Module de cameră monocrome vs. color: De ce modulele de cameră monocrome sunt mai bune în visul embeded?

Unul dintre criteriile importante pe care îl folosim atunci când alegem o cameră de vizionare embedată este tipul de chroma. Există două tipuri comune de camere chroma: camere albe și negre și camere color. Folosim obișnuit camere color pentru a înregistra imagini colorate în viața de zi cu zi. Cu toate acestea, acest lucru nu neapărat nu înseamnă că camerele color sunt superioare celor albe și negre.

Camerele monochrome se specializează în captarea de imagini în tonuri de gri, în timp ce camerele color capturează imagini în culori complete. Pentru aplicațiile individuale de vizionare embedată,camere monochrome albe și negresunt o soluție mai practică și eficientă, deoarece pot să captureze imagini mai detaliate în mediile cu luminozitate scăzută. Să analizăm mai attent camerele color și monochrome pentru a vedea diferențele și de ce este mai bun să se folosească camere monochrome decât cele color pentru vizionarea embedată.

Ce este un modul de cameră color? Cum funcționează?

Un modul de cameră color este o cameră care capturează și generează o imagine în culori complete. Ea folosește puncte pixel pe senzor pentru a captura lumină de o anumită lungime de undă și convertește informația luminii în informație de culoare folosind un tablou de filtre de culoare (CFA). Camerele color filmează mai repede decât camerele monochrome. În condiții de lumină redusă, modulele de camere color pot avea probleme precum lipsa de claritate și detaliu. Acest lucru se datorează faptului că tabloul de filtre de culoare reduce cantitatea de lumină ce ajunge la senzor.

Modulele de cameră color folosesc, în mod tipic, un CFA cu filtre alternante rosu, verde și albastru în modul Bayer. Modul Bayer capturează doar 1/3 din lumina incidentă pe pixel, restul culorilor care nu corespund modului fiind filtrate automat. De asemenea, acest mod necesită reconstrucția unei imagini panchromatice complete prin intermediul unui algoritm de de-mosaicare care combină punctele de sensibilitate pentru a produce un pixel panchromatic, adică doar o singură culoare este măsurată la orice punct de sensibilitate, iar celelalte sunt derivate prin inferență.

Camerele color sunt, în general, mai ieftine decât camerele monochrome și sunt utilizate mai des în fotografia, smartphone-uri și aplicații care necesită recunoașterea culorii și informații despre culoare pentru piața consumatorilor masivi.

Ce este un modul de cameră monochrom?

Mai devreme am avut unele informații desprecamere negru și albÎn contrast cu camerele de culoare, care se specializează în capturarea imaginilor în tonuri de gri, camerele monochrome pot captura toată lumina incidentă, deoarece CFA nu este folosit. Toate culorile - roșu, verde și albastru - sunt absorbate. Astfel, cantitatea de lumină este de trei ori mai mare decât în cazul unei camere de culoare, iar algoritmi de de-mosaic nu sunt necesari pentru a rafina imaginea. Prin urmare, camerele monochrome au o performanță mai bună decât cele de culoare în condiții de lumină redusă.

Diferențe între camerele de culoare și monochrome

Camerele de culoare și cele monochrome sunt două modalități diferite de capturare a imaginilor. Mai jos comparăm diferențele dintre cele două în ceea ce privește calitatea imaginii, sensibilitatea la lumină și rezoluție:

calitatea imaginii:Datorită absenței filtrelor de culoare, camerele monochrome pot captura imagini mai nete și mai detaliate decât cele de culoare, mai ales în condiții de lumină redusă. În schimb, camerele de culoare pot captura imagini în culori complete, ceea ce este important pentru aplicații care necesită informații despre culoare.

sensibilitate la lumină:Deoarece nu există un filtru de culoare, camerele monochrome sunt mai sensibile la lumină și primesc mai multă lumină decât camerele color. Ca urmare, cele mai bune module de camere monochrome au o performanță mai bună în condiții de scăzută lumină față de camerele color.

Rezoluție:Camerele monochrome au o rezoluție mai mare decât camerele color. Acest lucru se datorează faptului că fiecare pixel al unei camere monochrome capturează toată lumina ce ajunge.

De ce sunt camerele monochrome mai bune decât cele color în visarea incorporată?

Aplicațiile de visare incorporată necesită detalii ale imaginilor mai precise și viteze de prelucrare mai rapide. Deci, de ce sunt camerele monochrome mai bune în visarea incorporată? Putem rezuma următoarele avantaje:

1. Camerele monochrome performează mai bine în condiții de scăzută lumină
2. Algoritmii camerelor monochrome sunt optimizați cu atenție
3. Senzorii monochrome au în mod inherent frecvențe de cadru mai mari

Să le dezvoltăm mai jos.

Performanță mai bună în condiții de scăzută lumină

Diferența principală între camerele de culoare și cele monochrome este că camerele monochrome nu au un tablou de filtre de culoare (CFA). Prin eliminarea filtrelor de culoare, o cameră monochrom devine mai sensibilă la lumină și primește mai multă lumină.
În plus, camerele de culoare sunt de obicei echipate cu filtre de întrerupere infraroșu pentru a preveni o varietate de probleme de aberrații cromatice cauzate de reacția celor trei culori primare cu lungimi de undă ale luminozității din apropierea infraroșului.
Deoarece camerele monochrome nu au nici CFA, nici filtre de întrerupere IR, senzorul poate detecta o gamă spectrală mai largă și să accepte mai multă lumină. Acest lucru înseamnă că camerele monochrome pot să funcționeze extrem de bine în condiții de lumină redusă.

Algoritmi mai rapidi

Camerele de culoare nu sunt adecvate pentru aplicații de vizionare încorporată bazate pe Edge AI din cauza algoritmilor lor complexi de construire a imaginilor.
Dimpotrivă, mulți dintre algoritmii camerelor monochrome pot fi utilizați pentru a detecta obiecte, a prezice obiecte și alte aplicații folosind modele de vizionare.

Frecvență de cadre mai mare

Pixelii senzorului de cameră monocrom sunt mai mici decât cei ai camerelor color. În camerele color, cantitatea de date care trebuie procesate pentru aceeași imagine este mai mare și timpul de procesare este mai lung decât în camerele digitale monochrome, ceea ce duce la rate de cadre mai lente. Dimpotrivă, camerele monochrome au o procesare mai rapidă și o rată de cadre mai ridicată.

Aici putem concluziona că atunci când se procesează aceleași date ale imaginii în aplicații individuale de vizionare embedată, viteza de procesare, performanța în lumina redusă și rată de cadre a camerelor monochrome sunt mai ridicate și mai bune decât ale camerelor color, și prin urmare, este mai bun să se folosească camere monochrome decât color în aplicațiile individuale de vizionare embedată.

Aplicații pentru Module de Camere Monochrome

Să explorăm unele aplicații de vizionare embedată care nu necesită specific informații despre culoare și să vedem cum o cameră monochrom poate face diferența.

Reconocerea Automată a Plăcilor de Inmatriculare (ANPR)

În sistemele de transport inteligente, adesea este necesar să identificăm infracțiuni prin capturarea plăcilor de înmatriculare. Prima chestiune pe care o putem clarifica este că nu avem nevoie de informații despre culoare; avem doar nevoie să capturăm rapid imaginea și apoi să o analizăm pentru a citi informațiile vehiculului prin OCR (Recunoașterea Optică a Caracterelor). Indiferent dacă este zi sau noapte. Prin urmare, camerele digitale monocrome cu o sensibilitate ridicată și o performanță puternică în condiții de lumină redusă pot să îndeplinească această aplicație cu succes. Cu toate acestea, în anumite zone unde este necesară recunoașterea plăcilor color, trebuie să se folosească camere color.

Q.Inspeție Calitate

În aplicațiile de automatizare industrială în care se folosesc camere pentru a detecta dacă un obiect este avariat sau nu, se pot utiliza camere monocrome. Aceasta este utilizată pe scară largă în fabrici pentru a se asigura că calitatea produsului este satisfăcătoare.

Concluzie

În concluzie, atât camerele monochrome cât și cele color au propriile lor avantaje și limite. Depinzând de aplicări și de nevoile noastre diferite, trebuie să combinăm situația reală pentru a lua o decizie. Performanța unei camere monochrome în lumina redusă este puternică, fiind capabilă să captureze imagini clare și detaliate în condiții de lumină scăzută, dar costul este mai ridicat și nu poate captura imagini color. Camerele color sunt capabile să captureze imagini în culori complete, dar au o sensibilitate redusă la lumina slabă și pot produce imagini nedeclarate sau fără detalii în condiții de lumină scăzută.

Sperăm că acest articol v-a oferit o înțelegere inițială a diferențelor dintre camerele monochrome și cele color, precum și o idee despre tipurile de aplicații în care camerele monochrome sunt adecvate. De exemplu, în aplicații în care ieșirea în culoare nu este un factor important, ci mai degrabă sensibilitatea și performanța în lumina redusă, ar trebui să se folosească o cameră monochromă.

Desigur, Sinoseen este mereu disponibil să vă ajute dacă aveți nevoie de ajutor, iar cu mai mult de 15 ani de experiență ca furnizor desolutii OEM pentru camereSinoseen are o gamă largă de camere monochrome cu diferite configurări și parametri pentru fiecare aplicație. Nu ezitați să ne contactați dacă aveți nevoie de asistență.