多年來金融行業一直是重點安全防范單位。它作為當今社會貨幣的主要流通場所、國家經濟運作的重要環節，以其獨特的功能和先進的技術廣泛服務于國內各行各業中，其業務涉及大量的現金、有價證券及貴重物品。同時它也一直是各種犯罪分子關注的焦點。在金融行業，盜竊與反盜竊、搶劫與反搶劫、詐騙與反詐騙、貪污與反貪污隨著銀行業的發展也同步發展，犯罪活動日趨上升，犯罪手段和方式也逐漸多樣化、暴力化、智能化。全球金融行業迫切需要安防新技術以保障日益增加的安全方面的需求，這也推動了全球知名的監控產品制造商對新技術的研發和應用。

    在金融行業安全防范方面，監控系統是最重要的部分，監控攝像機就是監控系統的眼睛，因此在選擇時應該考慮幾個因素：

    ①根據具體應用環境和監控目標選擇參數指標能滿足監控需求的攝像機，確保在監控時段內監控畫面的色彩真實還原、圖像高清晰度、適應強光線變化的寬動態范圍，這樣后端設備才能高質量的記錄和重現監控現場的畫面，可為突發事件提供有用的佐證。

    ②產品的高可靠性，產品應該適應各種復雜的環境變化。如遇特殊或意外事件引起的震動沖擊、溫度濕度巨變、強烈光線變化等對攝像機正常工作的影響；如攝像機在使用一段時間后畫質和色彩變壞，將嚴重影響監視和記錄效果；如攝像機經常出現故障，將可能遺漏重要的監控畫面，同時增加維護費用。

    ③盡量減少使用需要人為操控的攝像機。因為在日常使用中，監控人員要監看很多畫面，正常監看畫面都會錯過很多有用畫面。應該多利用機器的智能偵測和分析功能給監控人員提供有價值的信息。

    在近幾年，銀行監控系統經常出現令人頭疼的一些問題，那就是一年四季每天不同的時間段經常出現強烈逆光、光線明暗變化大，圖像明亮部分和暗的部分不能像人類眼睛那樣同時看清，在強逆光時圖像大部分信息遺漏。對于這些問題，全球知名攝像機制造商開始推出寬動態攝像機來解決問題。CCD攝像機已經發展了幾十年，CCD寬動態技術也已經發展到第三代，并取得了很好的寬動態效果。另一種寬動態技術是DPS，這是一種全新的、革命性的成像技術，盡管它剛剛應用幾年，但其先進的原理、良好寬動態效果已經讓人們驚喜，同時對這種技術的發展有著美好的憧憬。

    PIXIM DPS技術

    Pixim DPS 成像技術已經被越來越多的攝像機制造商采用，它是繼CCD成像器件之后應用最多的新技術成像傳感器件。CCD成像技術是在上世紀60年代開始應用，它從青春期走到成熟期，它的基本原理使它無法取得重大的技術突破。Pixim DPS 成像技術剛剛出世就以超級寬動態性能被眾多知名攝像機制造商接受，他在原理上要比CCD先進得多，盡管他現在還很年輕，不能叱咤風云，但未來是屬于他的。DPS技術商業化后，芯片組從D1000、D1500、D2000到D2500，圖像清晰度從480線提升到540線，最低照度從1.0Lux/F1.2,到0.5Lux/F1.4，典型寬動態從95dB 到102dB。 DPS 技術寬動態范圍能達到120dB ，而目前CCD攝像機的寬動態范圍最大的是54dB。 盡管年輕的DPS 技術在某些方面還不如CCD技術那樣成熟，只能推出幾種芯片組，但DPS攝像機在與基本參數接近的CCD攝像相比，其寬動態性能是絕對優秀的。

    Pixim公司開發研制出一種優于傳統CCD的有專利的DPS成像技術，它標志著圖像技術在基礎原理上的突破。DPS技術由美國斯坦福大學電子工程學教授Abbas el Gamal與其帶領的博士研究生David Yang于1993年開發而成，于1999年創立的Pixim公司。自此以后,Pixim公司對DPS概念和技術申請了56項專利 ，其中42項已經生效。

      DPS圖像捕捉和處理

    在像素剛開始曝光的最早期的可能時間點，DPS技術使得每幅圖片中的像素的光能轉換成數字信號。一個模擬量轉換到數字量的轉換器（ADC），被設計到每個像素中，并與傳感器中每個像素的ADC同時進行操作。這個像素的ADC構造允許使用很多并聯低速電路，在接近于光電二極管信號產生的地方運行，這對優化每一個像素里的信噪比比率至關重要。

    DPS系統每一個像素里使用單獨的ADC，完成在每個像素里非破壞性又相互關聯的雙倍取樣。在每一次圖像捕捉期間，DPS使用這個性能在每個像素里對不斷增強的光的強度進行多次抽樣。這就使得每個像素的曝光水平將由收集到的電荷的變化率來決定，而不是僅由它的絕對量決定。每個像素同樣擁有可調整的取消偏移量放大器，以確保通過傳感器隊列做出一致的反應。這些創新減少了由于在APS上縱向排列不同值ADC引起的固定模式的噪音。

    DPS傳感器是數字的，因此像素讀取更快而且更準確。每個數字圖像取樣被捕捉到芯片RAM上。由緊密連接的局部存儲器提供的高帶寬被用于取得超級寬動態范圍。這個方法對于CCD或者APS傳感器都是不能完成的，因為他們依賴模擬的讀出電路。DPS卻可以從每個像素數字取樣中獲得很多好處。

      DPS的寬動態范圍

    寬動態范圍實質上是在所有光照條件下捕捉圖像細節。由于劇烈光線反射、耀眼的光照、車前燈和直接的太陽光，使監視攝像機監控畫面受到動態范圍的影響。通過取得非破壞性的多次取樣的圖像捕捉能力和高級的圖像處理算法，DPS取得了很高的寬動態范圍。

    當曝光發生時，每個像素依撞擊每個像素光線強度的比例進行電荷積累。一個強光源對一個像素充電要比一個若光源快得多。現有的模擬技術對所有的像素使用單一曝光，在曝光結束后，攝像機在每個像素上感應到積累的全部電荷。在曝光的快結束的時候，攝像機將在每個像素里感覺到整個的聚集電荷。這就意味著一些像素（亮光）可能感光過度而其他像素（暗光）可能曝光不足。

    DPS通過以下方法解決這個局限性：使用DPS，在曝光期間，對于光線照射每一個像素采用多次取樣。DPS分析出每個像素在光照射下充電速度。使用這個方法，在整個曝光期間，DPS按充電電荷增長和整體電荷積累的混合速率測量光的強度。

    特別是，DPS系統記錄每個像素曝光接近飽和時所需的時間長度。曝露在強光下的像素趨近于飽和的速度遠超過其它象素。DPS測定每個像素在下次抽樣前是否飽和。如果一個像素將飽和，它的曝光所用的時間和它當前的電荷強度被記憶儲存。

    當大家認識到整個范圍內的每個獨立的像素以及像素電荷改變的速率被用來成像時，很大程度上增加了動態范圍以及所捕捉到的信噪比，這個方法的優點才將顯現出來。其它技術只是測量了像素值，而沒有涉及到變化率。

    Pixim的DPS技術使用被稱為“多點采樣”的技術，這個技術用于收集信息，以實現無可匹敵的圖像質量和高品質動態范圍。在一個單獨的捕獲畫面（在視頻中一般每秒50到60次），每個像素被獨立地無破壞性地多次取樣。成像系統決定最佳取樣時間和在像素飽和前存儲像素信息，并不再保留額外的電荷。在下面圖表中，亮的像素被存儲在時間軸T2，在它達到100%飽和前的最近一次抽樣時間。

    暗的象素積累電荷更慢一點而且將用更多的時間直到它被取樣存儲在T6。每個象素捕捉到的存儲信息值（強度、時間、噪波彌補）被并行處理，然后轉換成高質量的圖像。

      DPS攝像機的應用

    CDD攝像機的制造技術已經相當成熟，但高品質高質量攝像機還是出自一些知名的攝像機制造商。Pixim DPS攝像機依然遵循這個原則。世界著名的專業攝像機制造商日本池上公司將其在全球領先的攝像機制造技術和攝像機視頻技術與Pixim DPS 成像技術相結合，在2005年10月在全球推出的DPS 寬動態攝像機ASD-A10，在歐洲和美國被廣泛應用在金融行業。

    日本池上公司第一代DPS 寬動態攝像機主要技術性能如下：
    1、最低照度：1Lux/F1.4（AGC ON 50IRE），0.75Lux/F1.2（AGC ON 50IRE0.03Lux/F1.4, 0.022Lux/F1.2 (電子靈敏度提升功能：最大32倍)。

    2、WDR寬動態范圍：典型值95 dB 最大值120 dB ，36調整級。    
    ISD-A10寬動態攝像機

    3、背光補償具有4個選項，①OFF，沒有背光補償；②ON，通常全范圍背光補償；③1SPOT，1個區域背光補償，通過設置可以選定背光補償區域大小和位置；④2 SPOT ，2個區域背光補償，通過設置可以選定2個背光補償區域大小和位置。通過調整背光補償和寬動態范圍大小，使該機能在多種強光變化的場景獲得最好的監控畫面。

    4、GAIN增益。在選擇SENS UP OFF時有5種增益模式可以選擇①AGC，這種模式是初始的自動優化靈敏度和噪波電平；②HYP AGC 這種模式的靈敏度高于AGC模式，但在較高靈敏度和光線較暗時，圖像有噪波點。③LOW低，這種低固定模式靈敏度低用于較亮的場景；④MID中，這種中等固定模式靈敏度介于LOW低和HIGH之間；⑤HIGH高，這種高固定模式靈敏度用于較暗場景下，保持高靈敏度。在選擇SENS UP ON時有2種增益模式可以選擇，①AGC；②HYP AGC。在不同的應用環境，通過調整選擇最佳的增益方式。

    5、5種模SENS UP 靈敏度提升模式。①OFF，初始模式沒有靈敏度提升；②S/N，信噪比模式用于拍攝移動幅度小，有亮度變化的場景；③STD，這種、標準模式可以在拍攝光線變化的場景時，抑制圖像模糊和粗糙；④MOVE運動模式用于像街區或停車場等有光線變化和人物移動場景。⑤SLOW SHUTTER 慢快門電子靈敏度，有X2、X4、X8、X16、X32 五檔選擇。對于監控目標移動速度不高時，可以用靈敏度提升的方式來提升照度指標。

    6、4種自動白平衡調整模式。①ATW，初始設定自動調整；②ATW Ex ，當色溫范圍高于ATW 模式時選用，在通常的光源下，與ATW模式相比略有褪色；③AWC，這是所謂的ONE PUSH 自動白平衡模式，使用一個白色靶子作基準自動調整白平衡；④MANUAL 手動調整R紅增益和B藍增益。在確定監控場景和目標后，選擇一種最佳的白平衡模式，以保證色彩最好。

    7、在色彩調整方面，將廣播級技術應用到監控攝像機。①COLOR  BAR 自身帶有彩條顯示功能，輔助調整色彩，以保證最佳色彩；②ch rOMA色度補償調節，用以調節圖像色彩。③DETAIL 輪廓細節調整。

    我們在電視里經常看到公安機關通緝的犯罪嫌疑人在銀行營業廳作案的畫面，但很多細節很模糊，需要廣大群眾根據畫面犯罪嫌疑人的簡單特征提供有用的線索。為什么不能拍攝清晰的畫面？

    銀行營業網點一般都位于臨街路邊，大廳光線充足，用戶接待臺面向窗戶，顧客則背向窗戶。

    監控攝像機需要監看和記錄的目標是營業員的工作過程、用戶的面部細節、大廳里人員活動的細節、營業廳窗外的人、物細節及顧客從營業廳外進入營業廳及從營業廳里離開到外面等全程。金融系統營業廳一般營業時間是早9：00到晚6：00，在春、夏、秋季的營業時段內室外光線很充足，只在冬季有短暫的時間完全依賴燈光照明。在這么長的時間段，光線明暗變化明顯，室內外光線反差巨大，又有照明燈光，監控攝像機又處于逆光拍攝，用普通的攝像機是不能拍攝出明暗反差大的局部細節，監控不到滿意的圖像。這種監控環境下，需要的不是攝像機具有多低的照度指標，而是需要攝像機具有很好的寬動態性能，很好的色彩還原和高清晰度。

    對于ATM機，很多安放在室外，它是24小時對顧客營業的，用于ATM的攝像機不僅需要更好的寬動態指標還要有足夠的低照度指標。用于金融安防系統場所的監控攝像機，也應該選用寬動態攝像機，這是金融安防系統本身的特點所要求的。

    下面是普通CCD攝像機和DPS攝像機同時拍攝的珠寶店失竊的幾幅圖片：

    從上面的4幅圖片看出，普通CCD攝像機拍攝的圖片不能記錄犯罪嫌疑人在實施偷竊前在室外的舉動，犯罪嫌疑人進入室內后人物的局部細節模糊，偷竊過程細節不清，犯罪嫌疑人出門后，無法看清室外圖像。而DPS 攝像機可以清晰地記錄犯罪嫌疑人作案的全過程。

    在安防攝像機產品中廣泛運用Pixim芯片的廠商包括：Ikegami,Baxall, Dallmeier Electronic, EverFocus, Tyco Fire & Security, GE Security, General Solutions,Honeywell, Pelco, Sunell, JVC, ChipER, Eagle Technology, Videor Technical, Smartvue, and Verint等國際知名攝像機制造商。在國內我們可以看到池上、景陽、PELCO等DPS 寬動態攝像機已經應用于金融行業的監控系統。不遠的將來，寬動態將成為攝像機的基本功能，各種新技術的發展應用，使攝像機達到像人眼那樣在各種環境下自如調節，獲得高清晰度、高色彩還原度、高寬動態范圍的優質畫面。

      專家點評：

    Pixim的CEO Joe Montalbo說：“池上ISD-A10攝像機選用DPS技術是理想的選擇，實際的主體和目標識別是很重要的，例如在銀行營業部門和ATM機場所。Pixim的DPS技術采用將有助于用戶損失降到最小，在刺眼和不可預料的光線條件下，拍攝出清晰圖片，有助于抓捕更多的犯罪嫌疑人。”           
  
    池上美國電子公司總裁Teruo Hongo說過：“有效的監視需要一致地、準確地、實時地識別主體和目標，DPS技術使得我們的新產品ISD-A10攝像機即使在強光下也能拍攝出具有高清晰細節的低光斑圖像。一般在24小時內，因為光線變化的原因，很多場所的監控攝像機沒有能夠全部捕捉到精確的圖像。比如曝露在閃爍光、強烈的背景光、反射光、斜射光、太陽直射或者是明亮的車前燈光。為什么許多用戶在新增或更換原有攝像機時都采用具有DPS技術的攝像機，是由于在實際使用環境中普遍存在光線問題。池上準備以后在更大范圍內推廣基于DPS芯片的攝像機。”

    用戶評價：

    在世界范圍，很多使用DPS寬動態攝像機的金融行業用戶都給這種新技術攝像機高度評價，尤其是在歐美國家，在老監控系統更新換代時或新建擴建監控系統時，首先考慮使用寬動態攝像機。在我國幾大銀行在全國各地有成千上萬的營業網點，其中已經有部分營業網點的監控系統使用寬動態攝像機，他們認為寬動態攝像機很好地解決了強烈外部光線變化使得監控畫面丟失重要信息的問題，今后監控系統的改建擴建將著重考慮帶有寬動態功能的監控攝像機。