6 فاکتور که عملکرد دوربین در شرایط نور کم را تعیین می‌کنند | چگونه بهینه‌سازی کنیم؟

چگونه می‌توان تصویربرداری در شرایط نورپردازی ضعیف انجام داد؟ این موضوع یک چالش بزرگی است که برای کاربردهای بینایی فراگیر مشکل ساز بوده است. دستیابی به عملکرد مناسب در شرایط نورپردازی پایین به دلیل تأثیر عوامل مختلف، کار آسانی نیست. در گذشته، به دلیل محدودیت‌های فنی، تصاویری که در محیط‌های با نور کم گرفته می‌شدند، واضح نبودند و حتی دارای زباله و از دست دادن جزئیات بسیاری بودند. با توسعه حسگرهای و فناوری‌های بینایی فراگیر، حالا راه‌حل‌های مناسبی برای تصویربرداری در شرایط نور کم وجود دارد و حتی می‌توان در شب تصویربرداری کرد.

در این مقاله ما به بررسی عوامل موثر بر عملکرد در شرایط نور کم و مناطق کاربردی جداگانه‌ای که تصویربرداری در شرایط نور کم در آنها نقش دارد، خواهیم پرداخت.

چیست عملکرد در شرایط نور کم؟

قبل از اینکه به بررسی عوامل موثر بر عملکرد در شرایط نور کم بپردازیم، باید بفهمیم عملکرد در شرایط نور کم دقیقاً چیست.
عملکرد در شرایط نور کم، توانایی دوربین در ارائه تصاویر واضح در محیط‌های با نور کم است که با حفظ جزئیات تصویر و کاهش Bruy نوری انجام می‌شود. این عملکرد برای برنامه‌های بینایی که نیاز به تصویربرداری شب یا در محیط‌های با نور کم دارند، مهم است. زیرا مقایسه‌ای از تصویربرداری با و بدون دستگاه‌های توانایی نور کم ارائه شده است.

چه عواملی بر عملکرد دوربین در شرایط نور کم تأثیر می‌گذارند؟

شش عامل اصلی وجود دارد که بر عملکرد دوربین در شرایط نور کم تأثیر می‌گذارند:

1. نسبة سیگنال به Bruy (SNR)
2. دیافراگم عدسی
3. اندازه پیکسل
4. حساسیت
5. عوامل محیطی
6. الگوریتم‌های پردازش تصویر

در ادامه به جزئیات هر یک از این عوامل نگاه دقیق‌تری خواهیم کرد.

نسبة سیگنال به Bruy (SNR)

نسبة سیگنال به Bruy (SNR) یک اندازه‌گیری مهم از عملکرد دوربین است که نشان‌دهنده نسبت سیگنال به Bruy در یک تصویر است. SNR بالا معمولاً به این معناست که در شرایط نور کم، Bruy کمتری وجود دارد و ماژول دوربین قادر به ارائه تصاویر تیزتری است. یک دوربین نور کم طراحی شده است تا با کاهش Bruy، SNR بالاتری داشته باشد و کیفیت تصویر را بهبود بخشد.

دیافراگم عدسی

اندازه دیفرانسیل عدسی تعیین‌کننده مقدار نوری است که به سنسور می‌رسد. هرچه دیفرانسیل بزرگتر باشد، بیشترین نور وارد آن خواهد شد و مناسب‌تر برای عکاسی در شرایط نورپردازی کم خواهد بود. به همین دلیل، توصیه می‌شود در شرایط نور کم از دیفرانسیل بزرگتر استفاده کنید. با این حال، افزایش دیفرانسیل ممکن است همراه با کاهش عمق میدان باشد، بنابراین برای کاربردهایی که تغییرات فاصله دارند، نیاز به توجه دقیق در طراحی وجود دارد.

اندازه پیکسل

پیکسل‌ها واحد پایه‌ای هستند که یک تصویر را تشکیل می‌دهند و اندازه پیکسل بعدی فیزیکی این واحد‌های پیکسلی است. هرچه اندازه پیکسل بزرگتر باشد، ظرفیت بیشتری برای دریافت نور دارد. قادر است جزئیات بیشتری را ثبت کند و نویز را در شرایط نور کم کاهش دهد. لازم است توجه داشته باشید که افزایش اندازه پیکسل منجر به کاهش تعداد پیکسل‌های قابل جایگیری توسط ماژول دوربین مینیاتور ، می‌شود که باعث کاهش تفکیک‌پذیری یا افزایش اندازه سنسور می‌شود.

حساسیت

حساسیت نشانگری است که چگونه حسگر تصویر قادر به تبدیل نور ورودی به سیگنال الکتریکی است، به عبارت دیگر، چقدر دوربین به نور واکنش نشان می‌دهد. یک دوربین با حساسیت بالا قادر است در شرایط نور کم جزئیات بیشتری از تصویر را ضبط کند. این یکی از ویژگی‌های اصلی دوربین‌های نور کم است.

عوامل محیطی

روشنایی کلی محیط بر توانایی دوربین در ضبط تصاویر قابل استفاده تأثیر می‌گذارد. دماي رنگ نور موجود بر تعادل سفید و توانایی بازتاب رنگ دوربین تأثیر می‌گذارد. همزمان، دماهای بالاتر نویز را افزایش می‌دهند و عملکرد در نور کم را کاهش می‌دهند، بنابراین دوربین‌های نور کم نیاز به راه‌حل مناسب مدیریت حرارتی دارند.

الگوریتم‌های پردازش تصویر

الگوریتم‌های کاهش نویز ماژول دوربین در حذف ذرات ناخواسته از تصاویر و حفظ جزئیات تصویر در نور کم مؤثر هستند. HDR طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها را ضبط می‌کند و جلوگیری از اشباع نور و فشرده‌سازی سایه‌ها انجام می‌دهد.

این عوامل با یکدیگر مرتبط هستند و به طور مشترک بر کارایی دوربین در شرایط نور کم تأثیر می‌گذارند. به عنوان مثال، دوربین‌هایی که اندازه پیکسل بزرگ و نسبت سیگنال به نویز بالایی دارند، خروجی تصویر با کیفیت بالا در شرایط نور کم ارائه می‌دهند. در حالی که بهینه‌سازی فتحه عدسی، حساسیت و الگوریتم‌های پردازش تصویر می‌تواند عملکرد دوربین را در شرایط نور کم بهبود بخشد.

چگونگی بهینه‌سازی عملکرد دوربین در شرایط نور کم؟

اکنون که عوامل موثر بر عملکرد دوربین در شرایط نور کم را در بالا درک کرده‌ایم، می‌توانیم بهینه‌سازی هدفمند انجام دهیم تا اطمینان حاصل کنیم دوربین نور کم بهترین عملکرد خود را ارائه دهد. در ادامه معرفی مختصری از چند گزینه بهینه‌سازی ارائه می‌شود:
بهینه‌سازی عدسی: انتخاب عدسی با فتحه ماکزیمم بزرگ‌تر و اضافه کردن پایدارسازی光学 برای حداکثر کردن توانایی جمع آوری نور.
الگوریتم‌های پردازش تصویر بهینه‌سازی شده: کیفیت تصویر را در محیط‌های نورپردازی کم با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته کاهش نویز، بهینه‌سازی دامنه دینامیک و سایر روش‌های بهینه‌سازی تصویر افزایش دهید.
نگرانی‌های محیط زیست: شرایط، دما و دمای رنگ نور محیطی را به دقت ارزیابی کنید تا عملکرد بهینه دوربین تضمین شود.

استفاده از ماژول‌های دوربین نور کم در بینایی مدرن فراگیر

دوربین‌های نور کم اکنون در انواع مختلف برنامه‌های بینایی فراگیر استفاده می‌شوند. اینجا ما یک نگاه کوتاه به برخی از کاربردهای رایج‌تر و محبوب بر اساس عملکرد نور کم دوربین‌ها می‌اندازیم.

نظارت هوشمند حمل و نقل: سیستم‌های حمل و نقل هوشمند باید از ماژول‌های دوربین نور کم برای تشخیص گواهی‌های خودرو و نظارت بر ترافیک در شب یا در مناطق نور کم مانند تونل‌هایی که نور کافی ندارند استفاده کنند. هرچند همه سیستم‌های حمل و نقل هوشمند نیاز به دوربین‌های نور کم ندارند، اما همچنان توصیه می‌شود.

بررسی صنعتی: در صنعت تولید، کامرهای با روشنایی پایین می‌توانند برای بازرسی کیفیت خودکار استفاده شوند تا حتی در محیط‌های کاری با نورپردازی ضعیف، استانداردهای بالای محصولات را تضمین کنند. محصولات ماژول دوربین بینایی شب شرکت sinoseen قادر هستند تصاویر با کیفیت بالا ارائه دهند در حالی که عملکرد بهترین خود را در شرایط نور پایین حفظ می‌کنند.

درون‌های: درون‌ها یک کاربرد محبوب در امروزه هستند و با نصب یک ماژول دوربین با روشنایی پایین کارایی بالا روی یک درون، می‌توان عکاسی هوایی شب یا وظایف نظارت دیگر را انجام داد.

راه‌حل‌های روشنایی پایین از SInoseen

در SInoseen، ما دامنه‌ای گسترده از ماژول‌های دوربین با روشنایی پایین ارائه می‌دهیم. با پانزده سال تجربه در بینایی فراگیر و تیمی از مهندسان متخصص، می‌توانیم بهترین راه‌حل ماژول دوربین با روشنایی پایین برای نیازهای شما را ارائه دهیم. البته، ما همچنین برخی موارد مرجع داریم، اگر علاقه‌مند هستید می‌توانید بروید مشاهده کنید. همچنین، ما می‌توانیم راه‌حل را سفارشی کنیم بر اساس نیازهای شما تا برآورده کردن انتظارات شما به طور کامل تضمین شود.