6 czynników decydujących o wydajności aparatu przy słabym oświetleniu | Jak optymalizować?

Jak wykonać obrazowanie przy słabym oświetleniu w miejscach o słabych warunkach oświetleniowych? Jest to poważne wyzwanie, które nęka wbudowane aplikacje wizyjne. Osiągnięcie dobrych osiągów przy słabym oświetleniu nie jest łatwe, ponieważ wpływa na nie interakcja różnych czynników. W przeszłości, ze względu na ograniczoną technologię, obrazy uchwycone w warunkach słabego oświetlenia nie były wyraźne, a nawet zawierały dużo szumów i utraty szczegółów. Wraz z rozwojem czujników i wbudowanych technologii wizyjnych, obrazowanie przy słabym oświetleniu ma teraz dobre rozwiązania i może być rejestrowane nawet w nocy.

W tym artykule przyjrzymy się czynnikom wpływającym naWydajność przy słabym oświetleniuoraz poszczególne obszary zastosowań, w których w grę wchodzi obrazowanie przy słabym oświetleniu.

Co to jest wydajność przy słabym oświetleniu?

Zanim przyjrzymy się czynnikom wpływającym na wydajność przy słabym oświetleniu, musimy zrozumieć, czym jest wydajność przy słabym oświetleniu.
Wydajność przy słabym oświetleniu to zdolność kamery do zapewniania wyraźnych obrazów w warunkach słabego oświetlenia poprzez zachowanie szczegółów obrazu przy jednoczesnej minimalizacji szumów obrazu. Ta wydajność jest ważna w przypadku zastosowań wizyjnych, które wymagają obrazowania w nocy lub w warunkach słabego oświetlenia. Poniżej znajduje się porównanie obrazowania z urządzeniami obsługującymi słabe oświetlenie i bez nich.

Jakie czynniki wpływają na wydajność kamery przy słabym oświetleniu?

Istnieje sześć głównych czynników, które wpływają na wydajność kamery przy słabym oświetleniu:

1. Stosunek sygnału do szumu (SNR)
2. Przysłona obiektywu
3. Rozmiar w pikselach
4. Czułość
5. Czynniki środowiskowe
6. Algorytmy przetwarzania obrazu

Przyjrzyjmy się bliżej specyfice każdego z poniższych czynników.

Stosunek sygnału do szumu (SNR)

Stosunek sygnału do szumu (SNR)jest ważną miarą wydajności kamery, odzwierciedlającą stosunek sygnału do szumu na obrazie. Wysoki stosunek sygnału do szumu zwykle oznacza, że w warunkach słabego oświetlenia jest mniej szumów, a moduł kamery jest w stanie zapewnić ostrzejsze obrazy. Kamera pracująca przy słabym oświetleniu została zaprojektowana tak, aby osiągnąć wyższy stosunek sygnału do szumów poprzez zminimalizowanie szumów, poprawiając w ten sposób jakość obrazu.

Przysłona obiektywu

Wielkość otworu obiektywu określa ilość światła, które pada na matrycę. Im większa przysłona, tym więcej światła wpada do niej i tym lepiej nadaje się do fotografowania w warunkach słabego oświetlenia. Dlatego w warunkach słabego oświetlenia zalecana jest większa przysłona. Jednak zwiększonej przysłonie może towarzyszyć zmniejszona głębia ostrości, dlatego w przypadku zastosowań z różnicami odległości wymagane jest staranne rozważenie projektu.

Rozmiar w pikselach

Piksele to podstawowe jednostki składające się na obraz, a rozmiar piksela to fizyczne wymiary tych jednostek pikseli. Im większy rozmiar piksela, tym większa jego zdolność do odbierania światła. Jest w stanie uchwycić więcej szczegółów i zredukować szumy w warunkach słabego oświetlenia. Ważne jest, aby pamiętać, że zwiększenie rozmiaru piksela spowoduje, że mniej pikseli będzie w stanie pomieścićMiniaturowy moduł kamery, co prowadzi do zmniejszenia rozdzielczości lub zwiększenia rozmiaru matrycy.

Czułość

Czułość jest wskaźnikiem zdolności przetwornika obrazu do przekształcania padającego światła w sygnał elektryczny, innymi słowy, jak dobrze kamera reaguje na światło. Kamera o wysokiej czułości jest w stanie uchwycić więcej szczegółów obrazu w warunkach słabego oświetlenia. Jest to jedna z podstawowych cech aparatu o słabym oświetleniu.

Czynniki środowiskowe

Ogólna jasność otoczenia wpływa na zdolność aparatu do rejestrowania użytecznych obrazów. Temperatura barwowa dostępnego światła wpływa na balans bieli i możliwości odwzorowania kolorów aparatu. Jednocześnie wyższe temperatury zwiększają hałas i zmniejszają wydajność przy słabym oświetleniu, dlatego kamery o słabym oświetleniu wymagają odpowiedniego rozwiązania do zarządzania temperaturą.

Algorytmy przetwarzania obrazu

Algorytmy redukcji szumów modułu kamery skutecznie usuwają niechciane ziarno z obrazów i zachowują szczegóły obrazu w słabym świetle. HDR przechwytuje szerszy zakres tonów i zapobiega przycinaniu świateł i kompresji cieni.

Czynniki te są ze sobą powiązane i współpracują ze sobą, aby wpływać na skuteczność aparatu w warunkach słabego oświetlenia. Na przykład kamery o dużych rozmiarach pikseli i wysokim stosunku sygnału do szumu zapewniają wysokiej jakości obraz wyjściowy w warunkach słabego oświetlenia. Tymczasem optymalizacja przysłony obiektywu, czułości i algorytmów przetwarzania obrazu może jeszcze bardziej zwiększyć wydajność aparatu w warunkach słabego oświetlenia.

Jak zoptymalizować wydajność kamery przy słabym oświetleniu?

Teraz, gdy zrozumieliśmy istotne czynniki wpływające na wydajność powyższej kamery przy słabym oświetleniu, możemy przeprowadzić ukierunkowaną optymalizację, aby zapewnić, że kamera przy słabym oświetleniu będzie grała z maksymalną wydajnością. Poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie do kilku opcji optymalizacji:
Optymalizacja obiektywu:Wybierz obiektyw o większej maksymalnej przysłonie i dodaj stabilizację optyczną, aby zmaksymalizować zdolność skupiania światła.
Zoptymalizowane algorytmy przetwarzania obrazu:Popraw jakość obrazu w warunkach słabego oświetlenia, korzystając z zaawansowanej redukcji szumów, optymalizacji zakresu dynamicznego i innych technik optymalizacji obrazu.
Względy środowiskowe:Dokładnie oceń warunki, temperaturę barwową i temperaturę oświetlenia otoczenia, aby zapewnić optymalną wydajność kamery.

Zastosowanie modułów kamer o słabym oświetleniu w nowoczesnym systemie wizyjnym

Kamery o słabym oświetleniu są obecnie szeroko stosowane w różnych wbudowanych aplikacjach wizyjnych. Tutaj przyjrzymy się pokrótce niektórym z bardziej powszechnych i popularnych aplikacji opartych na wydajności kamer przy słabym oświetleniu.

Inteligentne monitorowanie transportu:Inteligentne systemy transportowe muszą wykorzystywać moduły kamer o słabym oświetleniu do identyfikacji tablic rejestracyjnych i monitorowania ruchu w nocy lub w miejscach o słabym oświetleniu, takich jak tunele o niewystarczającym oświetleniu. Chociaż nie wszystkie inteligentne systemy transportowe wymagają kamer o słabym oświetleniu, nadal jest to zalecane.

Inspekcja przemysłowa:W przemyśle wytwórczym kamery o słabym oświetleniu mogą być używane do automatycznej kontroli jakości, aby zapewnić wysokie standardy produktów nawet w słabo oświetlonym środowisku pracy. Produkty modułu kamery noktowizyjnej firmy Sinoseen są w stanie zapewnić wysoką jakość obrazu przy zachowaniu najwyższej wydajności przy słabym oświetleniu.

Trutnie:Drony są obecnie popularnym zastosowaniem, a dzięki zamontowaniu na dronie wysokowydajnego modułu kamery przy słabym oświetleniu możliwe jest wykonywanie nocnych zdjęć lotniczych lub innych zadań nadzorczych.

Rozwiązania SInoseen do pracy przy słabym oświetleniu

W SInoseen oferujemy szeroką gamę modułów kamer do pracy przy słabym oświetleniu. Dzięki piętnastoletniemu doświadczeniu w dziedzinie systemów wizyjnych i zespołowi wyspecjalizowanych inżynierów możemy dostarczyć najbardziej odpowiednie rozwiązanie modułu kamery przy słabym oświetleniu dla Twoich potrzeb. Oczywiście mamy też kilka przypadków referencyjnych, jeśli jesteś zainteresowany, możesz przejść do przeglądania. Jednocześnie możemy równieżDostosuj rozwiązaniezgodnie z Twoimi potrzebami, aby w jak najpełniejszym stopniu spełniał Twoje oczekiwania.