¿Cómo lograr un rendimiento de enfoque automático mejorado? Cámaras Sinoseen de alta calidad

Desde el escaneo de códigos de barras hasta las interfaces de terminales de autoservicio y los sofisticados robots industriales, las cámaras de enfoque automático se han convertido en una herramienta indispensable en una amplia gama de industrias. La función de enfoque automático permite un enfoque claro ajustando la lente para mejorar la confiabilidad y la eficiencia de la captura de datos visuales, y cómo mejorar el rendimiento de las cámaras de enfoque automático se ha convertido en el foco del momento.

¿Qué es el enfoque automático?

El enfoque automático es una función de la cámara que se adapta rápidamente a los cambios en la distancia entre la cámara y el sujeto cambiando dinámicamente la posición de la lente para obtener la imagen más nítida posible. El sistema de enfoque automático consta de un freno de lente, unprocesador de señal de imagen (ISP)y la función 3A, que es un término colectivo para el enfoque automático, la exposición automática y el balance de blancos automático, que trabajan en conjunto para garantizar una calidad de imagen óptima. Hemos visto la información sobre el enfoque automático antes, interesados en elArtículo siguiente.

Desafíos del mecanismo de enfoque automático

Las cámaras de enfoque automático están diseñadas con un rango de enfoque predeterminado de 10 cm hasta el infinito y una precisión de enfoque promedio. Todavía es algo inadecuado en algunas aplicaciones específicas, por ejemplo:

• En situaciones en las que el tamaño del objeto es significativamente menor que la región de interés (ROI) del enfoque automático, es posible que la precisión predeterminada del enfoque automático no sea suficiente.
• Algunas aplicaciones que requieren una distancia de trabajo fija no se benefician de la función de enfoque de rango completo. Cuando los objetos cubren la mayor parte del retorno de la inversión, se requiere una mayor precisión de AF y tiempos de estabilización más rápidos.
• La velocidad a la que el sistema de enfoque automático se bloquea en el punto de enfoque correcto es importante para la necesidad de tiempos de respuesta rápidos.

¿Cómo se puede mejorar la precisión del enfoque automático?

El procesador de señal de imagen (ISP) desempeña un papel clave en el mecanismo AF. Y Sinoseen tiene una serie de opciones para mejorar la precisión del enfoque de las cámaras AF, que implican ajustar la configuración del ISP.

1. Uso del método de dos pasos en ISP

Método tradicional: Las cámaras AF General Sinoseen admiten el escaneo único para todo el rango de AF (de 10 cm al infinito) de forma predeterminada. Este algoritmo de AF escanea desde el infinito hasta la posición macro, y se puede personalizar con ajustes específicos en la configuración del ISP. El algoritmo AF utiliza la subida de colinas para encontrar la imagen más nítida para cada fotograma mientras se mueve el freno del objetivo. El ISP calcula el promedio de los bordes de cada fotograma y obtiene la nitidez relativa para cada posición de la lente. Una vez que se alcanza el enfoque más alto, la posición del objetivo se estabiliza y el ISP vuelve al estado AF correcto. Esto puede carecer de precisión.

Método de dos pasos: El uso del método de dos pasos aumenta el número de escaneos realizados por el ISP. Se realiza un escaneo inicial para determinar la posición de enfoque óptima y luego se realiza un segundo escaneo detallado alrededor de esa posición, lo que mejora significativamente la precisión del enfoque.

2. Reducción del rango de escaneo de AF

En escenarios en los que se determina la distancia de trabajo, como el escaneo de códigos de barras o los quioscos de venta ambulante, el rango de AF se puede reducir para escanear solo este rango, lo que mejora la precisión. Por ejemplo, si un objeto está fijo entre 1 m y 1,5 m, de forma predeterminada, la cámara AF enfoca entre 100 y 120. Sin embargo, es posible reasignar este rango a 255 pasos en lugar de los pasos habituales de 0 a 255 a través de la configuración del ISP. para mejorar la precisión del AF.

Generalmente, el rango de escaneo está determinado por la distancia de trabajo, lo cual es conveniente para que el ISP escanee la misma área con mayor precisión.

3. Aumente el valor de la ranura de escaneo

El número de pasos equidistantes (ranuras) en el rango de AF está directamente relacionado con la precisión del enfoque. El aumento del valor de la ranura permite un escaneo más detallado del rango de enfoque, lo que da como resultado ajustes más finos y una mayor precisión. Esto es particularmente efectivo en el método de escaneo de dos pasos.

4. Mejorar el tiempo de estabilización de AF aumentando la velocidad de AF

El tiempo que tarda el ISP en detectar la nitidez óptima mientras mueve la posición de la lente se denomina tiempo de búsqueda. Modificación de la configuración del ISP con unmódulo de cámara SInoseen personalizadopuede reducir efectivamente el tiempo de búsqueda.
Las formas de mejorar el tiempo de búsqueda incluyen:

• Modificación del valor de la ranura
• modificación de la tabla de búsqueda de velocidad del actuador (LUT)

Modificación del valor de la ranura

El valor de la ranura determina el número de pasos necesarios para que el objetivo ajuste el enfoque y afecta directamente a la velocidad y la precisión del enfoque automático. El aumento del valor de la ranura permite que el objetivo realice menos ajustes y más grandes, lo que da como resultado una adquisición de enfoque más rápida, pero puede reducir la precisión. Por el contrario, la disminución del valor de la ranura ralentiza el enfoque automático, pero puede mejorar la precisión al realizar ajustes más finos.

Modificación de la tabla de búsqueda de velocidad del actuador (LUT)

La LUT actúa como un puente entre el ISP y el actuador de la lente, traduciendo los comandos de enfoque en movimiento físico. Al ajustar la LUT, se puede reducir el número de pasos necesarios para mover la lente al punto de enfoque deseado, lo que reduce el tiempo de estabilización. Sin embargo, hay que tener en cuenta las ventajas y desventajas de la precisión del enfoque automático.

5. Enfoque basado en el ROI para aumentar la velocidad

Centrarse en áreas específicas de la imagen en lugar de en todo el fotograma puede acelerar significativamente el proceso de enfoque automático. Al priorizar el área de interés, la cámara puede ajustarse rápidamente a los cambios dentro de esa área, lo que es particularmente útil en aplicaciones como la detección de rostros.

Conclusión

A partir de lo que hemos aprendido en este artículo, está claro que las formas más efectivas de mejorar los tiempos de estabilización del enfoque automático generalmente involucran una combinación de técnicas, incluido el ajuste de ranura, la modificación de LUT y el enfoque basado en ROI. Es importante probar y refinar continuamente estos ajustes para lograr un equilibrio entre la velocidad y la precisión de una aplicación determinada.

Por supuesto, si tiene alguna pregunta sobre cómo lograr un rendimiento de enfoque automático mejorado, no dude en contactarnos, ya queSinoseentiene más de una década de experiencia en aplicaciones de visión integrada y confía en que podremos brindarle una respuesta satisfactoria.