מצלמות מונוכרום לעומת מצלמות צבע: למה מצלמות מונוכרום טובות יותר בעיבוד חזותי מובנה?

אחד מקריטריונים החשובים שאנו משתמשים בהם בעת בחירת מצלמת חזיה מובנית הוא סוג הכרומה. יש שני סוגי מצלמות כרומה נפוצים: מצלמות שחור ולבן ומצלמות צבע. אנו משתמשים באופן שגרתי במצלמות צבע כדי לתעד תמונות צבעוניות בחיים היומיום שלנו. עם זאת, זה לא בהכרח אומר שמצלמות צבע טובות יותר ממצלמות שחור ולבן.

מצלמות מונוכרומטיות מתמחות בצילום תמונות בגווני אפור, בעוד שמצלמות צבע תופסות תמונות בצבע מלא. עבור יישומי חזיה מובנים מסוימים, מצלמות שחור ולבן מונוכרומטיות הן פתרון מעשי ויעיל יותר מכיוון שהן מסוגלות לתפוס תמונות מפורטות יותר בסביבות אור דל. בואו נביט בהשוואה בין מצלמות צבע למצלמות מונוכרומטיות כדי להבין את ההבדלים ולמה עדיף להשתמש במצלמות מונוכרומטיות מאשר במצלמות צבע עבור חזיה מובנית.

מהי מודול מצלמת צבע? איך היא עובדת?

מודול מצלמה צבעונית הוא מצלמה שמצפינה ומייצרת תמונה בצבע מלא. היא משתמשת בנקודות פיקסל על החושב כדי לתפוס אור באורך גל מסוים ומומרת את המידע האורי למידע צבעוני באמצעות מערך סינון צבע (CFA). מצלמות צבע צולמות מהר יותר ממצלמות מונוכרומטיות. בתנאים של אור נמוך, עשויים להיות בעיות במודולים של מצלמות צבע כמו חוסר ברור ופרטים. זה בגלל שהמערך של סינון הצבע מפחית את כמות האור שמגיע לחושב.

מודולים של מצלמות צבע בדרך כלל משתמשים ב-CFA עם סüzמי פילטרים אדומים, ירוקים וכחולים מתחלפיםemodeי Bayer.emodei Bayer תופס רק 1/3 מהאור הנכנס לפיקסל, והיתר מהצבעים שלא מתאימים לemode נמסרים אוטומטית.ßerdem, esteemode דורש את שיחזור התמונה הפנכomatic המלאה באמצעות אלגוריתם de-mosaicing שמשלב את נקודות החساسות כדי להפיק פיקסל פנכomatic, כלומר, רק צבע אחד נמדד בכל נקודת חساسות, והיתר נגזרים על ידי הסקת מסקנות.

מצלמות צבע הן בדרך כלל יקרות פחות ממצלמות מונוכרום ומשתמשות יותר בשימוש לצילום, טלפונים חכמים ויישומים המצריכים זיהוי צבע ומידע צבעי לשוק הצרכני המוני.

מהו מודול מצלמת מונוכרום?

לפני כן קיבלנו קצת מידע על מצלמות שחור לבן .בניגוד מצלמות צבע, שמקדישות את עיקרן לתפיסת תמונות בtons אפורים, מצלמות מונוכרומטיות יכולות לתפוס את כל האור הנוחת מכיוון שאין שימוש ב-CFA. כל התדרים - אדום, ירוק וכחול - נספגים. לכן כמות האור היא שלוש פעמים יותר מאשר במצלמת צבע, ואין צורך בשיטות דה-מוזייק כדי לשפר את התמונה. לכן מצלמות מונוכרומטיות מוצגות בביצועים טובים יותר ממצלמות צבע בתנאים של אור חלש

הבדלים בין מצלמות צבע למצלמות מונוכרומטיות

מצלמות צבע ומצלמות מונוכרומטיות הן שתי דרכים שונות לתפיסת תמונות. למטה אנו משווים את ההבדלים בין השתיים בהיבטים של איכות תמונה, רגישות לאור ורזולוציה:

איכותאיכות качภาพ תמונה: בגלל היעדרו של מסכי צבע, מצלמות מונוכרומטיות מסוגלות לתפוס תמונות חדות יותר ומעמיקות יותר מאשר מצלמות צבע, במיוחד בתנאים של אור חלש. מצד שני, מצלמות צבע מסוגלות לתפוס תמונות בצבע מלא, מה שחשוב עבור יישומים המצריכים מידע על הצבע

רגישות לאור: בגלל שאין להם מערך סינון צבעים, מצלמות מונוכרומטיות רגישות יותר לאור ומקבלות יותר אור מאשר מצלמות צבע. לכן, המודולים של המצלמות המונוכרומטיות הטובות ביותר מסוגלות להפיק תוצאות טובות יותר בה lightning נמוכה מאשר מצלמות צבע.

דפנות: מצלמות מונוכרומטיות יש להן דקויות גבוהה יותר ממצלמות צבע. זה נובע מהעובדה ש픽סל כלשהו במצלמה מונוכרומטית תופסת את כל האור שמגיע אליה.

מדוע מצלמות מונוכרום טובות יותר ממצלמות צבע בראייה מובנית?

יישומי ראייה מובנית דורשים פרטים של תמונה מדוייקים יותר ועיבוד מהיר יותר. אז מדוע מצלמות מונוכרום טובות יותר בראייה מובנית? ניתן לסכם את ההantages הבאים:

1. מצלמות מונוכרום מצליחות יותר בתנאים של lightning נמוכה
2. אלגוריתמים למצלמות מונוכרום מאופטים בזהירות
3. חיישני מונוכרום הם בעלי קצבי פריים גבוהים באופן טבעי

נרחיב על כך למטה.

ביצוע טוב יותר בה lightning נמוכה

ההבדל העיקריرئيسי בין מצלמות צבע למצלמות מונוכרומטיות הוא שהאחרונות אינן מחוברים להן מערך סינון צבע (CFA). על ידי הסרת סינוני הצבע, מצלמת מונוכרום הופכת רגישה יותר לאור ומקבלת כמות גדולה יותר של אור.
בנוסף, מצלמות צבע בדרך כלל מצוידות בסינוני חיתוך אינפרא אדום כדי למנוע מגוון בעיות התאבכות צבע שנגרמות בתגובה של שלושת הצבעים הבסיסיים עם אורך גל האור הקרוב לאינפרא אדום.
מאחר ומצלמות מונוכרום אין להן גם מערך סינון צבע וגם סינון חיתוך אינפרא אדום, חיישן יכול לגלות טווחספקטרלי רחב יותר לקבל כמות גדולה יותר של אור. זה אומר שמצלמות מונוכרום מסוגלות לעבוד בצורה יוצאת מן הכלל תחת תנאים של אור דק.

אלגוריתמים מהירים יותר

מצלמות צבע אינן מתאימות לשימושים בראייה מובנית מבוססת Edge AI בגלל אלגוריתמי בניית התמונה המורכבים שלהם.
בניגוד לכך, רבים מהאלגוריתמים של מצלמות מונוכרום יכולים לשמש לזיהוי עצמים, לחיזוי עצמים ולתפקודים אחרים באמצעות מודלים של ראייה ממוחשבת.

קצב פריים גבוה יותר

פיקסלים של חיישני מצלמות מונוכרומטיות קטנים יותר מהמצלמות הצבע. במצלמות צבע, כמות הנתונים שצריכה להיבעתק כדי לעבד את אותה תמונה גבוהה יותר והזמן לעיבוד ארוך יותר מאשר במצלמות דיגיטליות מונוכרומטיות, מה שגורם לקצב מסגרות איטי יותר. מצד שני, המצלמות המונוכרומטיות יש להן עיבוד מהיר יותר וקצב מסגרות גבוה יותר.

כאן ניתן להסיק שאם מעבדים את אותם נתוני התמונה בפלטפורמות ראייה מובנות, מהירות העיבוד, הביצועים באור נמוך וקצב המסגרות של מצלמות מונוכרומטיות הם גבוהים וטובים יותר ממצלמות צבע, ולכן זה עדיף להשתמש במצלמות מונוכרומטיות מאשר במצלמות צבע בפלטפורמות ראייה מובנות.

יישומים למודולים של מצלמות מונוכרומטיות

נבדוק כמה יישומי ראייה מובנית שלא דורשים בהכרח מידע על צבע ונסתכל כיצד מצלמה מונוכרומטית יכולה לעשות את ההבדל.

זיהוי אוטומטי של מספרי לוחיות רישוי (ANPR)

במערכות מערכות תחבורה חכמות, לעתים קרובות יש צורך לזהות עבירות על ידי צילום לוחיות רישוי. הדבר הראשון שאפשר להבהיר הוא שהמידע על הצבע אינו הכרחי לנו, כל מה שנדרש הוא לתפוס את התמונה במהירות ואז לניתוח אותה כדי לקרוא את מידע הרכב באמצעות OCR (הכרה אופטית של תווים). בין אם זה ביום או בלילה. לכן, מצלמות דיגיטליות מונוכרומטיות עם רגישות גבוהה ויכולת טובה מאוד בתנאים של אור נמוך מסוגלות להשלים את האפליקציה הזו בצורה טובה. עם זאת, באזורים מסוימים שבהם נדרש זיהוי לפי לוחיות בצבע, עדיין יש להשתמש במצלמות צבע.

ק ביקורת איכות

ביישומים של אוטומציה תעשייתית שבהם משתמשים במצלמות כדי לגלות אם עצם ניזוק או לא, ניתן להשתמש במצלמות מונוכרומטיות. זה בשימוש נרחב בפабקאות כדי לוודא שהאיכות המוצר מספקת.

מסקנות

לסיכום, גם מצלמות מונוכרומטיות וגם מצלמות צבע יש להן יתרונות וסיבוכים משלהן. יותר יישומים וצרכינו שונים, עלינו לשלב את הסיטואציה האמיתית כדי לקבל החלטה. המצלמה המונוכרומטית מפגינה ביצועים טובים בהארת נמוכה, מסוגלת לתפוס תמונות ברורות ומעמיקות בהגדרות אפלוליות, אך העלות שלה גבוהה יותר ואין לה יכולת לתפוס תמונות בצבע. מצלמות צבע מסוגלות לתפוס תמונות מלאות-צבע, אך רגישותיהן להארה נמוכה נמוכות ועשויות לייצר תמונות לא ברורות ולא מעמיקות בהגדרות אפלוליות.

אנו מקווים שהמאמר הזה נתן לכם הבנה ראשונית על ההבדלים בין מצלמות מונוכרומטיות למצלמות צבע, ועל סוגי היישומים שבהם מצלמות מונוכרומטיות הם מתאימים. למשל, ביישומים שבהם תוצאה בצבע אינה חשובה, אלא דווקא רגישות וביצועי אפלוליות, יש להשתמש במצלמה מונוכרומטית.

כמובן, Sinoseen תמיד זמינה כדי לעזור לך אם תצטרך עזרה, ועם יותר מ-15 שנות נסיון כספק של פתרונותות קמירות OEM , יש ל-Sinoseen מגוון רחב של מצלמות בדפוס אפור עם תצורות ופרמטרים שונים לכל יישום. אנא לא היסס ליצור איתנו קשר אם תזדקק לעזרה כלשהי.