Como obter um desempenho aprimorado de foco automático? Câmeras de alta qualidade Sinoseen

Da leitura de código de barras a interfaces de terminais de autoatendimento e robôs industriais sofisticados, as câmeras de foco automático tornaram-se uma ferramenta indispensável em uma ampla gama de indústrias. A função de foco automático permite um foco claro ajustando a lente para melhorar a confiabilidade e a eficiência da captura de dados visuais, e como melhorar o desempenho das câmeras de foco automático tornou-se o foco do momento.

O que é foco automático?

O foco automático é um recurso da câmera que se adapta rapidamente às mudanças na distância entre a câmera e o assunto, alterando dinamicamente a posição da lente para obter a imagem mais nítida possível. O sistema de foco automático consiste em um freio de lente, umprocessador de sinal de imagem (ISP)e a função 3A, que é um termo coletivo para foco automático, exposição automática e balanço de branco automático, que funcionam em conjunto para garantir a qualidade de imagem ideal. Já vimos as informações sobre o foco automático antes, interessado nopróximo artigo.

Desafios do mecanismo de foco automático

As câmeras de foco automático são projetadas com uma faixa de foco padrão de normalmente 10 cm ao infinito e precisão de foco média. Ainda é um pouco inadequado em algumas aplicações específicas, por exemplo:

• Em situações em que o tamanho do objeto é significativamente menor do que a região de interesse (ROI) do foco automático, a precisão do foco automático padrão pode não ser suficiente.
• Algumas aplicações que requerem uma distância de trabalho fixa não se beneficiam do recurso de foco de faixa total. Quando os objetos cobrem a maior parte do ROI, é necessária uma maior precisão de AF e tempos de estabilização mais rápidos.
• A velocidade com que o sistema de foco automático trava no ponto de foco correto é importante para a necessidade de tempos de resposta rápidos.

Como a precisão do foco automático pode ser melhorada?

O processador de sinal de imagem (ISP) desempenha um papel fundamental no mecanismo AF. E a Sinoseen tem várias opções para melhorar a precisão do foco das câmeras AF, que envolvem o ajuste fino das configurações do ISP.

1. Usando o método de duas passagens no ISP

Método tradicional: as câmeras AF da General Sinoseen suportam varredura única para toda a faixa de AF (10 cm ao infinito) por padrão. Este algoritmo AF varre do infinito para a posição macro e pode ser personalizado com configurações direcionadas nas configurações do ISP. O algoritmo AF usa escalada para encontrar a imagem mais nítida para cada quadro enquanto move o freio da lente. O ISP calcula a média das bordas de cada quadro e obtém a nitidez relativa para cada posição da lente. Quando o foco mais alto é alcançado, a posição da lente se estabiliza e o ISP retorna ao estado AF Success. Isso pode não ter precisão.

Método de duas passagens: O uso do método de duas passagens aumenta o número de varreduras realizadas pelo ISP. Uma varredura inicial é realizada para determinar a posição de foco ideal e, em seguida, uma segunda varredura detalhada é realizada em torno dessa posição, melhorando significativamente a precisão do foco.

2. Estreitar o alcance de digitalização AF

Em cenários em que a distância de trabalho é determinada, como leitura de código de barras ou quiosques de venda automática, a faixa AF pode ser reduzida para digitalizar apenas essa faixa, melhorando a precisão. Por exemplo, se um objeto for fixado entre 1 m e 1,5 m, por padrão, a câmera AF foca entre 100 e 120. No entanto, é possível remapear esse intervalo para 255 etapas em vez das etapas usuais de 0 a 255 por meio das configurações do ISP. para melhorar a precisão do AF.

Geralmente, o alcance da varredura é determinado pela distância de trabalho, o que é conveniente para o ISP escanear a mesma área com maior precisão.

3. Aumente o valor do slot de digitalização

O número de passos equidistantes (slots) na faixa AF está diretamente relacionado à precisão do foco. Aumentar o valor do slot permite uma varredura mais detalhada da faixa de foco, resultando em ajustes mais precisos e maior precisão. Isso é particularmente eficaz no método de varredura de duas passagens.

4. Melhorar o tempo de estabilização de AF aumentando a velocidade de AF

O tempo que leva para o ISP detectar a nitidez ideal enquanto move a posição da lente é chamado de tempo de pesquisa. Modificando as configurações do ISP com ummódulo de câmera SInoseen personalizadopode efetivamente reduzir o tempo de pesquisa.
As maneiras de melhorar o tempo de pesquisa incluem:

• Modificando o valor do slot
• modificando a tabela de pesquisa de velocidade do atuador (LUT)

Modificando o valor do slot

O valor do slot determina o número de etapas necessárias para que a lente ajuste o foco e afeta diretamente a velocidade e a precisão do foco automático. Aumentar o valor do slot permite que a lente faça menos e maiores ajustes, resultando em aquisição de foco mais rápida, mas pode reduzir a precisão. Por outro lado, diminuir o valor do slot diminui o foco automático, mas pode melhorar a precisão fazendo ajustes mais finos.

Modificando a tabela de pesquisa de velocidade do atuador (LUT)

A LUT atua como uma ponte entre o ISP e o atuador da lente, traduzindo comandos de foco em movimento físico. Ao ajustar a LUT, o número de etapas necessárias para mover a lente para o ponto de foco desejado pode ser reduzido, reduzindo assim o tempo de estabilização. No entanto, as compensações com a precisão do foco automático precisam ser consideradas.

5. Foco baseado em ROI para maior velocidade

Focar em áreas específicas da imagem em vez de todo o quadro pode acelerar significativamente o processo de foco automático. Ao priorizar a área de interesse, a câmera pode se ajustar rapidamente às mudanças dentro dessa área, o que é particularmente útil em aplicações como detecção de rosto.

Conclusão

Pelo que aprendemos neste artigo, fica claro que as maneiras mais eficazes de melhorar os tempos de estabilização do foco automático geralmente envolvem uma combinação de técnicas, incluindo ajuste de slot, modificação de LUT e foco baseado em ROI. Testar e refinar continuamente essas configurações é importante para alcançar um equilíbrio entre velocidade e precisão para uma determinada aplicação.

Obviamente, se você tiver alguma dúvida sobre como obter um desempenho aprimorado de foco automático, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco, poisSinoseentem mais de uma década de experiência em aplicações de visão embarcada e está confiante de que seremos capazes de fornecer uma resposta satisfatória.