Hvordan opnår man forbedret autofokusydelse? Sinoseen kameraer af høj kvalitet

Fra stregkodescanning til selvbetjeningsterminalgrænseflader og sofistikerede industrirobotter er autofokuskameraer blevet et uundværligt værktøj i en lang række brancher. Autofokusfunktionen giver mulighed for klar fokus ved at justere objektivet for at forbedre pålideligheden og effektiviteten af visuel datafangst, og hvordan man forbedrer ydeevnen af autofokuskameraer er blevet fokus i øjeblikket.

Hvad er autofokus?

Autofokus er en kamerafunktion, der hurtigt tilpasser sig ændringer i afstanden mellem kameraet og motivet ved dynamisk at ændre objektivets position for at opnå det skarpest mulige billede. Autofokussystemet består af en linsebremse, enbilledsignalprocessor (ISP)og 3A-funktionen, som er en samlet betegnelse for autofokus, automatisk eksponering og automatisk hvidbalance, som arbejder sammen for at sikre optimal billedkvalitet. Vi har set oplysningerne om autofokus før, interesseret iNæste artikel.

Udfordringer ved autofokusmekanismen

Autofokuskameraer er designet med et standardfokusområde på typisk 10 cm til uendeligt og gennemsnitlig fokusnøjagtighed. Det er stadig noget utilstrækkeligt i nogle specifikke applikationer, f.eks.:

• I situationer, hvor objektstørrelsen er betydeligt mindre end autofokusområdet af interesse (ROI), er standardautofokusnøjagtigheden muligvis ikke tilstrækkelig.
• Nogle applikationer, der kræver en fast arbejdsafstand, drager ikke fordel af fokusfunktionen i hele området. Når objekter dækker det meste af ROI, kræves der højere AF-nøjagtighed og hurtigere stabiliseringstider.
• Den hastighed, hvormed autofokussystemet låser sig fast på det korrekte fokuspunkt, er vigtig for behovet for hurtige responstider.

Hvordan kan autofokusnøjagtigheden forbedres?

Billedsignalprocessoren (ISP) spiller en nøglerolle i AF-mekanismen. Og Sinoseen har en række muligheder for at forbedre fokuseringsnøjagtigheden af AF-kameraer, som involverer finjustering af ISP-indstillingerne.

1. Brug af Two-Pass-metoden i ISP

Traditionel metode: Generelle Sinoseen AF-kameraer understøtter som standard enkelt scanning for hele AF-området (10 cm til uendeligt). Denne AF-algoritme scanner fra uendeligt til makropositionen og kan tilpasses med målrettede indstillinger i ISP-indstillingerne. AF-algoritmen bruger bakkeklatring til at finde det skarpeste billede for hvert billede, mens linsebremsen flyttes. Internetudbyderen beregner gennemsnittet af kanterne på hvert billede og opnår den relative skarphed for hver objektivposition. Når det højeste fokus er opnået, stabiliseres objektivets position, og internetudbyderen vender tilbage til AF-succestilstanden. Dette kan mangle præcision.

To-gennemløbsmetode: Brug af to-gennemløbsmetoden øger antallet af scanninger, der udføres af internetudbyderen. En indledende scanning udføres for at bestemme den optimale fokusposition, og derefter udføres en anden detaljeret scanning omkring denne position, hvilket forbedrer fokusnøjagtigheden betydeligt.

2. Indsnævring af AF-scanningsområdet

I scenarier, hvor arbejdsafstanden bestemmes, f.eks. stregkodescanning eller salgsautomater, kan AF-området indsnævres til kun at scanne dette område, hvilket forbedrer nøjagtigheden. Hvis et objekt f.eks. er fastgjort inden for 1 m til 1,5 m, fokuserer AF-kameraet som standard mellem 100-120. Det er dog muligt at omdanne dette interval til 255 trin i stedet for de sædvanlige 0-255 trin via ISP-indstillingerne. for at forbedre AF-nøjagtigheden.

Generelt bestemmes scanningsområdet af arbejdsafstanden, hvilket er praktisk for internetudbyderen at scanne det samme område med højere nøjagtighed.

3. Forøg scanningspladsens værdi

Antallet af lige lange trin (slots) i AF-området er direkte relateret til fokuseringsnøjagtigheden. Forøgelse af slotværdien giver mulighed for mere detaljeret scanning af fokusområdet, hvilket resulterer i finere justeringer og forbedret nøjagtighed. Dette er især effektivt i to-gennemløbsscanningsmetoden.

4. Forbedring af AF-stabiliseringstiden ved at øge AF-hastigheden

Den tid, det tager for internetudbyderen at registrere optimal skarphed, mens linsepositionen flyttes, kaldes søgetiden. Ændring af internetudbyderens indstillinger med entilpasset SInoseen kameramoduleffektivt reducere søgetiden.
Måder at forbedre søgetiden på omfatter:

• Ændring af slotværdien
• ændring af aktuatorhastighedsopslagstabellen (LUT)

Ændring af slotværdien

Slotværdien bestemmer antallet af trin, der kræves for at objektivet kan justere fokus, og påvirker direkte autofokusens hastighed og nøjagtighed. Forøgelse af slotværdien gør det muligt for objektivet at foretage færre og større justeringer, hvilket resulterer i hurtigere fokusoptagelse, men kan reducere nøjagtigheden. Omvendt sænker en reduktion af slotværdien autofokus, men kan forbedre nøjagtigheden ved at foretage finere justeringer.

Ændring af aktuatorhastighedsopslagstabel (LUT)

LUT fungerer som en bro mellem internetudbyderen og objektivaktuatoren og oversætter fokuskommandoer til fysisk bevægelse. Ved at justere LUT kan antallet af trin, der kræves for at flytte objektivet til det ønskede fokuspunkt, reduceres, og derved reducere stabiliseringstiden. Afvejninger med autofokusnøjagtighed skal dog overvejes.

5. ROI-baseret fokusering for øget hastighed

Fokus på bestemte områder af billedet i stedet for hele billedet kan fremskynde autofokusprocessen betydeligt. Ved at prioritere interesseområdet kan kameraet hurtigt justere for ændringer inden for det pågældende område, hvilket er særligt nyttigt i applikationer som ansigtsgenkendelse.

Konklusion

Ud fra det, vi har lært i denne artikel, er det klart, at de mest effektive måder at forbedre autofokusstabiliseringstider typisk involverer en kombination af teknikker, herunder slotjustering, LUT-modifikation og ROI-baseret fokusering. Løbende test og forfining af disse indstillinger er vigtigt for at opnå en balance mellem hastighed og nøjagtighed for en given applikation.

Hvis du har spørgsmål om, hvordan du opnår forbedret autofokusydelse, er du selvfølgelig velkommen til at kontakte os, daSinoseenhar mere end ti års erfaring med indlejrede visionsapplikationer og er overbevist om, at vi vil være i stand til at give dig et tilfredsstillende svar.