نسبت سیگنال به سر و صدا چیست؟ چگونه بر بینایی جاسازی شده تاثیر می گذارد؟

نمی دانم آیا شما هرگز مفهوم نسبت سیگنال به سر و صدا (SNR) را درک کرده اید؟ کسانی که در معرضسیستم های دید درهم چسبیدهباید بدانید که این سیستم ها برای ضبط و پردازش تصاویر و داده های ویدئویی و ارائه بینش و پاسخ در زمان واقعی به دوربین ها و سنسورهای پیشرفته تکیه می کنند، که آنها را در صنایع مانند مراقبت های بهداشتی و امنیت محبوب می کند. نسبت سیگنال به سر و صدا یک عامل کلیدی است که می تواند بر دقت بصری، قابلیت اطمینان و عملکرد این

شاید شما هنوز در مورد نسبت سیگنال به سر و صدا گیج شده باشید. اگرچه شما از آن شنیده اید، شما نمی دانید که این معنی چیست، چگونه محاسبه می شود و چرا مهم است. سپس در این مقاله، ما در مورد اهمیت آن در بینایی جاسازی شده (به عنوان مثال، دوربین های نظارت هوشمند، عکاسی حمل خودکار، و غیره) بیشتر می دانیم

نسبت سيگنال به صدا چيه؟

نسبت sn چیست؟ نسبت سیگنال به نویز یا به اختصار snr، اندازه گیری کمی از قدرت سیگنال مورد نظر در رابطه با نویز پس زمینه (سیگنال ناخواسته) است.

نسبت سیگنال به نویز معمولاً در دسیبل (db) بیان می شود. هرچه مقدار سیگنال به نویز بالاتر باشد، خروجی آن بهتر است. در بینایی جاسازی شده، سیگنال داده های ضبط شده توسط دستگاه است که ممکن است حاوی اطلاعاتی باشد که سیستم باید پردازش کند. نویز می تواند هر عامل خارجی مانند تداخل الکترومغ

بنابراین چگونه به محاسبه snr؟ محاسبه نسبت سیگنال به سر و صدا ((snr) می تواند از فرمول استفاده شود و نتیجه با استفاده از دسیبل بیان می شود:

فرمول نسبت s/n: snr = 20 * log10 (امپلتود سیگنال / آمپلتود سر و صدا)

در این حالت، دامنه سیگنال شدت داده های تصویر یا ویدیو و دامنه سر و صدا شدت سر و صدای تاثیرگذار بر داده ها است.

چرا نسبت سیگنال به سر و صدا در بینایی جاسازی شده مهم است؟

نسبت سیگنال به نویز مهم است زیرا به طور مستقیم بر کیفیت داده های تصویر و ویدئویی و دقت و قابلیت اطمینان نتایج تجزیه و تحلیل تأثیر می گذارد. در مورد برنامه های کاربردی بینایی جاسازی شده مانند پردازش لبه، مانند شمارش سر و تشخیص اشیاء، snr بالا در کاهش ذرات نویز در تصویر و ارائه نتایج واضح تر مفید است. و درماژول های دوربین کم نور، می تواند تاثیر سر و صدا را بر کیفیت تصویر به وضوح نشان دهد.

تاثیر سر و صدا بر داده های دید جاسازی شده

سر و صدا به طور گسترده به سیگنال های ناخواسته ای که در داده های تصویر یا ویدئویی ظاهر می شوند، مانند تحریف، سر و صدا کوانتومی، پیکسل سازی و غیره اشاره دارد، که می تواند منجر به خطاهای داده شود. وجود این سر و صدا، تجسم داده ها را کاهش می دهد و استخراج و پردازش اطلاعات مفید راصدا در بینایی جاسازی شده چیست؟

تاثیر نسبت سیگنال به سر و صدا بر عملکرد سیستم دید جاسازی شده

سطح سر و صدا:SNR پایین، سطح سر و صدا را تقویت می کند و استخراج اطلاعات مفید از اطلاعات را برای سیستم دشوار می کند.
محدوده پویا:سطح snr به طور مستقیم بر محدوده پویا سیستم تأثیر می گذارد، که نسبت بین روشن ترین و تاریک ترین بخش است. snr پایین باعث می شود سیستم تشخیص بین روشنایی ها و کنتراست های مختلف را دشوارتر کند.
وضوح و وضوح: snr پایین باعث می شود تشخیص اشیاء گیر کند که در حالی که snr بالا به بهبود وضوح و وضوح تصویر کمک می کند، جزئیات را واضح تر می کند و به الگوریتم های تشخیص لبه کمک می کند.

رابطه بین SNR و ویژگی های دوربین چیست؟

snr تنها بر تجسم تاثیر نمی گذارد، به طور نزدیک با بسیاری از ویژگی های دوربین مرتبط است. درک چگونگی تأثیر این ویژگی ها بر snr می تواند منجر به نتایج بصری بهتر شود.

محدوده پویا:دامنه دینامیکی خوب می تواند رنگ های بیشتری را ضبط کند، که برای گرفتن snr بهتر در سطوح روشنایی مختلف و تشخیص بهتر جزئیات در مناطق روشن و تاریک خوب است.

حساسیت ایزو:iso بالا سیگنال را تقویت می کند در حالی که صدای را تقویت می کند، کاهش snr. iso پایین نسبت صدای به صدای بهتر را فراهم می کند، اما نیاز به نور بهتر برای قرار گرفتن در معرض است.

سرعت شاتر:سرعت شاتر سریع تر، عدم شفافیت حرکت را کاهش می دهد، اما نیاز به دیافراگم بزرگتر یا ISO دارد که بر snr تاثیر می گذارد. سرعت شاتر آهسته تر در نور کم به دلیل افزایش نور باعث snr می شود.

اندازه سنسور:هرچه سنسور بزرگتر باشد پیکسل ها بزرگتر هستند، فوتون های بیشتری جمع آوری می شوند و نور بیشتری برای نسبت بهتر سیگنال به نویز ضبط می شود. برعکس، پیکسل های کوچک ممکن است نویز تولید کنند و بر snr تأثیر بگذارند.

الگوریتم های پردازش تصویر:الگوریتم های پیشرفته پردازش تصویر می توانند صدای ناخواسته را کاهش دهند و SNR را بهبود بخشند در حالی که جزئیات تصویر را حفظ می کنند.

اندازه دیافراگم:هرچه دیافراگم بزرگتر باشد، نور بیشتری وجود دارد، که به بهبود نسبت snr کمک می کند. هرچه دیافراگم کوچکتر باشد، زمان نوردهی بیشتر مورد نیاز است، که باعث ایجاد سر و صدا بیشتر می شود.

.

چرا زمان قرار گرفتن در معرض اثر SNR دارد؟

زمان قرار گرفتن در معرض نور نیز یک عامل کلیدی در snr است، که تعیین می کند سنسور چه مدت نور را دریافت می کند. زمان قرار گرفتن در معرض نور طولانی تر می تواند تعداد فوتون های گرفته شده را افزایش دهد، به طور نظری قدرت سیگنال را افزایش می دهد و نسبت سیگنال به سر و صدا را بهبود می بخشد. این همچنین می تواند منجر به

از موارد فوق می توانیم نتیجه گیری کنیم که سیگنال (ها) متناسب با تعداد فوتون های جمع آوری شده در طول زمان نوردهی است، که این آخرین به عنوان محصول شدت نور (i) و زمان نوردهی (t) محاسبه می شود:

هنگام در نظر گرفتن شدت فوتون های حاد، سر و صدای پراکندگی فوتون ها (سر و صدای پراکندگی فوتون ها نوعی سر و صدا ذاتی در هر سیستمی است که نور را در واحدهای جداگانه (به عنوان مثال فوتون ها) می شمارد) نیز ظاهر می شود. نسبت سیگنال به سر و صدا ناشی از سر و صدای پراکندگی

هنگامی که زمان نوردهی طولانی تر است، تعداد فوتون های جمع آوری شده (n) نیز افزایش می یابد و همچنین سیگنال (ها) نیز افزایش می یابد. ریشه مربع سیگنال (√s) نیز افزایش می یابد. این بدان معنی است که در مورد سر و صدا دانه های پراکنده، نسبت صدا به سر و صدا با ریشه مربع زمان نوردهی

برخی از پیشنهادات مربوط به بهبود snr در دید جاسازی شده

از موارد فوق می توانم بگویم که کاهش سر و صدا یا بهبود کیفیت سیگنال می تواند در بهبود snr موثر باشد. برای این کار ما می توانیم با پیشنهادات بهینه سازی مرتبط زیر به دست آوریم:

• برای بهینه سازی قدرت سیگنال. اما از بهینه سازی بیش از حد برای جلوگیری از تقویت سر و صدا اجتناب کنید، که منجر به هیچ پیشرفت قابل توجهی در تصویر نمی شود.
• بهینه سازی معماری دوربین هنگام خرید یا سفارشی سازی دوربین. استفاده از یک طراحی معماری خوب امکان عملکرد تصویربرداری بهتر را فراهم می کند.
• از یک سنسور با کیفیت بالا استفاده کنید. سنسورهای تصویر با کیفیت بالا با نویز کم می توانند نویز را کاهش دهند و snr را بهبود بخشند.
• طراحی حرارتی موثر دمای سنسور را کاهش می دهد و سایر اشکال سر و صدا مانند سر و صدا حرارتی را کاهش می دهد.
• تنظیمات دوربین مانند زمان نوردهی و سرعت شاتر را بهینه می کند تا هنگام گرفتن بهترین تصاویر، صدا را کاهش دهد.

خلاصه کنم

نسبت سیگنال به سر و صدا یک عامل مهم است که بر سیستم های دید جاسازی شده تاثیر می گذارد، که به طور مستقیم بر کیفیت تصاویر و داده های ویدئویی و دقت و قابلیت اطمینان نتایج تجزیه و تحلیل تاثیر می گذارد. ما امیدواریم که از طریق این مقاله بتوانیم معنای نسبت سیگنال به سر و صدا، عوامل موثر بر آن و چگونگی بهبود آن

اگر به کمک نیاز دارید یا یک دوربین کم سر و صدا را سفارشی کنید و آن را به برنامه دید درهم چسبیده خود ادغام کنید، لطفاً آزادانه بهبا ما تماس بگير.