픽셀 융합의 기본 개념과 작동 방식은 무엇입니까? 이점들은 무엇입니까?

이미지 명확성과 민감성은 항상 사용자와 개발자 모두에게 공통된 목표였습니다. 최근 몇 년 동안 픽셀 배닝 기술은 뜨거운 주제로 자리 잡았고, 이는 작은 픽셀 크기의 카메라의 감도를 독특한 방식으로 향상시켜 낮은 조명 조건에서도 고품질의 이미지를 촬영 할 수 있습니다. 픽셀 융합이라는 용어는 스마트폰 카메라에서 더 일반적으로 사용되지만, 기계 비전과 임베디드 비전에서도 응용 프로그램을 찾기 시작했습니다.

이 기사에서는 픽셀 배닝이 어떻게 작동하는지, 픽셀을 합쳐 더 큰 픽셀 크기를 시뮬레이션하는 방법을 자세히 살펴보고, 센서의 크기를 증가시키지 않고 카메라의 감도를 높일 수 있습니다.

픽셀은 내장된 시각과 카메라에서 어떤 역할을 합니까?

픽셀 배닝 기술을 탐구하기 전에, 먼저 픽셀이 임베디드 비전과 카메라에서 어떤 역할을 하는지 이해해야 합니다. 광 수용체라고도 불리는 픽셀은 카메라의 센서에 있는 물리적인 점으로, 빛을 포착하여 이미지를 형성하는 역할을 합니다. 픽셀의 크기는 보통 마이크로 (마이크론의 백만분의 하나) 로 측정되며, 1마이크론보다 작은 픽셀은 매우 작다고 간주됩니다.

더 큰 픽셀은 작은 픽셀보다 더 많은 빛을 수집할 수 있습니다. 특히 빛이 희박한 환경에서 중요한 것입니다. 따라서 이러한 조건에서 원하는 이미지 품질을 얻기 위해서는 보통 더 큰 픽셀 크기의 센서를 선택하는 경향이 있습니다. 그러나 작은 픽셀은 작은 물체와 세부 사항을 캡처 할 수 있다는 점에서 장점이 있습니다. 예를 들어, Sinoseen의 SNS-USB2160-v1.0-a2MP 컴팩트 작은 크기의 USB 카메라-1.4 마이크로 픽셀 크기를 가지고, D694P1-A2-E-a는 더 작다고 간주되며2MP HDR USB 카메라 - 3 마이크로 픽셀 크기를 가지고, 더 큰 것으로 간주됩니다.

이 때 문제가 발생합니다. 고해상도 카메라를 원한다면, 그 작은 픽셀 크기는 카메라의 감수성을 제한합니다. 그리고 더 큰 픽셀 크기를 가진 카메라를 선택하면 센서 크기가 그에 따라 증가합니다. 만약 여러분의 애플리케이션에 작은 픽셀 크기의 카메라의 이점들, 예를 들어, 작은 물체를 촬영하면서도 좋은 감수성을 얻는 것이 필요한 경우, 전통적인 방법은 충분하지 않습니다.

여기서는 픽셀 배닝이 적용됩니다. 이미지 배닝 카메라는 더 큰 센서를 선택하지 않고도 더 큰 픽셀 크기를 시뮬레이션 할 수 있습니다. 다음 섹션에서는 이 개념을 더 자세히 살펴볼 것입니다.

이미지 병합의 정의

'비닝'이란게 무슨 뜻이야?픽셀 배닝은 인접 픽셀의 전기 신호를 결합하여 센서 픽셀의 크기를 효과적으로 증가시키는 혁신적인 이미지 처리 기술이며, 이로 인해 작은 픽셀 크기의 카메라에 대한 민감도가 향상됩니다.
기본적으로 픽셀 배닝 기술은 카메라가 해상도를 희생하지 않고 여러 픽셀을 결합함으로써 더 큰 픽셀 크기를 모방할 수 있게 합니다. 이 기술은 소형화된 디자인을 유지하면서 감도를 높이기 위해 노력하는 카메라 애플리케이션에 이상적인 솔루션입니다.

픽셀 결합 방식

픽셀 배닝 기술은 이미지 신호 프로세서 수준에서 4개의 이웃 픽셀의 정보를 하나의 픽셀로 결합하는 데 사용된다. 이 과정은 2×2, 2×1, 3×3 또는 4×4 픽셀의 격자를 더 큰 슈퍼픽셀으로 결합하는 것을 포함한다.

픽셀 합성 과정에서 각 픽셀의 정보는 하나의 큰 픽셀로 통합됩니다. 이것은 예를 들어 4에서 1 또는 2 × 2 픽셀 합병의 경우 이미지의 효과적인 해상도는 센서의 해상도의 1/4으로 감소한다는 것을 의미합니다. 그러나 대부분의 임베디드 비전 응용 프로그램에서는 이러한 해상도 타협이 허용됩니다. 낮은 조명 환경에서 이미지를 캡처 할 때 더 나은 이미지 품질을 위해 특정 양의 해상도를 희생 할사진에 필요한 화소수는- 그래요

픽셀 융합의 핵심은 기존의 센서 디자인을 얼마나 효과적으로 활용하느냐에 있습니다. 주변 픽셀의 데이터를 결합함으로써 카메라는 센서의 물리적 크기를 증가시키지 않고도 빛에 민감한 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이 기술은 특히 휴대용 장치 또는 소형 산업 카메라와 같은 컴팩트 공간에서 높은 민감도를 필요로하는 응용 프로그램에 유용합니다.

또한 픽셀 병합은 개발자가 특정 애플리케이션 요구 사항에 가장 적합한 해상도 및 픽셀 크기의 조합을 찾기 위해 다른 병합 유형 (예를 들어, 2×2, 3×3, 4×4, 등) 을 선택할 수 있도록 함으로써 유연성을 제공합니다. 이러한 유연성은 맞춤형 카메라 솔루션을 구현하는 데 최적의 화소 합병을 제공합니다.

임베디드 비전 응용 프로그램에서 픽셀 배닝을 사용하는 것의 장점

픽셀 배닝 기술은 작은 픽셀 크기의 카메라 모듈의 성능을 향상시키는 강력한 도구로 만드는 몇 가지 중요한 장점을 제공합니다.

• 높은 민감도:픽셀을 합쳐 카메라의 감도가 크게 향상되며, 특히 야간 시각 응용 프로그램과 저조한 환경에서는 유용합니다. 더 큰 픽셀은 더 많은 빛을 포착하여 낮은 조명 조건에서도 높은 품질의 이미지를 얻을 수 있습니다.
• 유연성과 사용자 정의:다양한 픽셀 융합 유형 (예를 들어, 2×2, 3×3, 4×4, 등) 은 유연성을 제공하여 개발자가 특정 응용 프로그램의 필요에 가장 적합한 해상도 및 픽셀 크기의 조합을 선택할 수 있습니다. 이것은 특정 응용 환경에 맞게 카메라 솔루션을 사용자 정의해야하는 개발자에게 큰 장점입니다.
• 소형 디자인:임베디드 시스템이 점점 작아짐에 따라 픽셀 융합 기능을 갖춘 카메라는 원하는 감도를 달성하면서 카메라의 크기를 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 제품 개발자에게 장치에 다른 하드웨어 구성 요소를 수용 할 수있는 더 많은 공간을 제공하여 더 컴팩트한 디자인을 제공합니다.
• 특정 용도에 적합합니다.화소 합병은 밝은 빛에서 해상도 교류를 정당화하기에 충분하지 않을 수 있지만 보안 감시, 천문 사진 또는 생의학적 영상 촬영과 같은 민감도가 증가하는 응용 프로그램에서는 화소 합병이 상당한 성능 향상을 제공합니다.
• 비용 효율성:픽셀 융합은 기존 센서 기술을 사용하여 더 비싸고 큰 센서에 투자 할 필요없이 더 높은 성능을 달성 할 수 있습니다. 이것은 특히 예산이 제한된 프로젝트의 경우 비용 효율적인 솔루션으로 만듭니다.

요약하면 픽셀 통합은 모든 카메라 애플리케이션에 적합하지 않을 수 있지만, 저조한 조명 조건에서 작동해야하는 애플리케이션에서 상당한 성능 이점을 제공합니다. 픽셀 융합은 소형화된 디자인을 유지하면서 민감도를 높이기 위해 노력하는 카메라 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.

결론

결론적으로, 픽셀 배닝은 저조한 빛의 성능 문제를 해결하는 효과적인 수단일 뿐만 아니라 임베디드 비전 기술의 발전에 중요한 요소입니다. 기술이 계속 발전함에 따라, 우리는 이미지 품질과 사용자 경험을 더욱 향상시키기 위해 픽셀 배닝을 기반으로 한 더 혁신적인 응용 프로그램을 미래에 볼 수 있습니다.

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