6 faktora koji određuju performanse kamere u šumovitoj svetlosti | Kako optimizirati?

Kako izvršiti snimanje slike u uslovima sa lošom osvetljenjem? Ovo je glavna izazov koja je dugo mučila primene ugrađenog vida. Postizanje dobre performanse u uslovima sa lošim osvetljenjem nije lako, jer je utiče interakcija različitih faktora. U prošlosti, zbog ograničenih tehnologija, snimke u uslovima sa lošim osvetljenjem nisu bile jasne i čak su imale mnogo šuma i gubitaka detalja. Sa razvojem senzora i tehnologije ugrađenog vida, sada postoje dobre rešenja za snimanje u uslovima sa lošim osvetljenjem, a može se čak i snimati noću.

U ovom članku ćemo pogledati na koje faktore utiče performansa u tamnom svetlu i pojedinačne oblasti primene gde je u pitanju snimanje u uslovima sa lošim osvetljenjem.

Šta je performans u uslovima sa lošim osvetljenjem?

Pre nego što ćemo da posmatramo faktore koji utiču na performansu u uslovima sa lošim osvetljenjem, moramo da razumemo šta zapravo znači performansa u uslovima sa lošim osvetljenjem.
Perfekcija u šumovitim uslovima je sposobnost kamere da pruža jasne slike u šumovitim okruženjima čuvajući detalje slike i minimizujući šum na slici. Ova performansa je važna za vizuelne aplikacije koje zahtevaju snimanje u noćno vreme ili u šumovitim uslovima. Ispod je prikazan uporedni pregled snimanja sa i bez uređaja sposobnih za rad u šumovitim uslovima.

Koje činilce utiču na performansu kamere u šumovitim uslovima?

Postoji šest glavnih činilaca koji utiču na performansu kamere u šumovitim uslovima:

1. Odnos signala do šuma (SNR)
2. Otvor leće
3. Veličina Piksela
4. Osjetljivost
5. Фактори околине
6. Algoritmi obrade slike

Pogledajmo detaljnije svaki od ovih činilaca ispod.

Odnos signala do šuma (SNR)

Odnos signala do šuma (SNR) je važna merenja performanse kamere, odražavajući odnos između signala i šuma u slici. Visok SNR obično znači da u šumovitim uslovima ima manje šuma i da je kamera sposobna da pruži oštre slike. Kamera za šumove je dizajnirana da postigne veći SNR umanjivanjem šuma, time poboljšavajući kvalitet slike.

Otvor leće

Veličina otvora leća određuje količinu svetla koja pada na senzor. Širi je otvor, više svetla prođe kroz njega, a to je bolje za snimanje u uslovima niskog osvetljenja. Zbog toga se preporučuje veći otvor leća u uslovima niskog osvetljenja. Međutim, povećanje otvora leća može biti uzrokovano smanjenjem dubine fokusa, pa je potrebno pažljivo razmišljanje prilikom dizajna za primene sa varijacijama rastojanja.

Veličina Piksela

Pikseli su osnovne jedinice koje čine sliku, a veličina piksela predstavlja fiziku dimenziju tih pikselskih jedinica. Veći piksel ima veću sposobnost da prima svetlo. Može da uhvati više detalja i smanji šum u uslovima niskog osvetljenja. Važno je napomenuti da će povećanje veličine piksela rezultirati manjim brojem piksela koji mogu biti smesteni u miniatura kamera modul , što će rezultirati smanjenjem rezolucije ili povećanjem veličine senzora.

Osjetljivost

Osetljivost je indikator sposobnosti senzora slike da pretvori dolaznu svetlost u električni signal, drugim rečima, koliko dobro kamera reaguje na svetlo. Kamera sa visokom osetljivošću može da uhvati više detalja slike u uslovima niske svetlosti. Ovo je jedna od ključnih karakteristika kamere za rad u uslovima niske svetlosti.

Фактори околине

Ukupna osvetljenost okruženja utiče na sposobnost kamere da uhvati korisne slike. Bojna temperatura raspoloživog svetla utiče na belu ravnotežu i reprodukciju boja kamere. Isto vreme, veće temperature povećavaju šum i smanjuju performanse u uslovima niske svetlosti, pa kamere za rad u uslovima niske svetlosti trebaju odgovarajuću termalnu upravljanje.

Algoritmi obrade slike

Algoritmi za smanjenje šuma modula kamere efektivno uklanjaju neželjenu zrnu iz slika i čuvaju detalje slike u uslovima niske svetlosti. HDR uhvata širu paletu tonskih vrijednosti i sprečava gubitak detalja u sjajnim delovima i kompresiju u tamnim dijelovima.

Ovi faktori su međusobno povezani i zajedno utiču na učinkovitost kamere u uslovima niske osvetljenosti. Na primer, kamere sa velikim veličinom piksela i visokim omjerom signala-shuma pružaju kvalitetan izlazni slikovni materijal u uslovima niske osvetljenosti. U međuvremenu, optimizacija otvora objektiva, osetljivosti i algoritama obrade slike može još više poboljšati performanse kamere u uslovima niske osvetljenosti.

Kako optimizirati performanse kamere u uslovima niske osvetljenosti?

Sada kada razumemo relevantne faktore koji utiču na performanse kamere u uslovima niske osvetljenosti, mogu se izvršiti usmerene optimizacije kako bi se osiguralo da kamera u uslovima niske osvetljenosti iskoristi maksimalne performanse. Sledeći je kratak pregled nekoliko opcija za optimizaciju:
Optimizacija objektiva: izaberite objektiv sa većim maksimalnim otvorom i dodajte optičku stabilizaciju kako biste maksimizovali sposobnost fokusiranja svetlosti.
Optimizovani algoritmi obrade slike: Poboljšajte kvalitet slika u uslovima niske osvetljenosti koristeći napredno smanjenje šuma, optimizaciju dinamičkog opsega i druge tehnike optimizacije slike.
Заштитни аспекти: Sa pažnjom procenite uslove, temperaturu boje i temperaturu okoline osvetljenja kako biste osigurali optimalnu radnju kamere.

Primena modula kamere za nisko osvetljenje u savremenom ugrađenom videu

Kamere za nisko osvetljenje danas su široko korišćene u različitim aplikacijama ugrađenog videa. Ovde ćemo kratko pogledati neke od češćih i popularnijih aplikacija temeljenih na performansama kamere u uslovima niske osvetljenosti.

Inteligentno praćenje prometnih saobraćaja: Inteligentni sistemovi transporta trebaju koristiti module kamere za nisko osvetljenje da bi identifikovali registarske tablice i pratile promet noću ili u uslovima niske osvetljenosti, kao što su tuneli sa nedovoljnim osvetljenjem. Iako sve inteligentne transportne sisteme ne zahtevaju kamere za nisko osvetljenje, ipak se preporučuje.

Industrijska inspekcija: U proizvodnoj industriji, kamerice za nisku osvetljenost mogu se koristiti za automatizovano proveravanje kvaliteta kako bi se osigurali visoki standardi proizvoda čak i u radnim prostorinama sa lošim osvetljenjem. Produkcijski moduli noćnih kamera od sinoseen su u stanju da pružaju kvalitetnu sliku istovremeno sačuvavši izuzetne performanse u uslovima niske svetlosti.

Becovi: Becovi su popularna primena danas, a montiranjem visokoprestacionog modula kamere za nisku osvetljenost na bec, omogućava se noćno vazdušno fotografisanje ili druge poslove nadzora.

Rešenja za nisku osvetljenost od SInoseen

U SInoseen, ponudimo širok asortiman modula kamera za nisku osvetljenost. Sa petnaest godina iskustva u ugrađenoj viziji i timom specijalizovanih inženjera, možemo dostaviti najpogodnije rešenje modula kamere za nisku osvetljenost za vaše potrebe. Naravno, imamo i neke referentne primerе, ako ste zainteresovani, možete ih pogledati. Isto tako, mi možemo prilagoditi rešenje prema vašim potrebama da bi se osiguralo da ispunjava vaše očekivanja u najvećoj meri.