6 factoren die de prestaties van een camera in schemerlicht bepalen | Hoe te optimaliseren?

Hoe kun je laagverlichte beelden opnemen in gebieden met slechte verlichtingsomstandigheden? Dit is een groot probleem dat al lang aan embedded vision-toepassingen knaagt. Het bereiken van goede prestaties bij lage verlichting is niet eenvoudig, omdat het wordt beïnvloed door de interactie van verschillende factoren. In het verleden waren afbeeldingen die in slecht verlichte omgevingen werden vastgelegd vaak onduidelijk en zelfs vol met ruis en verlies van details, vanwege technologische beperkingen. Met de ontwikkeling van sensoren en embedded vision-technologieën biedt laagverlichte opname nu goede oplossingen en kan het zelfs 's nachts worden gedaan.

In dit artikel bekijken we de factoren die invloed hebben op prestaties bij weinig licht en de individuele toepassingsgebieden waarbij laagverlichte opname betrokken is.

Wat is laagverlichte prestatie?

Voordat we kijken naar de factoren die invloed hebben op de prestaties bij lage verlichting, moeten we begrijpen wat laagverlichte prestatie inhoudt.
Low-light performance is de mogelijkheid van een camera om duidelijke afbeeldingen te produceren in schemeromstandigheden door beeldetails te behouden terwijl geluidsstoring wordt geminimaliseerd. Deze prestatie is belangrijk voor visieapplicaties die nachtelijk of in schemeromstandigheden imaging vereisen. Hieronder volgt een vergelijking van imaging met en zonder apparaten die geschikt zijn voor low-light.

Welke factoren beïnvloeden de low-light performance van een camera?

Er zijn zes hoofdfactoren die de low-light performance van een camera beïnvloeden:

1. Signaal-ruisverhouding (SNR)
2. Lensopenstaande
3. Pixelgrootte
4. Gevoeligheid
5. Milieu Factoren
6. Beeldverwerkingsalgoritmes

Laten we hieronder nader ingaan op de specifieke details van elke factor.

Signaal-ruisverhouding (SNR)

Signaal-ruisverhouding (SNR) is een belangrijke maatstaf voor camera-prestaties, waarbij het verhouding tussen signaal en ruis in een afbeelding wordt weerspiegeld. Een hoge SNR betekent meestal dat er in schemerachtige omstandigheden minder ruis is en het camera-module scherpere afbeeldingen kan leveren. Een low-light-camera is ontworpen om een hogere SNR te bereiken door ruis te minimaliseren, waardoor de beeldkwaliteit verbetert.

Lensopenstaande

De grootte van de lensopening bepaalt hoeveel licht de sensor bereikt. Hoe groter de opening, des te meer licht komt er binnen, en des te beter is het voor het fotograferen in slechtverlichte omstandigheden. Daarom wordt een grotere opening aanbevolen bij slecht licht. Maar een vergrote opening kan gepaard gaan met een verminderde diepte van scherpstelling, zodat bij toepassingen met afstandsverschillen zorgvuldige ontweroverwegingen vereist zijn.

Pixelgrootte

Pixels zijn de basis-eenheden die een afbeelding vormen, en de pixelsgrootte is de fysieke afmetingen van deze pixel-eenheden. Hoe groter de pixelsgrootte, des te groter zijn hun mogelijkheden om licht op te vangen. Ze kunnen meer detail vastleggen en ruis in slechtverlichte omstandigheden verminderen. Het is belangrijk om te beseffen dat een toename van de pixelsgrootte resulteert in minder pixels die kunnen worden ondergebracht door de miniature camera module , wat leidt tot een vermindering van de resolutie of een toename van de sensorgrootte.

Gevoeligheid

Sensitiviteit is een maat voor de mate waarin een beeldsensor in staat is om inkomend licht om te zetten in een elektrisch signaal, met andere woorden, hoe goed de camera reageert op licht. Een camera met hoge sensitiviteit kan meer beeldetail vastleggen bij slecht verlichte omstandigheden. Dit is een van de belangrijkste kenmerken van een camera voor weinig licht.

Milieu Factoren

De algemene helderheid van de omgeving beïnvloedt de mogelijkheid van de camera om bruikbare afbeeldingen te vangen. De kleurtemperatuur van het beschikbare licht beïnvloedt de witbalans en de kleurreproductiecapaciteiten van de camera. Tegelijkertijd verhogen hogere temperaturen ruis en verminderen ze de prestaties in weinig licht, dus cameras voor weinig licht hebben een geschikte thermische beheersoplossing nodig.

Beeldverwerkingsalgoritmes

De ruisreductiealgoritmes van het cameramodule zijn effectief in het verwijderen van ongewenste korrel uit afbeeldingen en behouden beeldetail in weinig licht. HDR vangt een bredere reeks van tinten op en voorkomt het overschrijven van highlights en het comprimeren van schaduwen.

Deze factoren zijn met elkaar verbonden en werken samen om de effectiviteit van de camera in schemerlichtomstandigheden te beïnvloeden. Bijvoorbeeld, cameras met grote pixelsizes en hoge signaal-ruisverhoudingen bieden een hoge kwaliteit afbeeldingsuitkomst in schemerlichtomstandigheden. Tegelijkertijd kan de optimalisatie van de lensopenstaande, gevoeligheid en afbeeldingsverwerkingalgoritmes de prestaties van de camera in schemerlicht verder verbeteren.

Hoe kun je de prestaties van een camera in schemerlicht optimaliseren?

Nu we de relevante factoren die invloed hebben op de prestaties van de camera in schemerlicht hebben begrepen, kunnen we gerichte optimalisaties uitvoeren om ervoor te zorgen dat de camera in schemerlicht de maximale prestaties levert. Hieronder volgt een korte inleiding op een aantal optimalisatieopties:
Lensoptimalisatie: kies een lens met een grotere maximale opening en voeg optische stabilisatie toe om de mogelijkheid om licht te bundelen te maximaliseren.
Goptimaliseerde afbeeldingsverwerkingalgoritmes: Verbeter de beeldkwaliteit in schemeromstandigheden met behulp van geavanceerde ruisreductie, dynamische bereikoptimalisatie en andere beeldoptimalisatietechnieken.
Milieubewustzijn: Evalueer zorgvuldig de omstandigheden, kleurtemperatuur en temperatuur van het omgevingslicht om een optimale camera-prestatie te waarborgen.

Toepassing van Schemerlicht Camera Modules in Moderne Embedded Vision

Schemerlichtcamera's worden nu breed gebruikt in verschillende embedded vision toepassingen. Hieronder nemen we een korte blik op sommige van de gangbare en populaire toepassingen gebaseerd op de prestaties van camera's in schemerlicht.

Intelligente verkeersbewaking: Intelligente verkeerssystemen moeten gebruikmaken van schemerlichtcamera-modules om kentekens te herkennen en het verkeer 's nachts of in schemerlichtgebieden zoals slecht verlichte tunnels te bewaken. Hoewel niet alle intelligente verkeerssystemen schemerlichtcamera's vereisen, wordt het toch aanbevolen.

Industriële inspectie: In de fabricage-industrie kunnen camera's met weinig licht worden gebruikt voor geautomatiseerde kwaliteitscontroles om hoge productnormen te waarborgen, zelfs in slecht verlichte werkomgevingen. De nachtzichtcamera-modules van sinoseen bieden hoge beeldkwaliteit terwijl ze optimale prestaties leveren in situaties met weinig licht.

Drones: Drones zijn tegenwoordig een populaire toepassing, en door een hoogpresterende camera-module met weinig licht op een drone te monteren, is het mogelijk om nachtelijke luchtfotografie of andere bewakingsopdrachten uit te voeren.

Oplossingen voor weinig licht van SInoseen

Bij SInoseen bieden we een breed assortiment aan camera-modules voor weinig licht. Met vijftien jaar ervaring in ingebedde visie en een team van gespecialiseerde ingenieurs kunnen we de meest geschikte camera-module voor weinig licht bieden voor uw behoeften. Natuurlijk hebben we ook enkele referentiecasussen, als u geïnteresseerd bent, kunt u ze bekijken. Tegelijkertijd kunnen we ook de oplossing aanpassen volgens uw behoeften om ervoor te zorgen dat het volledig aan uw verwachtingen voldoet.