Come ottenere prestazioni di messa a fuoco automatica migliorate? Telecamere di alta qualità Sinoseen

Dalla scansione di codici a barre alle interfacce terminali self-service e ai sofisticati robot industriali, le fotocamere con messa a fuoco automatica sono diventate uno strumento indispensabile in un'ampia gamma di settori. La funzione di messa a fuoco automatica consente una messa a fuoco chiara regolando l'obiettivo per migliorare l'affidabilità e l'efficienza dell'acquisizione dei dati visivi e come migliorare le prestazioni delle fotocamere con messa a fuoco automatica è diventato il fulcro del momento.

Che cos'è l'autofocus?

L'autofocus è una funzione della fotocamera che si adatta rapidamente ai cambiamenti di distanza tra la fotocamera e il soggetto modificando dinamicamente la posizione dell'obiettivo per ottenere l'immagine più nitida possibile. Il sistema di messa a fuoco automatica è costituito da un freno dell'obiettivo, unprocessore del segnale di immagine (ISP)e la funzione 3A, che è un termine collettivo per autofocus, esposizione automatica e bilanciamento del bianco automatico, che lavorano in tandem per garantire una qualità dell'immagine ottimale. Abbiamo già visto le informazioni sull'autofocus, interessati alArticolo successivo.

Sfide del meccanismo di messa a fuoco automatica

Le fotocamere con messa a fuoco automatica sono progettate con una gamma di messa a fuoco predefinita da 10 cm all'infinito e una precisione di messa a fuoco media. È ancora in qualche modo inadeguato in alcune applicazioni specifiche, ad esempio:

• In situazioni in cui le dimensioni dell'oggetto sono significativamente inferiori alla regione di interesse (ROI) dell'autofocus, la precisione predefinita dell'autofocus potrebbe non essere sufficiente.
• Alcune applicazioni che richiedono una distanza di lavoro fissa non beneficiano della funzione di messa a fuoco a gamma completa. Quando gli oggetti coprono la maggior parte del ROI, sono necessari una maggiore precisione AF e tempi di stabilizzazione più rapidi.
• La velocità con cui il sistema di messa a fuoco automatica si blocca sul punto di messa a fuoco corretto è importante per la necessità di tempi di risposta rapidi.

Come si può migliorare la precisione dell'autofocus?

L'Image Signal Processor (ISP) svolge un ruolo chiave nel meccanismo AF. E Sinoseen ha una serie di opzioni per migliorare la precisione della messa a fuoco delle fotocamere AF, che comportano la messa a punto delle impostazioni ISP.

1. Utilizzo del metodo a due passaggi nell'ISP

Metodo tradizionale: le fotocamere AF General Sinoseen supportano la scansione singola per l'intera gamma AF (da 10 cm all'infinito) per impostazione predefinita. Questo algoritmo AF esegue la scansione dall'infinito alla posizione macro e può essere personalizzato con impostazioni mirate nelle impostazioni dell'ISP. L'algoritmo AF utilizza l'arrampicata in salita per trovare l'immagine più nitida per ogni fotogramma mentre si sposta il freno dell'obiettivo. L'ISP calcola la media dei bordi di ogni fotogramma e ottiene la nitidezza relativa per ogni posizione dell'obiettivo. Una volta raggiunta la messa a fuoco più alta, la posizione dell'obiettivo si stabilizza e l'ISP torna allo stato AF Success. Questo potrebbe mancare di precisione.

Metodo a due passaggi: l'utilizzo del metodo a due passaggi aumenta il numero di scansioni eseguite dall'ISP. Viene eseguita una scansione iniziale per determinare la posizione di messa a fuoco ottimale e quindi una seconda scansione dettagliata attorno a quella posizione, migliorando significativamente la precisione della messa a fuoco.

2. Restringimento del campo di scansione AF

Negli scenari in cui viene determinata la distanza di lavoro, come la scansione di codici a barre o i chioschi di vendita automatica, l'intervallo AF può essere ristretto per eseguire la scansione solo di questo intervallo, migliorando la precisione. Ad esempio, se un oggetto è fissato tra 1 m e 1,5 m, per impostazione predefinita, la fotocamera AF mette a fuoco tra 100 e 120. Tuttavia, è possibile rimappare questo intervallo a 255 passi invece dei soliti 0-255 passi tramite le impostazioni dell'ISP. per migliorare la precisione dell'AF.

In genere, il raggio di scansione è determinato dalla distanza di lavoro, che è conveniente per l'ISP per scansionare la stessa area con maggiore precisione.

3. Aumentare il valore dello slot di scansione

Il numero di passi equidistanti (fessure) nell'intervallo AF è direttamente correlato alla precisione della messa a fuoco. L'aumento del valore della fessura consente una scansione più dettagliata della gamma di messa a fuoco, con conseguenti regolazioni più precise e una maggiore precisione. Ciò è particolarmente efficace nel metodo di scansione a due passaggi.

4. Miglioramento del tempo di stabilizzazione AF aumentando la velocità AF

Il tempo impiegato dall'ISP per rilevare la nitidezza ottimale mentre si sposta la posizione dell'obiettivo è chiamato tempo di ricerca. Modifica delle impostazioni dell'ISP con unmodulo telecamera SInoseen personalizzatopuò ridurre efficacemente il tempo di ricerca.
I modi per migliorare il tempo di ricerca includono:

• Modifica del valore dello slot
• modifica della tabella di ricerca della velocità dell'attuatore (LUT)

Modifica del valore dello slot

Il valore dello slot determina il numero di passi necessari all'obiettivo per regolare la messa a fuoco e influisce direttamente sulla velocità e sulla precisione dell'autofocus. L'aumento del valore della fessura consente all'obiettivo di effettuare regolazioni minori e più ampie, con conseguente acquisizione più rapida della messa a fuoco, ma può ridurre la precisione. Al contrario, la diminuzione del valore dello slot rallenta la messa a fuoco automatica, ma può migliorare la precisione effettuando regolazioni più precise.

Modifica della tabella di ricerca della velocità dell'attuatore (LUT)

La LUT funge da ponte tra l'ISP e l'attuatore dell'obiettivo, traducendo i comandi di messa a fuoco in movimento fisico. Regolando la LUT, è possibile ridurre il numero di passaggi necessari per spostare l'obiettivo al punto di messa a fuoco desiderato, riducendo così il tempo di stabilizzazione. Tuttavia, è necessario considerare i compromessi con la precisione dell'autofocus.

5. Messa a fuoco basata sul ROI per una maggiore velocità

Mettere a fuoco aree specifiche dell'immagine piuttosto che sull'intero fotogramma può accelerare notevolmente il processo di messa a fuoco automatica. Dando priorità all'area di interesse, la telecamera può regolare rapidamente le modifiche all'interno di quell'area, il che è particolarmente utile in applicazioni come il rilevamento dei volti.

Conclusione

Da quanto appreso in questo articolo, è chiaro che i modi più efficaci per migliorare i tempi di stabilizzazione dell'autofocus in genere coinvolgono una combinazione di tecniche, tra cui la regolazione dello slot, la modifica della LUT e la messa a fuoco basata sul ROI. Il test e il perfezionamento continui di queste impostazioni è importante per raggiungere un equilibrio tra velocità e precisione per una determinata applicazione.

Naturalmente, se avete domande su come ottenere prestazioni di messa a fuoco automatica migliorate, non esitate a contattarci, comeSinoseenha più di un decennio di esperienza nelle applicazioni di visione embedded ed è fiducioso che saremo in grado di fornirvi una risposta soddisfacente.