ما هي نسبة الإشارة إلى الضوضاء؟ كيف تؤثر على الرؤية المضمنة؟

لا أعلم إن كنت قد فهمت مفهوم نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ؟أنظمة الرؤية المدمجةيجب أن تعرف أن هذه الأنظمة تعتمد على الكاميرات والأجهزة الاستشعارية المتقدمة لالتقاط ومعالجة بيانات الصور والفيديو وتوفير رؤى واستجابات في الوقت الحقيقي ، مما يجعلها شائعة في صناعات مثل الرعاية الصحية والأمن. نسبة

ربما لا تزال حيرة حول نسبة الإشارة إلى الضوضاء. على الرغم من أنك سمعت عنها، لا تفهم ما تعنيه، وكيف يتم احتسابها، ولماذا هو مهم. ثم في هذه المقالة، سوف نتعرف على المزيد عن أهميتها في الرؤية المدمجة (على سبيل المثال، كاميرات

ما هي نسبة الإشارة إلى الضوضاء؟

ما هي نسبة sn؟ نسبة الإشارة إلى الضوضاء، أو snr باختصار، هي مقياس كمي لقوة الإشارة المرغوبة بالنسبة للضوضاء الخلفية (الإشارة غير المرغوب فيها).

عادة ما يتم التعبير عن نسبة الإشارة إلى الضوضاء بالديسيبل (db). كلما زادت قيمة نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، كلما كان الخروج أفضل. في الرؤية المضمنة ، تكون الإشارة هي البيانات التي يتم التقاطها من قبل الجهاز ، والتي

لذلك كيفية حساب snr؟حساب نسبة الإشارة إلى الضوضاء ((snr) يمكن استخدام الصيغة ويتم التعبير عن النتيجة باستخدام ديسيبل:

صيغة نسبة s/n: snr = 20 * log10 (وتيرة الإشارة / وتيرة الضوضاء)

حيث أن نطاق الإشارة هو كثافة بيانات الصورة أو الفيديو ونطاق الضوضاء هو كثافة الضوضاء التي تؤثر على البيانات.

لماذا نسبة الإشارة إلى الضوضاء مهمة في الرؤية المضمنة؟

نسبة الإشارة إلى الضوضاء مهمة لأنها تؤثر بشكل مباشر على جودة بيانات الصورة والفيديو ودقة وموثوقية نتائج التحليل. عندما يتعلق الأمر بتطبيقات الرؤية المدمجة مثل معالجة الحافة ، مثل فرز الرأس وتعرف الأشياء ، فإن snr العالي مفيد في تقوحدات الكاميرا ذات الإضاءة المنخفضة، يمكن أن تعكس بوضوح تأثير الضوضاء على جودة الصورة.

تأثير الضوضاء على بيانات الرؤية المدمجة

يشير الضوضاء بشكل عام إلى الإشارات غير المرغوب فيها التي تظهر في بيانات الصورة أو الفيديو ، مثل التشوه والضوضاء الكمية والبيكسلات ، وما إلى ذلك ، والتي يمكن أن تؤدي إلى أخطاء في البيانات. يقلل وجود هذه الضوضاء من تجسيد البما هو الضوضاء في الرؤية المضمنة؟

تأثير نسبة الإشارة إلى الضوضاء على أداء نظام الرؤية المدمج

مستوى الضوضاء:إنّ مستوى الضوضاء منخفض، مما يجعل من الصعب على النظام استخراج معلومات مفيدة من المعلومات.
النطاق الديناميكي:مستوى snr يؤثر بشكل مباشر على النطاق الديناميكي للنظام، وهو النسبة بين الأوضح والأظلم. إن انخفاض snr سيجعل من الصعب على النظام التمييز بين الأوضاع المختلفة للضوء والتباينات.
الدقة والوضوح: إن انخفاض درجة snr سيجعل التعرف على الكائنات يتعثر، في حين أن ارتفاع درجة snr يساعد على تحسين دقة ووضوح الصورة، مما يجعل التفاصيل أكثر وضوحًا ويساعد خوارزميات الكشف عن الحافة.

ما هي العلاقة بين SNR وخصائص الكاميرا؟

لا يؤثر snr على التصور وحده ، فهو مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالعديد من خصائص الكاميرا. فهم كيفية تأثير هذه الخصائص على snr يمكن أن يؤدي إلى نتائج بصرية أفضل.

النطاق الديناميكي:يمكن لمدى ديناميكي جيد أن يلتقط المزيد من نغمات الألوان، وهو أمر جيد للحصول على snr أفضل في مستويات سطوع مختلفة، وتمييز أفضل للتفاصيل في المناطق المشرقة والظلام.

حساسية الحساسية:يُضخم ISO العالي الإشارة بينما يُضخم الضوضاء، مما يقلل من snr. يُمنح iso المنخفض نسبة صوت إلى ضوضاء أفضل، ولكن يتطلب ضوءًا أفضل للتعرض.

سرعة المفتاح:سرعات إغلاق أسرع تقلل من ضبابية الحركة، ولكنها تتطلب فتحة أكبر أو ISO، مما يؤثر على snr. تسريع سرعات إغلاق في ضوء ضئيل يؤدي إلى انخفاض snr بسبب زيادة التعرض.

حجم جهاز الاستشعار:كلما كان جهاز الاستشعار أكبر كلما كانت البكسلات أكبر، كلما تم جمع المزيد من الفوتونات ويمكن التقاط المزيد من الضوء لنسبة أفضل من الإشارة إلى الضوضاء. على العكس من ذلك، قد تولد البكسلات الصغيرة ضوضاء وتؤثر على snr.

خوارزميات معالجة الصور:يمكن أن تقلل خوارزميات معالجة الصور المتقدمة من الضوضاء غير المرغوب فيها وتحسين SNR مع الحفاظ على تفاصيل الصورة.

حجم الفتحة:كلما زادت فتحة الشاشة، زاد الضوء، مما يساعد على تحسين نسبة snr. كلما كانت فتحة الشاشة أصغر، زاد وقت التعرض المطلوب، مما يقدم المزيد من الضوضاء.

- لا

لماذا يؤثر وقت التعرض على SNR؟

وقت التعرض هو أيضا عامل رئيسي في snr، يحدد مدة استلام المستشعر للضوء. يمكن أن تزيد أوقات التعرض الطويلة من عدد الفوتونات التي يتم التقاطها، مما يزيد نظريا من قوة الإشارة ويحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء. يمكن أن يؤدي

من ما سبق يمكننا أن نستنتج أن الإشارة (الإشارات) متناسبة مع عدد الفوتونات التي تم جمعها خلال وقت التعرض ، حيث يتم حساب هذا الأخير كمنتج لشدة الضوء (i) ووقت التعرض (t):

عند النظر في شدة الفوتونات المتوقعة ، يظهر أيضًا ضوضاء انتشار الفوتونات (ضوضاء انتشار الفوتونات هي نوع من الضوضاء المتأصلة في أي نظام يحتسب الضوء في وحدات منفصلة (أي الفوتونات)). نسبة الإشارة إلى الضوضاء بسبب ض

عندما يكون وقت التعرض أطول، يزداد عدد الفوتونات التي تم جمعها (n) ، وكذلك الإشارة (الإشارات). يزداد الجذر التربيعي للإشارة (√s) أيضًا. وهذا يعني أنه في حالة ضوضاء الحبوب المنتشرة، يزداد نسبة الصوت إلى الض

بعض الاقتراحات ذات الصلة لتحسين SNR في الرؤية المدمجة

من ما سبق يمكنني أن أقول أن تقليل الضوضاء أو تحسين جودة الإشارة يمكن أن يكون فعالا في تحسين snr. لهذا يمكننا أن نأتي مع اقتراحات التحسين ذات الصلة التالية:

• لتحسين قوة الإشارة. ولكن تجنب التحسين الزائد لمنع تضخيم الضوضاء، مما يؤدي إلى عدم وجود تحسن كبير في الصورة.
• تحسين بنية الكاميرا عند شراء أو تخصيص الكاميرا. استخدام تصميم معماري جيد يسمح لأداء تصوير أفضل.
• استخدام مستشعر عالي الجودة. يمكن أن تقلل مستشعرات الصور عالية الجودة مع ضوضاء القراءة المنخفضة من الضوضاء وتحسين snr.
• التصميم الحراري الفعال يخفض درجة حرارة جهاز الاستشعار ويقلل من أشكال الضوضاء الأخرى مثل الضوضاء الحرارية.
• يُحسّن إعدادات الكاميرا مثل وقت التعرض وسرعة العدسة لتقليل الضوضاء مع التقاط أفضل الصور.

للاختصار

نأمل أن نتمكن من خلال هذه المقالة من فهم معنى نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، والعوامل التي تؤثر عليها ، وكيفية تحسينها حتى نتمكن من تحسين تطبيقات الرؤية المضمنة لدينا وتحقيق نتائج أفضل.

إذا كنت بحاجة إلى مساعدة أو تخصيص كاميرا منخفضة الضوضاء ودمجها في تطبيق الرؤية المدمجة الخاصة بك، يرجى الشعور بالحرية فياتصل بنا..