頻輸出(包括標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合視頻、RGB、Y/Cb/Cr和數(shù)字ITU-656)。

　　景陽(yáng)集團(tuán)總經(jīng)理劉向陽(yáng)指出，超寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)將對(duì)傳統(tǒng)的CCD攝像機(jī)行業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響。Rockoff博士也表示：“近的連串恐怖爆炸事件將極大地推動(dòng)高端安全監(jiān)控市場(chǎng)的發(fā)展，這對(duì)采用DPS技術(shù)的攝像機(jī)的市場(chǎng)前景有一個(gè)非常正面的影響，預(yù)計(jì)到2006年底它在監(jiān)控市場(chǎng)的占有率將達(dá)到20%。”

　　景陽(yáng)1997年剛成立時(shí)主要代理國(guó)外一些品牌的安防系統(tǒng)在中國(guó)市場(chǎng)的銷售，但近年開始積極向自主研發(fā)轉(zhuǎn)型，而且一開始就把自己定位在高端目標(biāo)市場(chǎng)。劉向陽(yáng)自豪地表示：“我們的目標(biāo)從一開始就很明確，那就是成為國(guó)際的有自己品牌的專業(yè)安防系統(tǒng)供應(yīng)商。”

　　除了針對(duì)高端市場(chǎng)的超寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)外，景陽(yáng)還開發(fā)出了基于VWEB的純硬件MPEG-4嵌入式數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)。目前景陽(yáng)集團(tuán)下設(shè)景陽(yáng)科技及景陽(yáng)數(shù)碼兩個(gè)分公司，分別負(fù)責(zé)市場(chǎng)推廣服務(wù)及研發(fā)制造。