Monokróm vs. színes kameramodulok: Miért jobbak a monokróm kameramodulok beágyazott látásban?

Az egyik fontos kritérium, amelyet a beágyazott kamera kiválasztásakor használunk, a chroma típus. A chroma kameráknak két általános típusa van: fekete-fehér kamerák és színes kamerák. Általában színes kamerákat használunk színes képek rögzítésére mindennapi életünkben. Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy a színes kamerák jobbak a fekete-fehér kameráknál.

A monokróm kamerák szürkeárnyalatos képek rögzítésére specializálódtak, míg a színes kamerák színes képeket rögzítenek. Egyedi beágyazott képfeldolgozó alkalmazásokhoz,fekete-fehér monokróm kamerákpraktikusabb és hatékonyabb megoldás, mivel gyenge fényviszonyok mellett részletesebb képeket tudnak készíteni. Nézzük meg közelebbről a színes és monokróm kamerákat, hogy lássuk a különbségeket és azt, hogy miért jobb monokróm kamerákat használni, mint színes kamerákat a beágyazott látáshoz.

Mi az a színes kameramodul? Hogyan működik?

A színes kameramodul olyan kamera, amely színes képet rögzít és generál. Az érzékelő pixelpontjait használja egy adott hullámhosszú fény rögzítésére, és a fényinformációt színszűrőtömb (CFA) segítségével színinformációvá alakítja. A színes kamerák gyorsabban készítenek felvételt, mint a monokróm kamerák. Gyenge fényviszonyok között a színes kameramoduloknak olyan problémái lehetnek, mint az élesség és a részletek hiánya. Ennek az az oka, hogy a színszűrő tömb csökkenti az érzékelőhöz jutó fény mennyiségét.

A színes kameramodulok általában CFA-t használnak váltakozó piros, zöld és kék szűrőkkel Bayer üzemmódban. A Bayer mód a beeső fénynek csak 1/3-át rögzíti pixelenként, és a többi színt, amely nem felel meg az üzemmódnak, automatikusan szűri. Ez a mód megköveteli a teljes pankromatikus kép rekonstrukcióját egy mozaikmentesítő algoritmus segítségével, amely egyesíti az érzékenységi pontokat egy pankromatikus pixel előállításához, azaz csak egy színt mérnek az érzékenység bármely pontján, a többit következtetéssel származtatják.

A színes kamerák általában olcsóbbak, mint a monokróm kamerák, és gyakrabban használják őket fényképezésben, okostelefonokban és olyan alkalmazásokban, amelyek színfelismerést és színinformációkat igényelnek a tömegfogyasztói piacon.

Mi az a monokróm kameramodul?

Korábban volt néhány információnk a következőkről:Fekete-fehér kamerák. A színes kamerákkal ellentétben, amelyek szürkeárnyalatos képek rögzítésére specializálódtak, a monokróm kamerák képesek rögzíteni az összes beeső fényt, mivel a CFA-t nem használják. Mind a piros, mind a zöld, mind a kék felszívódik. Ezért a fény mennyisége háromszorosa a színes kamerákénak, miközben nincs szükség mozaikmentesítési algoritmusokra a kép finomításához. Ezért a monokróm kamerák jobb teljesítményt nyújtanak, mint a színes kamerák gyenge fényviszonyok között.

A színes és a monokróm kamerák közötti különbségek

A színes kamerák és a monokróm kamerák a képek rögzítésének két különböző módja. Az alábbiakban összehasonlítjuk a kettő közötti különbségeket a képminőség, a fényérzékenység és a felbontás szempontjából:

Képminőség:A színes szűrőtömbök hiánya miatt a monokróm kamerák élesebb, részletesebb képeket tudnak rögzíteni, mint a színes kamerák, különösen gyenge fényviszonyok között. Ezzel szemben a színes kamerák képesek színes képeket rögzíteni, ami fontos a színes információkat igénylő alkalmazások számára.

Fényérzékenység:Mivel nincs színszűrő tömb, a monokróm kamerák érzékenyebbek a fényre, és több fényt kapnak, mint a színes kamerák. Ennek eredményeként a legjobb monokróm kameramodulok jobb teljesítményt nyújtanak gyenge fényviszonyok között, mint a színes kamerák.

Felbontás:A monokróm kamerák nagyobb felbontással rendelkeznek, mint a színes kamerák. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a monokróm kamera minden pixele rögzíti az összes érkező fényt.

Miért jobbak a monokróm kamerák a beágyazott látásban, mint a színes kamerák?

A beágyazott képfeldolgozó alkalmazások pontosabb képrészleteket és gyorsabb feldolgozási sebességet igényelnek. Akkor miért jobbak a monokróm kamerák a beágyazott látásban? Összefoglalhatjuk a következő előnyöket:

1. A monokróm kamerák gyenge fényviszonyok mellett is jobban teljesítenek
2. A monokróm kamera algoritmusokat gondosan optimalizálják
3. A monokróm érzékelők eredendően nagyobb képkockasebességgel rendelkeznek

Fejtsük ki ezt alább.

Jobb teljesítmény gyenge fényviszonyok között

A fő különbség a színes és a monokróm kamerák között az, hogy a monokróm kamerák nem rendelkeznek színszűrő tömbbel (CFA). A színszűrők eltávolításával a monokróm kamera érzékenyebbé válik a fényre, és több fényt kap.
Ezenkívül a színes kamerák általában infravörös leválasztó szűrőkkel vannak felszerelve, hogy megakadályozzák a különböző kromatikus aberrációs problémákat, amelyeket a három elsődleges szín reakciója okoz a közeli infravörös hullámhosszú fénnyel.
Mivel a monokróm kamerák nem rendelkeznek CFA és IR leválasztó szűrőkkel sem, az érzékelő szélesebb spektrális tartományt képes érzékelni és több fényt fogadni. Ez azt jelenti, hogy a monokróm kamerák rendkívül jól teljesítenek gyenge fényviszonyok között.

Gyorsabb algoritmusok

A színes kamerák nem alkalmasak az edge Ai-n alapuló beágyazott vizuális alkalmazásokhoz összetett képépítési algoritmusaik miatt.
Éppen ellenkezőleg, a monokróm kamerák számos algoritmusa felhasználható objektumok észlelésére, objektumok és egyéb alkalmazások előrejelzésére látási modellek segítségével.

Nagyobb képkockasebesség

A monokróm kameraérzékelők képpontjai kisebbek, mint a színes kamerák. A színes fényképezőgépekben az ugyanazon kép feldolgozásához szükséges adatmennyiség nagyobb, és a feldolgozási idő hosszabb, mint a monokróm digitális fényképezőgépekben, ami lassabb képkockasebességet eredményez. Éppen ellenkezőleg, a monokróm kamerák gyorsabb feldolgozással és nagyobb képkockasebességgel rendelkeznek.

Itt arra a következtetésre juthatunk, hogy ugyanazon képadatok egyedi beágyazott vizuális alkalmazásokban történő feldolgozásakor a monokróm kamerák feldolgozási sebessége, gyenge fényviszonyok közötti teljesítménye és képkockasebessége magasabb és jobb, mint a színes kamerák, ezért jobb monokróm kamerákat használni, mint színes kamerákat az egyes beágyazott vizuális alkalmazásokban.

Alkalmazások monokróm kameramodulokhoz

Fedezzünk fel néhány beágyazott vizuális alkalmazást, amelyek nem igényelnek kifejezetten színinformációkat, és nézzük meg, hogyan hozhat változást egy monokróm kamera.

Automatikus rendszámfelismerés (ANPR)

Az intelligens közlekedési rendszerekben gyakran rendszámtáblák rögzítésével kell azonosítanunk a jogsértéseket. Az első dolog, amit világossá tehetünk, hogy nincs szükségünk színinformációkra, csak gyorsan rögzítenünk kell a képet, majd elemeznünk kell, hogy az OCR (optikai karakterfelismerés) segítségével olvassuk a járműinformációkat. Akár nappal, akár éjszaka. Ezért a nagy érzékenységű és erős gyenge fényviszonyok mellett működő monokróm digitális fényképezőgépek jól tudják teljesíteni ezt az alkalmazást. Azonban azokon az egyes területeken, ahol színes táblafelismerésre van szükség, továbbra is színes kamerákat kell használni.

QEllenőrzés

Az ipari automatizálási alkalmazásokban, ahol kamerákat használnak annak észlelésére, hogy egy tárgy sérült-e vagy sem, monokróm kamerák használhatók. Ezt széles körben használják a gyárakban annak biztosítása érdekében, hogy a termék minősége kielégítő legyen.

Következtetés

Összefoglalva, mind a monokróm, mind a színes kameráknak megvannak a maguk előnyei és korlátai. Több pályázat és igényeink eltérőek, kombinálnom kell a tényleges helyzetet, hogy választhassak. A monokróm kamera gyenge fényviszonyok között erős teljesítményt nyújt, képes tiszta, részletes képeket készíteni gyenge fényviszonyok között, de a költségek magasabbak, nem képesek színes képeket készíteni. A színes kamerák képesek színes képek rögzítésére, de alacsony fényérzékenységgel rendelkeznek, és gyenge fényviszonyok között nem tiszta, részletgazdag képeket készíthetnek.

Reméljük, hogy ez a cikk kezdeti megértést adott a monokróm és színes kamerák közötti különbségekről, és ötletet adott azokról az alkalmazásokról, amelyekben a monokróm kamerák megfelelőek. Például olyan alkalmazásokban, ahol a színkimenet nem jelent problémát, hanem inkább érzékenység és gyenge fényviszonyok között, monokróm kamerát kell használni.

Természetesen a Sinoseen mindig rendelkezésre áll, hogy segítsen Önnek, ha segítségre van szüksége, és több mint 15 éves tapasztalattal rendelkezikOEM kamera megoldások, a Sinoseen monokróm kamerák széles választékát kínálja, különböző konfigurációkkal és paraméterekkel minden alkalmazáshoz. Kérjük, forduljon hozzánk bizalommal, ha segítségre van szüksége.