সিগন্যাল-থ্রো-রোশো রেসিও কি?এটি এমবেডেড ভিজনকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

আমি জানি না কি আপনি সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও (SNR) এর ধারণাটি বুঝেছেন? যারা এম্বেডেড ভিশন সিস্টেম চিকিৎসা এবং নিরাপত্তা জন্য জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে, তারা জানতে উচিত যে এই সিস্টেমগুলি উন্নত ক্যামেরা এবং সেন্সরের উপর নির্ভর করে যা ছবি এবং ভিডিও ডেটা ধরে এবং প্রক্রিয়া করে এবং বাস্তব-সময়ের বোধ এবং প্রতিক্রিয়া দেয়। সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও এই সিস্টেমের চোখের দক্ষতা, নির্ভরশীলতা এবং পারফরম্যান্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

হয়তো আপনি সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও সম্পর্কে এখনও বিভ্রান্ত। যদিও আপনি এটি শুনেছেন, তবুও আপনি জানেন না এটি কি অর্থ বহন করে, এটি কিভাবে গণনা করা হয়, এবং এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ। তাহলে এই নিবন্ধে, আমরা এটির গুরুত্ব সম্পর্কে আরও বেশি জানব (যেমন, স্মার্ট নজরদারি ক্যামেরা, স্বয়ংক্রিয় ফটোগ্রাফি ইত্যাদি)।

সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও কি?

এসএন অনুপাত কি? সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও, বা সংক্ষেপে SNR, একটি চাহিদা মুখ্যতা সিগন্যালের (অভিলষিত সিগন্যাল) শক্তির পরিমাণ পটভূমি শব্দ (অনাভিলষিত সিগন্যাল) তুলনায় একটি পরিমাপ। snr একটি ব্যবস্থায় উপযোগী সিগন্যাল এবং ব্যাঘাতকারী সিগন্যাল তুলনা করতে, বিভিন্ন আউটপুট সিগন্যাল বিভাগ করতে, এবং কার্যকর আউটপুট প্রাপ্তির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও সাধারণত ডেসিবেল (dB) এ প্রকাশ করা হয়। সিগন্যাল টু নয়েজ রেশিওর মান যত বেশি, আউটপুট তত ভালো। ইম্বেডেড ভিশনে, সিগন্যালটি ডিভাইস দ্বারা ধারণকৃত ডেটা, যা ব্যবস্থার প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয় তথ্য ধারণ করতে পারে। শব্দ হতে পারে যে কোনও বহিরাগত উপাদান, যেমন ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ব্যাঘাত, কম্পন ইত্যাদি। সিগন্যালের উপর শব্দের প্রভাব যত কম, SNR তত বেশি, সিগন্যালে উপযোগী তথ্য তত বেশি থাকে, ফলে ডেটার গুণ এবং নির্ভরশীলতা বাড়ে। উদাহরণস্বরূপ, 90dB 50dB এর তুলনায় ভালো।

তবে সিএনআর কিভাবে গণনা করবেন? সিগন্যাল টু নয়েজ রেশিও (SNR) গণনা ফর্মুলা ব্যবহার করে করা যেতে পারে এবং ফলাফলটি ডেসিবেল ব্যবহার করে প্রকাশ করা হয়:

s/n অনুপাতের সূত্র: SNR = 20 * log10 (সংকেতের অ্যাম্প্লিটিউড / শব্দের অ্যাম্প্লিটিউড)

এখানে সিগন্যাল অ্যামপ্লিচউড হল ছবি বা ভিডিও ডেটার তীব্রতা এবং নয়েজ অ্যামপ্লিচউড হল ডেটাকে প্রভাবিত করা নয়েজের তীব্রতা।

এম্বেডেড ভিশনে সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও কেন গুরুত্বপূর্ণ?

সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি ছবি এবং ভিডিও ডেটার গুণগত মান এবং বিশ্লেষণের ফলাফলের সঠিকতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। এজ প্রসেসিংয়ের মতো এম্বেডেড ভিশন অ্যাপ্লিকেশনে, যেমন মাথা গণনা এবং বস্তু চিহ্নিতকরণ, উচ্চ SNR ছবিতে নয়েজ কণাগুলি কমাতে এবং স্পষ্টতর ফলাফল প্রদান করতে উপযোগী। এবং মেশিন লার্নিং এবং আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্সের মতো অ্যালগরিদমে, উচ্চ SNR ডেটা প্রসেসিংয়ের সঠিকতা বাড়াতে এবং ত্রুটি কমাতে কার্যকর ভূমিকা পালন করে। এর সাথে একই সাথে, নিম্ন-আলোক ক্যামেরা মডিউল , এটি ছবির গুণগত মানের উপর নয়েজের প্রভাব পরিষ্কারভাবে প্রতিফলিত করতে পারে।

নয়েজ এম্বেডেড ভিশন ডেটার উপর প্রভাব

শব্দ ব্যাপকভাবে ছবি বা ভিডিও ডেটায় আসা অপ্রত্যাশিত সংকেতগুলির উদাহরণ যেমন বিকৃতি, কোয়ান্টাম শব্দ, পিক্সেলেশন ইত্যাদি, যা ডেটায় ত্রুটি ঘটাতে পারে। এই শব্দের উপস্থিতি ডেটার চার্টারকে কম করে দেয় এবং সিস্টেমের জন্য উপযোগী তথ্য বের করা এবং প্রক্রিয়া করা কঠিন করে তোলে। এছাড়াও এটি ডেটার আকার এবং ব্যান্ডউইডথের প্রয়োজন বাড়িয়ে তোলে। এম্বেডেড ভিশনে শব্দ কি?

সিগন্যাল টু নয়েজ রেশিওর (SNR) প্রভাব এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমের পারফরম্যান্সের উপর

শব্দ স্তর: কম SNR শব্দের স্তর বাড়িয়ে দেয়, যা সিস্টেমের জন্য তথ্য থেকে উপযোগী তথ্য বের করা কঠিন করে তোলে।
ডায়নামিক রেঞ্জ: SNR-এর স্তর সরাসরি সিস্টেমের ডায়নামিক রেঞ্জের উপর প্রভাব ফেলে, যা সবচেয়ে উজ্জ্বল থেকে সবচেয়ে অন্ধকার অংশের অনুপাত। কম SNR সিস্টেমের জন্য বিভিন্ন উজ্জ্বলতা এবং কন্ট্রাস্ট মধ্যে পার্থক্য বোঝা কঠিন করে তোলে।
বিশদতা এবং স্পষ্টতা: কম SNR বস্তু চেনার কাজটি ব্লক করে দিতে পারে, যখন উচ্চ SNR ছবির বিশদতা এবং স্পষ্টতা বাড়ায়, বিস্তারিত আরও স্পষ্ট করে এবং মার্জিন নির্ণয় অ্যালগরিদমের সাহায্য করে।

SNR এবং ক্যামেরা বৈশিষ্ট্যের মধ্যে কি সম্পর্ক?

SNR শুধুমাত্র চিত্রণের উপর প্রভাব ফেলে না, এটি ক্যামেরার অনেক বৈশিষ্ট্যের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। এই বৈশিষ্ট্যগুলি কিভাবে SNR-এর উপর প্রভাব ফেলে তা বোঝা বেশি ভালো চিত্রণের ফলাফল দিতে পারে।

ডায়নামিক রেঞ্জ: একটি ভালো ডায়নামিক রেঞ্জ বেশি রঙের তোন ধরতে পারে, যা বিভিন্ন উজ্জ্বলতা স্তরে বেশি ভালো SNR পাওয়ার জন্য ভালো, এবং উজ্জ্বল এবং অন্ধকার অঞ্চলে বিস্তারিত আরও ভালোভাবে বিভিন্ন করতে সাহায্য করে।

আইএসও সংবেদনশীলতা: উচ্চ আইএসও শব্দকে বড় করে তোলে যখন শব্দকে বড় করে তোলে, SNR কম করে। কম আইএসও শব্দের তুলনায় ভালো অনুপাত দেয়, কিন্তু এটি আলোকের জন্য বেশি প্রয়োজন হয় এক্সপোজারের জন্য।

শাটার গতি: তাড়াতাড়ি শাটার গতি মোশন ব্লারকে কমায়, কিন্তু এটি বড় অ্যাপারচার বা ISO-এর প্রয়োজন হতে পারে, যা SNR-এর উপর প্রভাব ফেলে। কম আলোতে ধীর শাটার গতি বেশি এক্সপোজারের কারণে নিম্ন SNR ফলায়।

সেন্সর আকার: সেন্সর যত বড়, পিক্সেলও তত বড় হয়, বেশি ফোটন সংগ্রহ করা যায় এবং বেশি আলো ধরা যায় যা ভাল সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও তৈরি করে। বিপরীতে, ছোট পিক্সেল শব্দ উৎপন্ন করতে পারে এবং SNR-এর উপর প্রভাব ফেলতে পারে।

ছবি প্রক্রিয়াকরণ অ্যালগোরিদম: উন্নত ছবি প্রক্রিয়াকরণ অ্যালগোরিদম অপ্রয়োজনীয় শব্দ কমাতে এবং SNR-কে উন্নত করতে পারে ছবির বিস্তার রক্ষা করে।

অ্যাপারচারের আকার: অ্যাপারচার যত বড়, তত বেশি আলো থাকে, যা snr রেশিও উন্নত করতে সাহায্য করে। অ্যাপারচার ছোট হলে, আরও বেশি এক্সপোজার সময় প্রয়োজন হয়, যা আরও শব্দ আনে।

কেন এক্সপোজার সময় SNR-এর উপর প্রভাব ফেলে?

প্রাথমিক সময়ও SNR-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা সেন্সর আলো প্রাপ্তির সময়কাল নির্ধারণ করে। দীর্ঘ প্রাথমিক সময় ধারণ করা ফোটনের সংখ্যা বাড়াতে পারে, তত্ত্বতঃ সিগন্যালের শক্তি বাড়ানো এবং সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত উন্নত করা হয়। এটি উচ্চ তাপমাত্রা বা দীর্ঘ প্রাথমিক সময়ের সময় আরও বেশি ফোটনিক এবং ইলেকট্রনিক নয়েজ তৈরি করতে পারে, যা ছবির গুণগত মান খারাপ করতে পারে।

উপরোক্ত থেকে আমরা নিষ্কর্ষ নিতে পারি যে সিগন্যাল (s) প্রাথমিক সময়ের সময় সংগৃহিত ফোটনের সংখ্যার সাথে সমানুপাতিক, যা আলোর তীব্রতা (I) এবং প্রাথমিক সময় (t) এর গুণফল হিসাবে গণনা করা হয়:

আলোক ফোটন তীব্রতা বিবেচনা করলে, ফোটন স্ক্যাটারিং নয়েজ (ফোটন স্ক্যাটারিং নয়েজ হল একটি ধরনের নয়েজ যা যেকোনো ব্যবস্থায় অন্তর্ভুক্ত থাকে যা আলোকের গণনা করে বিচ্ছিন্ন এককের মাধ্যমে (অর্থাৎ, ফোটন)) দেখা যায়। ফোটন স্ক্যাটারিং নয়েজের কারণে সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত (SNR_Shot) নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা দেওয়া হয়:

যখন ব্যাপ্তি সময় বেশি হয়, তখন সংগৃহিত ফটনের (N) সংখ্যাও বাড়ে এবং সঙ্গে সঙ্গে সিগন্যাল (S)ও বাড়ে। সিগন্যালের বর্গমূল (√S)ও বাড়ে। এটা বোঝায় যে ছড়িয়ে পড়া গ্রেন শব্দের ক্ষেত্রে, শব্দ থেকে শব্দ অনুপাত ব্যাপ্তি সময়ের বর্গমূলের সাথে বাড়ে।

এম্বেডেড ভিশনে SNR উন্নয়নের জন্য কিছু সংশ্লিষ্ট পরামর্শ

উপরোক্ত তথ্য থেকে আমি বলতে পারি যে শব্দ কমানো বা সিগন্যাল গুণগত মান উন্নয়ন করা SNR উন্নয়নে কার্যকর হতে পারে। এজন্য আমরা নিম্নলিখিত সংশ্লিষ্ট অপটিমাইজেশন পরামর্শ দিতে পারি:

• সিগন্যাল শক্তি অপটিমাইজেশনের জন্য। কিন্তু অতিরিক্ত অপটিমাইজেশন এড়িয়ে চলুন যেন শব্দ বাড়ানোর ফলে ছবির কোন বিশেষ উন্নয়ন ঘটে না।
• ক্যামেরা কিনার সময় বা কাস্টমাইজ করার সময় ক্যামেরার আর্কিটেকচার অপটিমাইজ করুন। একটি ভাল আর্কিটেকচার ডিজাইন ব্যবহার করা ছবি তৈরির বেশি উন্নত পারফরম্যান্স দেয়।
• উচ্চ গুণবত্তার সেন্সর ব্যবহার করুন। উচ্চ-গুণবত্তার ইমেজ সেন্সর এবং কম রিডআউট শব্দ শব্দ কমিয়ে এবং SNR উন্নয়ন করতে সাহায্য করে।
• কার্যকর তাপমাত্রা ডিজাইন সেন্সরের তাপমাত্রা কমায় এবং অন্যান্য ধরনের শব্দ, যেমন তাপীয় শব্দ, কমিয়ে আনে।
• ক্যামেরা সেটিংস যেমন এক্সপোজার সময় এবং শাটার গতি অপটিমাইজ করে শব্দ কমাতে এবং সেরা ছবি তুলতে।

সারসংক্ষেপ করতে

সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও হল এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমে প্রভাবিত একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা ছবি এবং ভিডিও ডেটার গুণগত মান এবং বিশ্লেষণের ফলাফলের সঠিকতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। আমরা আশা করি যে, এই নিবন্ধের মাধ্যমে আমরা সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিওর অর্থ, এর উপর প্রভাব ফেলে যে উপাদানগুলি এবং তা উন্নয়ন করার উপায় সম্পর্কে ভালোভাবে বুঝতে পারবো, যাতে আমরা আমাদের এম্বেডেড ভিশন অ্যাপ্লিকেশন অপটিমাইজ করতে পারি এবং বেশি ভালো ফলাফল পাই।

যদি আপনার সাহায্য লাগে বা আপনি একটি কম শব্দযুক্ত ক্যামেরা কাস্টমাইজ করতে চান এবং তা আপনার এম্বেডেড ভিশন অ্যাপ্লিকেশনে এনে যোগ করতে চান, তবে অনুগ্রহ করে যোগাযোগ করুন। আমাদের সংযোগ করুন .