како постићи побољшане перформансе аутофокуса?

Od skeniranja barkoda do interfejsa samouslužnih terminala i sofisticiranih industrijskih robota, kamere sa automatskim fokusom su postale nezamenljiv alat u širokom spektru industrija. Funkcija automatskog fokusa omogućava jasan fokus prilagođavanjem sočiva kako bi se poboljšala pouzdanost i efikasnost prikupljanja vizuelnih podataka, a kako poboljšati performanse kamera sa automatskim fokusom postalo je središte trenutne pažnje.

Шта је аутофокус?

Automatski fokus je karakteristika kamere koja se brzo prilagođava promenama u udaljenosti između kamere i subjekta dinamičkim promenama pozicije sočiva kako bi se dobila najoštrija slika moguća. Sistem automatskog fokusa se sastoji od kočnice sočiva,procesora slikovnog signala (ISP), i 3A funkcije, koja je kolektivni termin za automatski fokus, automatsku ekspoziciju i automatsku belu ravnotežu, koje rade zajedno kako bi obezbedile optimalan kvalitet slike. Već smo videli informacije o automatskom fokusu, zainteresovani smo zasledeći članak- Да ли је то истина?

Izazovi mehanizma automatskog fokusa

Kamere sa automatskim fokusom su dizajnirane sa podrazumevanim opsegom fokusa obično od 10 cm do beskonačnosti i prosečnom tačnošću fokusa. I dalje su donekle nedovoljne u nekim specifičnim aplikacijama, na primer:

• U situacijama kada je veličina objekta značajno manja od područja automatskog fokusa (ROI), podrazumevana tačnost automatskog fokusa možda neće biti dovoljna.
• Neke aplikacije koje zahtevaju fiksnu radnu udaljenost ne koriste prednost funkcije fokusa u punom opsegu. Kada objekti pokrivaju većinu ROI, potrebna je veća tačnost AF-a i brži vreme stabilizacije.
• Brzina kojom automatski fokusni sistem zaključava tačnu tačku fokusa je važna za potrebu za brzim vremenima reakcije.

Kako se može poboljšati tačnost automatskog fokusa?

Procesor slike (ISP) igra ključnu ulogu u AF mehanizmu. A Sinoseen ima niz opcija za poboljšanje tačnosti fokusa AF kamera, koje uključuju fino podešavanje ISP postavki.

1. Korišćenje metode dva prolaza u ISP

Tradicionalna metoda: General Sinoseen AF kamere podržavaju pojedinačno skeniranje za puni AF opseg (10cm do beskonačnosti) po defaultu. Ovaj AF algoritam skenira od beskonačnosti do makro pozicije, i može se prilagoditi sa ciljanih podešavanjima u ISP podešavanjima. AF algoritam koristi tehniku "hill-climbing" da pronađe najoštriju sliku za svaki kadar dok pomera kočnicu sočiva. ISP izračunava prosek ivica svakog kadra i dobija relativnu oštrinu za svaku poziciju sočiva. Kada se postigne najviši fokus, pozicija sočiva se stabilizuje i ISP se vraća u AF uspešno stanje. Ovo može nedostajati preciznosti.

Dvostruka metoda: Korišćenje dvostruke metode povećava broj skeniranja koje izvodi ISP. Prvo skeniranje se vrši da bi se odredila optimalna pozicija fokusa, a zatim se vrši drugo detaljno skeniranje oko te pozicije, što značajno poboljšava tačnost fokusa.

2. Sužavanje AF opsega skeniranja

U scenarijima gde je radna udaljenost određena, kao što su skeniranje barkodova ili kiosci za prodaju, AF opseg se može suziti da skenira samo ovu udaljenost, čime se poboljšava tačnost. Na primer, ako je objekat fiksiran unutar 1m do 1.5m, podrazumevano, AF kamera se fokusira između 100-120. Međutim, moguće je premapirati ovaj opseg na 255 koraka umesto uobičajenih 0-255 koraka putem ISP podešavanja, kako bi se poboljšala AF tačnost.

Generalno, opseg skeniranja se određuje radnom udaljenošću, što je pogodno za ISP da skenira istu oblast sa većom tačnošću.

3. Povećanje vrednosti skeniranja

Broj ekvidistantnih koraka (slotova) u AF opsegu je direktno povezan sa tačnošću fokusiranja. Povećanje vrednosti slotova omogućava detaljnije skeniranje opsega fokusa, što rezultira finijim podešavanjima i poboljšanom tačnošću. Ovo je posebno efikasno u metodi skeniranja sa dva prolaza.

4. Poboljšanje vremena stabilizacije AF povećanjem AF brzine

Vreme koje je potrebno ISP-u da detektuje optimalnu oštrinu dok pomera poziciju sočiva naziva se vreme pretrage. Modifikacija ISP podešavanja saprilagođenim SInoseen kameramamože efikasno smanjiti vreme pretrage.
Načini za poboljšanje vremena pretrage uključuju:

• Modifikacija Vrednosti Slota
• modifikaciju tabele brzine aktuatora (LUT)

Управо.

Modifikacija Vrednosti Slota

Vrednost slota određuje broj koraka potrebnih za podešavanje fokusa sočiva i direktno utiče na brzinu i tačnost automatskog fokusa. Povećanje vrednosti slota omogućava sočivu da napravi manje i veće prilagodbe, što rezultira bržim sticanjem fokusa, ali može smanjiti tačnost. S druge strane, smanjenje vrednosti slota usporava automatski fokus, ali može poboljšati tačnost pravljenjem finijih prilagodbi.

Modifikacija Tabele Brzine Aktuatora (LUT)

LUT deluje kao most između ISP-a i aktuatora sočiva, prevodeći komande za fokusiranje u fizički pokret. Podesavanjem LUT-a, broj koraka potrebnih za pomeranje sočiva na željenu tačku fokusa može se smanjiti, čime se smanjuje vreme stabilizacije. Međutim, treba uzeti u obzir kompromis sa tačnošću automatskog fokusa.

5. Fokusiranje zasnovano na ROI za povećanje brzine

Fokusiranje na specifične oblasti slike umesto na celu kadru može značajno ubrzati proces automatskog fokusa. Prioritizovanjem oblasti interesa, kamera može brzo prilagoditi promene unutar te oblasti, što je posebno korisno u aplikacijama kao što je prepoznavanje lica.

закључак

Na osnovu onoga što smo naučili u ovom članku, jasno je da su najefikasniji načini za poboljšanje vremena stabilizacije automatskog fokusa obično kombinacija tehnika, uključujući podešavanje otvora, modifikaciju LUT-a i fokusiranje zasnovano na ROI. Kontinuirano testiranje i usavršavanje ovih podešavanja je važno za postizanje ravnoteže između brzine i tačnosti za određenu primenu.

Naravno, ako imate bilo kakvih pitanja o tome kako postići poboljšane performanse automatskog fokusa, slobodno nas kontaktirajte, jerсинозеенima više od decenije iskustva u aplikacijama ugrađene vizije i uveren je da ćemo moći da vam pružimo zadovoljavajući odgovor.