6 factori care determină performanța unei camere în condiții de lumină scăzută | Cum se optimizează?

Cum se efectuează imagini în condiții de lumină slabă în zonele cu condiții de iluminare slabă? Aceasta este o provocare majoră care a afectat aplicațiile de viziune încorporate. Obținerea unei performanțe bune în condiții de lumină scăzută nu este ușoară, deoarece este afectată de interacțiunea diverșilor factori. În trecut, din cauza tehnologiei limitate, imaginile capturate în medii cu lumină slabă nu erau clare și chiar aveau mult zgomot și pierderi de detalii. Odată cu dezvoltarea senzorilor și a tehnologiilor de viziune încorporate, imaginile în condiții de lumină scăzută au acum soluții bune și pot fi capturate chiar și noaptea.

În acest articol vom arunca o privire asupra factorilor care afecteazăPerformanță în condiții de lumină scăzutăși zonele individuale de aplicare în care este implicată imagistica în condiții de lumină scăzută.

Ce este performanța în lumină scăzută?

Înainte de a ne uita la factorii care afectează performanța în lumină scăzută, trebuie să înțelegem ce este performanța în lumină scăzută.
Performanța în condiții de lumină scăzută este capacitatea unei camere de a oferi imagini clare în medii cu lumină slabă, păstrând detaliile imaginii, reducând în același timp zgomotul imaginii. Această performanță este importantă pentru aplicațiile vizuale care necesită imagistică pe timp de noapte sau în medii cu lumină slabă. Mai jos este o comparație a imaginilor cu și fără dispozitive capabile de lumină scăzută.

Ce factori afectează performanța unei camere în condiții de lumină scăzută?

Există șase factori principali care afectează performanța unei camere în condiții de lumină scăzută:

1. Raportul semnal-zgomot (SNR)
2. Diafragma obiectivului
3. Dimensiunea pixelilor
4. Sensibilitate
5. Factori de mediu
6. Algoritmi de procesare a imaginilor

Să aruncăm o privire mai atentă la specificul fiecărui factor de mai jos.

Raport semnal-zgomot (SNR)

Raportul semnal-zgomot (SNR)este o măsură importantă a performanței camerei, reflectând raportul dintre semnal și zgomot într-o imagine. Un SNR ridicat înseamnă de obicei că, în condiții de lumină slabă, există mai puțin zgomot și modulul camerei este capabil să ofere imagini mai clare. O cameră cu lumină slabă este proiectată pentru a obține un SNR mai mare prin minimizarea zgomotului, îmbunătățind astfel calitatea imaginii.

Diafragma obiectivului

Dimensiunea diafragmei obiectivului determină cantitatea de lumină care lovește senzorul. Cu cât diafragma este mai mare, cu atât curge mai multă lumină în ea și cu atât este mai bună pentru fotografierea în condiții de lumină slabă. De aceea, se recomandă o diafragmă mai mare în condiții de lumină slabă. Cu toate acestea, o diafragmă crescută poate fi însoțită de o adâncime de câmp redusă, astfel încât pentru aplicațiile cu variații de distanță, este necesară o atenție deosebită a proiectării.

Dimensiunea pixelilor

Pixelii sunt unitățile de bază care alcătuiesc o imagine, iar dimensiunea pixelilor este dimensiunea fizică a acestor unități de pixeli. Cu cât dimensiunea pixelului este mai mare, cu atât este mai mare capacitatea sa de a primi lumină. Este capabil să capteze mai multe detalii și să reducă zgomotul în condiții de lumină slabă. Este important de reținut că o creștere a dimensiunii pixelilor va avea ca rezultat mai puțini pixeli care pot fi găzduiți demodul de cameră în miniatură, ceea ce duce la o scădere a rezoluției sau la o creștere a dimensiunii senzorului.

Sensibilitate

Sensibilitatea este un indicator al capacității unui senzor de imagine de a converti lumina incidentă într-un semnal electric, cu alte cuvinte, cât de bine răspunde camera la lumină. O cameră cu sensibilitate ridicată este capabilă să capteze mai multe detalii ale imaginii în condiții de lumină scăzută. Aceasta este una dintre caracteristicile esențiale ale unei camere cu lumină slabă.

Factori de mediu

Luminozitatea generală a mediului afectează capacitatea camerei de a captura imagini utilizabile. Temperatura de culoare a luminii disponibile afectează balansul de alb al camerei și capacitățile de reproducere a culorilor. În același timp, temperaturile mai ridicate cresc zgomotul și reduc performanța în condiții de lumină scăzută, astfel încât camerele cu lumină slabă necesită o soluție adecvată de gestionare termică.

Algoritmi de procesare a imaginilor

Algoritmii de reducere a zgomotului ai modulului camerei sunt eficienți în eliminarea granulației nedorite din imagini și în păstrarea detaliilor imaginii în condiții de lumină slabă. HDR captează o gamă mai largă de tonuri și previne tăierea luminilor și compresia umbrelor.

Acești factori sunt interconectați și lucrează împreună pentru a influența eficacitatea camerei în condiții de lumină slabă. De exemplu, camerele cu dimensiuni mari ale pixelilor și rapoarte semnal-zgomot ridicate oferă imagini de înaltă calitate în condiții de lumină slabă. Între timp, optimizarea diafragmei obiectivului, a sensibilității și a algoritmilor de procesare a imaginii poate îmbunătăți și mai mult performanța camerei în condiții de lumină slabă.

Cum să optimizați performanța camerei în condiții de lumină scăzută?

Acum că am înțeles factorii relevanți care afectează performanța camerei în condiții de lumină scăzută de mai sus, putem efectua o optimizare țintită pentru a ne asigura că camera în condiții de lumină slabă va reda performanța maximă. Următoarea este o scurtă introducere la câteva opțiuni de optimizare:
Optimizarea lentilelor:Alegeți un obiectiv cu o diafragmă maximă mai mare și adăugați stabilizare optică pentru a maximiza capacitatea de a focaliza lumina.
Algoritmi optimizați de procesare a imaginilor:Îmbunătățiți calitatea imaginii în medii cu lumină slabă folosind reducerea avansată a zgomotului, optimizarea intervalului dinamic și alte tehnici de optimizare a imaginii.
Considerații de mediu:Evaluați cu atenție condițiile, temperatura culorii și temperatura iluminatului ambiental pentru a asigura performanța optimă a camerei.

Aplicarea modulelor de cameră cu lumină scăzută în viziunea încorporată modernă

Camerele cu lumină slabă sunt acum utilizate pe scară largă într-o varietate de aplicații de viziune încorporate. Aici aruncăm o scurtă privire asupra unora dintre cele mai comune și populare aplicații bazate pe performanța camerelor în condiții de lumină scăzută.

Monitorizare inteligentă a transportului:Sistemele inteligente de transport trebuie să utilizeze module de camere cu lumină scăzută pentru a identifica plăcuțele de înmatriculare și pentru a monitoriza traficul pe timp de noapte sau în zone cu lumină slabă, cum ar fi tunelurile cu lumină insuficientă. Deși nu toate sistemele inteligente de transport necesită camere cu lumină slabă, este totuși recomandat.

Inspecție industrială:În industria prelucrătoare, camerele cu lumină scăzută pot fi utilizate pentru inspecția automată a calității pentru a asigura standarde ridicate ale produselor chiar și în medii de lucru slab iluminate. Produsele Sinoseen Night Vision Camera Module sunt capabile să ofere imagini de înaltă calitate, menținând în același timp cea mai bună performanță în condiții de lumină scăzută.

Drone:Dronele sunt o aplicație populară astăzi și, prin montarea unui modul de cameră de înaltă performanță cu lumină scăzută pe o dronă, este posibil să efectuați fotografii aeriene pe timp de noapte sau alte sarcini de supraveghere.

Soluții de lumină scăzută de la SInoseen

La SInoseen, oferim o gamă largă de module de cameră cu lumină scăzută. Cu cincisprezece ani de experiență în vedere încorporată și o echipă de ingineri specializați, putem oferi cea mai potrivită soluție de modul de cameră în condiții de lumină scăzută pentru nevoile dvs. Desigur, avem și câteva cazuri de referință, dacă sunteți interesat, puteți merge la vizualizare. În același timp, putem, de asemenea,Personalizați soluțiaîn funcție de nevoile dumneavoastră pentru a vă asigura că vă îndeplinește așteptările în cea mai mare măsură.