Qual é a relação sinal/ruído?Como é que isso afecta a visão incorporada?
Não sei se já compreendeu o conceito de relação sinal/ruído (SNR).sistemas de visão incorporadosOs sistemas de segurança devem saber que estes sistemas dependem de câmaras e sensores avançados para capturar e processar dados de imagem e vídeo e fornecer informações e respostas em tempo real, tornando-os populares em indústrias como a saúde e a segurança.
Talvez você ainda esteja intrigado sobre a relação sinal-ruído. embora você tenha ouvido falar dela, você não entende o que significa, como é calculado e por que é importante. então neste artigo, vamos saber mais sobre sua importância na visão incorporada (por exemplo, câmeras de vigilância inteligentes, fotografia automática de transferência, etc
Qual é a relação sinal/ruído?
O que é o sn ratio?o sinal-ruído ratio, ou snr para abreviar, é uma medida quantitativa da intensidade de um sinal desejado em relação ao ruído de fundo (sinal indesejado). o snr é importante para comparar sinais úteis com sinais interferentes em um sistema, distinguir entre vários sinais de
O rácio sinal-ruído é geralmente expresso em decibéis (db). Quanto maior o valor da relação sinal-ruído, melhor a saída. na visão incorporada, o sinal é os dados capturados pelo dispositivo, que podem conter informações que o sistema precisa processar. O ruído pode ser qualquer fator externo, como interferência eletr
Assim como calcular snr?calculo da relação sinal/ruído ((snr) pode ser usado a fórmula e o resultado é expresso usando decibéis:
Fórmula da relação s/n: snr = 20 * log10 (amplitude do sinal / amplitude do ruído)
onde a amplitude do sinal é a intensidade dos dados de imagem ou vídeo e a amplitude do ruído é a intensidade do ruído que afecta os dados.
Por que razão é importante a relação sinal/ruído na visão incorporada?
A relação sinal/ruído é importante porque afeta diretamente a qualidade dos dados de imagem e vídeo e a precisão e confiabilidade dos resultados da análise. Quando se trata de aplicações de visão incorporada, como processamento de bordas, como contagem de cabeças e reconhecimento de objetos, uma alta snr é benéfica para reduzModulos de câmara de baixa luminosidade, pode reflectir claramente o impacto do ruído na qualidade da imagem.
impacto do ruído nos dados de visão incorporados
ruído refere-se, em termos gerais, a sinais indesejados que aparecem em dados de imagem ou vídeo, como distorção, ruído quântico, pixelação, etc., que podem levar a erros nos dados. A presença desses ruídos reduz a visualização dos dados e torna mais difícil para o sistema extrair e processar informaçõesO que é ruído na visão incorporada?
impacto da relação sinal/ruído no desempenho do sistema de visão incorporado
Nível de ruído:Uma baixa snr amplifica o nível de ruído, dificultando o sistema a extração de informações úteis.
Faixa dinâmica:O nível de snr afeta diretamente a faixa dinâmica do sistema, que é a relação entre a parte mais brilhante e a mais escura. Um snr baixo dificultará o sistema a distinguir entre diferentes luminosidades e contrastes.
Resolução e nitidez: uma baixa snr fará com que o reconhecimento de objetos fique preso, o que, enquanto uma alta snr ajuda a melhorar a resolução e nitidez da imagem, tornando os detalhes mais óbvios e ajudando os algoritmos de detecção de bordas.
Qual é a relação entre as características da SNR e da câmara?
A SNR não afeta apenas a visualização, está intimamente relacionada com muitas características da câmera. Entender como essas características afetam a SNR pode levar a melhores resultados visuais.
Faixa dinâmica:Uma boa faixa dinâmica pode capturar mais tons de cor, o que é bom para obter melhor snr em diferentes níveis de brilho e melhor distinguir detalhes em áreas claras e escuras.
Iso sensibilidade:O iso elevado amplifica o sinal enquanto amplifica o ruído, diminuindo a snr. O iso baixo dá um melhor rácio som/ruído, mas requer uma melhor luz para a exposição.
velocidade do obturador:Velocidades de obturação mais rápidas reduzem o desfoque do movimento, mas exigem uma abertura maior ou iso, o que afeta a snr. Velocidades de obturação mais lentas em condições de pouca luz resultam em menor snr devido ao aumento da exposição.
Tamanho do sensor:Quanto maior o sensor, maiores os pixels, mais fótons são coletados e mais luz pode ser capturada para uma melhor relação sinal-ruído. Pelo contrário, pixels pequenos podem gerar ruído e afetar o snr.
Algoritmos de processamento de imagem:Algoritmos avançados de processamento de imagem podem reduzir o ruído indesejado e melhorar a RN, mantendo o detalhe da imagem.
Dimensão da abertura:Quanto maior a abertura, maior a luz, o que contribui para melhorar a relação snr. Quanto menor a abertura, maior o tempo de exposição necessário, o que introduz mais ruído.
- Não.
Por que o tempo de exposição afeta a SNR?
O tempo de exposição também é um fator chave na SNR, determinando quanto tempo o sensor recebe luz. Tempos de exposição mais longos podem aumentar o número de fótons capturados, teoricamente aumentando a intensidade do sinal e melhorando a relação sinal-ruído. Isso também pode levar à criação de mais ruído fotônico e eletr
A partir do exposto, podemos concluir que o (s) sinal (s) é (são) proporcional (s) ao número de fótons recolhidos durante o tempo de exposição, sendo este último calculado como o produto da intensidade luminosa (i) e do tempo de exposição (t):
quando se considera a intensidade do fóton incidente, o ruído de dispersão de fótons (ruído de dispersão de fótons é um tipo de ruído inerente a qualquer sistema que conta a luz em unidades discretas (ou seja, fótons)) também aparece. a relação sinal-ruído devido ao ruído de dispersão de fótons
Quando o tempo de exposição é mais longo, o número de fótons coletados (n) também aumenta, e assim também o sinal (s). a raiz quadrada do sinal (√s) também aumenta. isso significa que, no caso de ruído de grãos dispersos, a relação som/ruído aumenta com a raiz quadrada do tempo de exp
Algumas sugestões relevantes para melhorar a RNN na visão incorporada
A partir do que precede, posso dizer que a redução do ruído ou a melhoria da qualidade do sinal podem ser eficazes para melhorar a NRN. Para isso, podemos apresentar as seguintes sugestões de otimização relevantes:
- Para a otimização da intensidade do sinal. mas evitar a otimização excessiva para evitar a amplificação do ruído, resultando em nenhuma melhoria substancial na imagem.
- Otimizar a arquitetura da câmera ao comprar ou personalizar a câmera. Usando um bom design arquitetônico permite um melhor desempenho de imagem.
- Os sensores de imagem de alta qualidade com baixo ruído de leitura podem reduzir o ruído e melhorar a RN.
- O projecto térmico eficaz reduz a temperatura do sensor e reduz outras formas de ruído, como o ruído térmico.
- Otimizar as configurações da câmera, como tempo de exposição e velocidade do obturador para reduzir o ruído e capturar as melhores imagens.
para resumir
A relação sinal-ruído é um fator importante que afeta os sistemas de visão incorporados, o que afeta diretamente a qualidade dos dados de imagem e vídeo e a precisão e confiabilidade dos resultados de análise. esperamos que através deste artigo possamos entender melhor o significado da relação sinal-ruído, os fatores que a afetam e
Se você precisar de ajuda ou personalizar uma câmera de baixo ruído e integrá-lo em sua aplicação de visão incorporada, por favor, sinta-se à vontade paraContacte-nos- Não.