как добиться повышенной производительности автофокусирования?

От сканирования штрих-кодов до интерфейсов терминалов самообслуживания и сложных промышленных роботов, камеры с автофокусом стали незаменимым инструментом в широком спектре отраслей. Функция автофокуса позволяет добиться четкого фокуса, регулируя объектив для повышения надежности и эффективности захвата визуальных данных, и то, как улучшить производительность камер с автофокусом, стало актуальной темой.

Что такое автофокус?

Автофокус — это функция камеры, которая быстро адаптируется к изменениям расстояния между камерой и объектом, динамически изменяя положение объектива для получения максимально четкого изображения. Система автофокуса состоит из тормоза объектива,процессора изображений (ISP)и функции 3A, которая является собирательным термином для автофокуса, автоматической экспозиции и автоматического баланса белого, которые работают в тандеме для обеспечения оптимального качества изображения. Мы уже видели информацию об автофокусе, интересуемсяследующей статьей.

Проблемами механизма автофокуса

Автофокусные камеры разработаны с диапазоном фокуса по умолчанию, который обычно составляет от 10 см до бесконечности, и средней точностью фокуса. Это все еще несколько недостаточно в некоторых специфических приложениях, например:

• В ситуациях, когда размер объекта значительно меньше области интереса автофокуса (ROI), стандартная точность автофокуса может быть недостаточной.
• Некоторые приложения, которые требуют фиксированного рабочего расстояния, не получают выгоды от функции полного диапазона фокуса. Когда объекты занимают большую часть ROI, требуется более высокая точность автофокуса и более быстрое время стабилизации.
• Скорость, с которой система автофокуса фиксируется на правильной точке фокуса, важна для необходимости быстрого времени отклика.

Как можно улучшить точность автофокуса?

Процессор обработки изображений (ISP) играет ключевую роль в механизме автофокуса. И Sinoseen имеет ряд вариантов для улучшения точности фокусировки автофокусных камер, которые включают тонкую настройку параметров ISP.

1. Использование метода двух проходов в ISP

Традиционный метод: Камеры General Sinoseen AF по умолчанию поддерживают односканирование для полного диапазона AF (от 10 см до бесконечности). Этот алгоритм AF сканирует от бесконечности до макропозиции и может быть настроен с помощью целевых параметров в настройках ISP. Алгоритм AF использует метод подъема по холму для нахождения самого резкого изображения для каждого кадра, перемещая тормоз объектива. ISP вычисляет среднее значение краев каждого кадра и получает относительную резкость для каждой позиции объектива. Как только достигается наивысшая резкость, позиция объектива стабилизируется, и ISP возвращается в состояние успеха AF. Это может быть недостаточно точно.

Метод двух проходов: Использование метода двух проходов увеличивает количество сканирований, выполняемых ISP. Сначала выполняется начальное сканирование для определения оптимальной позиции фокуса, а затем выполняется второе детализированное сканирование вокруг этой позиции, что значительно улучшает точность фокуса.

2. Сужение диапазона сканирования AF

В сценариях, где рабочее расстояние определено, таких как сканирование штрих-кодов или торговые киоски, диапазон автофокуса можно сузить, чтобы сканировать только этот диапазон, что улучшает точность. Например, если объект фиксирован на расстоянии от 1м до 1,5м, по умолчанию камера с автофокусом фокусируется на расстоянии от 100 до 120. Однако возможно перенастроить этот диапазон на 255 шагов вместо обычных 0-255 шагов через настройки ISP, чтобы улучшить точность автофокуса.

Обычно диапазон сканирования определяется рабочим расстоянием, что удобно для ISP, чтобы сканировать ту же область с большей точностью.

Увеличьте значение слота сканирования

Количество равномерно распределенных шагов (слотов) в диапазоне автофокуса напрямую связано с точностью фокусировки. Увеличение значения слота позволяет более детально сканировать диапазон фокуса, что приводит к более тонким настройкам и улучшенной точности. Это особенно эффективно в методе двухпроходного сканирования.

Улучшение времени стабилизации автофокуса за счет увеличения скорости автофокуса

Время, необходимое для того, чтобы ISP обнаружил оптимальную резкость при перемещении положения объектива, называется временем поиска. Модификация настроек ISP с помощьюиндивидуального модуля камеры SInoseenможет эффективно сократить время поиска.
Способы улучшения времени поиска включают:

• Модификация значения слота
• модификацию таблицы поиска скорости привода (LUT)

Модификация значения слота

Значение слота определяет количество шагов, необходимых для того, чтобы объектив отрегулировал фокусировку, и напрямую влияет на скорость и точность автофокуса. Увеличение значения слота позволяет объективу делать меньше и более крупные корректировки, что приводит к более быстрому захвату фокуса, но может снизить точность. Напротив, уменьшение значения слота замедляет автофокус, но может улучшить точность, позволяя делать более тонкие корректировки.

Модификация таблицы поиска скорости привода (LUT)

LUT действует как мост между ISP и приводом объектива, переводя команды фокусировки в физическое движение. Настраивая LUT, можно уменьшить количество шагов, необходимых для перемещения объектива в желаемую точку фокуса, тем самым сокращая время стабилизации. Однако необходимо учитывать компромиссы с точностью автофокуса.

5. Фокусировка на основе ROI для увеличения скорости

Фокусировка на конкретных областях изображения, а не на всей рамке, может значительно ускорить процесс автофокуса. Приоритизируя область интереса, камера может быстро подстраиваться под изменения в этой области, что особенно полезно в таких приложениях, как обнаружение лиц.

Заключение

Из того, что мы узнали в этой статье, очевидно, что наиболее эффективные способы улучшения времени стабилизации автофокуса обычно включают комбинацию техник, таких как регулировка слота, модификация LUT и фокусировка на основе ROI. Постоянное тестирование и уточнение этих настроек важно для достижения баланса между скоростью и точностью для конкретного приложения.

Конечно, если у вас есть какие-либо вопросы о том, как достичь улучшенной производительности автофокуса, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, так каксинозеенимеет более десяти лет опыта в области встроенных визуальных приложений и уверен, что мы сможем предоставить вам удовлетворительный ответ.