Egyfényű vs. Színes Kamera Modulok: Miért egyfényű kamera modulok jobbak az beágyazott látásban?

Az egyik fontos kritérium, amit alkalmazunk az beágyazott látóerő-kamerák kiválasztásakor, a chroma típusa. Két gyakori típusú chroma kamera van: fekete-fehér és színes kamerek. A színes kamereket általánosan használjuk a mindennapi életben a színes képek felvételére. Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy a színes kamerek jobbak, mint a fekete-fehér kamerek.

A fekete-fehér kamerek specializálódnak a szürkeárnyalatos képek felvételeire, míg a színes kamerek teljes színes képeket rögzítenek. Egyes beágyazott látóerő-alkalmazások esetén, fekete-fehér monokrom kamerek praktikusabb és hatékonyabb megoldást jelentenek, mivel képesek részletesebb képeket rögzíteni sötét környezetekben. Nézzük meg részletesebben a színes és monokrom kamerek közötti különbségeket, és miért javarajzoljuk a monokrom kamereket a színesekkel szemben a beágyazott látóerő területén.

Mi az a színes kamera modul? Hogy működik?

A színes kamera modul egy olyan kamera, amely teljes színes képet rögzít és generál. A szenzor pixel pontjait használja egy adott hullámhosszúságú fény felvételére, és színes információra alakítja át a fényadatokat egy színes szűrőtömb (CFA) segítségével. A színes kamerek gyorsabban fényképeznek, mint a fekete-fehér kamerek. Alacsony fényerősségű feltételek között a színes kamera modulok problémákat okozhatnak, például csökkentett élességet és részletességet. Ez abból fakad, hogy a színes szűrőtömb csökkenti a szenzorról érkező fény mennyiségét.

A színes kamera modulok általában CFA-t használnak, amely váltakozó piros, zöld és kék szűrőket tartalmaz a Bayer-szerkezetben. A Bayer-szerkezet csak a harmadát kapja meg a beérkező fényt pixelenként, és a nem illeszkedő színeket automatikusan szűri ki. Emellett ez a mód egy teljes pan Cromatic kép rekonstrukcióját igényli egy de-mosaicing algoritmus segítségével, amely összeegyezteti a érzékenységi pontokat, hogy pan Cromatic pixelet hozzon létre, azaz csak egy szín mérése történik bármely érzékenységi ponton, és a többi azt követően az inference-ból származik.

A színes kamerek általában olcsóbbak, mint a fekete-fehér kamerek, és gyakrabban használnak fotózásban, okostelefonokban és olyan alkalmazásokban, amelyek színfelismerésre és szíminformációra van szükségük a tömeges fogyasztói piac számára.

Mi az a fekete-fehér kamera modul?

Korábban volt nálunk néhány információ a fekete-fehér kamerekről Ellentétben a színes kamerákkal, amelyek a szürkeárnyalatos képek felvételében specializálódnak, a fekete-fehér kamerák felszínezhetik az összes incidens fényt, mivel nem használnak CFA-t. A piros, zöld és kék fény is felvételre kerül. Ezért a fény mennyisége háromszorosa a színes kameránál, és nincs szükség de-moszaikozási algoritmusokra a kép finomhangolásához. Ezért a fekete-fehér kamerák jobb teljesítményt mutatnak a színes kameráknál a sötét körülmények között.

Különbségek a színes és a fekete-fehér kamerák között

A színes és a fekete-fehér kamerák két különböző módja az alkotások felvételenek. Láthatóan összehasonlítjuk a kettő közötti különbségeket a képminőség, fényérzékenység és felbontás szempontjából:

Képminőség: A színes szűrőtárskészlet hiányában a fekete-fehér kamerák élesabb, részletesebb képeket tudnak felvenni, mint a színes kamerák, különösen a sötét körülmények között. Fordítva, a színes kamerák teljes színes képeket tudnak felvenni, ami fontos számít a színinformációra vonatkozó igényekkel rendelkező alkalmazásokban.

Világosságsérkenyesség: Mivel nincs színszűrőtömb, a fekete-fémes kamerák világosságra érzékelékenyebbek és több fényt kapnak, mint a színkamerák. Ezért a legjobb fekete-fémes kamera modulok jobb alacsonyfényes teljesítményűek, mint a színkamerák.

Felbontás: A fekete-fémes kamerák felbontása magasabb, mint a színkamerák. Ez arra visszavezethető, hogy minden pixel egy fekete-fémes kameránál felméri az összes érkező fényt.

Miért jók a fekete-fémes kamerák az integrált látásban a színkamerákkal összehasonlítva?

Az integrált látás alkalmazásai pontosabb kép részleteket igényelnek és gyorsabb feldolgozási sebességet. Hogy miért jók a fekete-fémes kamerák az integrált látásban? A következő előnyöket összegyük ki:

1. A fekete-fémes kamerák jobban teljesítenek alacsonyfényes feltételek között
2. A fekete-fémes kamera algoritmusok finoman optimalizálva vannak
3. A fekete-fémes érzékelők intrinziqszen magasabb képkockasebességgel rendelkeznek

Részletesebben tárgyaljuk ezeket lentebb.

Jobb alacsonyfényes teljesítmény

A színes és a fekete-fehér kamerák közötti fő különbség az, hogy a monokrom kameráknak nincs színszűrőtömbje (CFA). A színszűrők eltávolításával egy fekete-feheres kamera érzékenyebb lesz a fényre, és több fényt fogadhat el.
Emellett a színes kamerák általában infravörös letisztító szűrőkkel vannak ellátva, hogy megakadályozzák az infrafény hullámhosszak három alapvető színre történő reakciója miatti színes aberrációs problémákat.
Mivel a monokrom kameráknak nincsenek sem CFA, sem IR letisztító szűrők, a szenzor szélesebb spektrális tartományt érzékel, és több fényt tud elfogadni. Ez azt jelenti, hogy a monokrom kamerák kiválóan teljesítenek a gyengén fényezett körülmények között.

Gyorsabb algoritmusok

A színes kamerák nem alkalmasak szélai AI-alapú beágyazott látási alkalmazásokhoz a bonyolult képalkotási algoritmusuk miatt.
Ellentétben ezekkel, a monokrom kamerák sok algoritmusa felhasználható objektumok észlelésére, objektumok előrejelzésére és más alkalmazásokra látási modellek használatával.

Magasabb képkockaszám

A fekete-fehér kamera érzékelői kisebbek, mint a színes kamereké. A színes kamereknél az adatmennyiség nagyobb ugyanazt az képet feldolgozva, és a feldolgozási idő hosszabb, mint a fekete-fehér digitális kamereknél, ami lassabb képkockasebességet eredményez. Ellenben a fekete-fehér kamerek gyorsabban dolgoznak fel az adatokat és magasabb képkockasebességgel rendelkeznek.

Itt arra következtethetünk, hogy egyenkénti beágyazott látóerő alkalmazásokban, amikor ugyanazt az képadatot dolgozzuk fel, a fekete-fehér kamerek feldolgozási sebessége, a gyengén fényes feltételek közötti teljesítménye és képkockasebessége magasabb és jobb, mint a színes kamereké, ezért jobb fekete-fehér kamereket használni, mint színeseket az egyenkénti beágyazott látóerő alkalmazásokban.

Alkalmazások fekete-fehér kamera modulokra

Tekintsük meg néhány olyan beágyazott látóerő alkalmazást, amelyek nem igényelnek színinformációt, és lássuk, hogyan tehet különbséget egy fekete-fehér kamera.

Automatikus rendszámfelismerés (ANPR)

Az intelligens közlekedési rendszerekben gyakran szükség van általánosítások azonosítására a rendszámok felvételével. Az első, amit egyértelművé tehetünk, az, hogy nem kell színes információ, hanem gyorsan fel kell venni a képet, és aztán elemznünk kell OCR (Optikai Karakterfelismerés) segítségével az autó adatait napközben vagy éjjel is. Ezért a magas érzékenységű és erős sötétben való teljesítményű fekete-fehér számítógépes kamerák alkalmasak erre a feladatra. Azonban azok a területek, ahol szükség van színes rendszám-felismerésre, továbbra is színes kamerákat használnak.

Q Minőségbiztosítás

Az ipari automatizálás területén, ahol kamerákat használnak egy tárgy meghibásodásának észlelésére, fekete-fehér kamerákat lehet alkalmazni. Ez széleskörűen használatos az üzemi folyamatokban annak biztosítása érdekében, hogy a termék minősége megfeleljen.

Következtetés

Összefoglalóban: mind a fekete-fehér, mind a színes kamerák saját előnyeik és korlátai vannak. Több alkalmazás és igényünk is különböző, ezért a valóság figyelembevételével kell dönteni. A fekete-fehér kamera gyengén fényes körülmények között erős teljesítményt mutat, képes világos, részletes képeket készíteni sötét környezetben, de drágább, és nem tud színes képeket készíteni. A színes kamerák képesek teljes színes képek elkészítésére, de gyengén fényes körülmények között alacsony érzékenységük van, és talán zavartalanul, részletezetlenül játszadnak.

Reméljük, hogy ez a cikk segítséget nyújtott abban, hogy megismerje a fekete-fehér és színes kamerák közötti különbségeket, valamint azokat az alkalmazásokat, amelyekben a fekete-fehér kamerák alkalmasak. Például olyan alkalmazásokban, ahol a szín nem fontos, hanem az érzékenység és a gyengén fényes körülmények közötti teljesítmény, fekete-fehér kamerát kell használni.

Természetesen, a Sinoseen mindig készen áll segíteni, ha segítségre van szükség, és több mint 15 éves tapasztalattal rendelkezik mint szállító OEM kamera megoldások színes kamerákkal különböző konfigurációkban és paraméterekkel minden alkalmazáshoz. Kérjük, vedd fel velünk a kapcsolatot, ha bármilyen segítségre van szükség.