Који је основни концепт спајања пиксела и како то функционише? које су предности?

Jasnoća slike i osetljivost su oduvek bili zajednički cilj za korisnike i programere. U poslednjim godinama, tehnika "spajanja piksela" postala je vruća tema, koja na jedinstven način poboljšava osetljivost kamera sa malim veličinama piksela, tako da se visokokvalitetne slike mogu snimati u uslovima slabog osvetljenja. Dok se termin spajanje piksela češće koristi u kamerama pametnih telefona, takođe počinje da se primenjuje u mašinskom vidu i ugrađenom vidu.

U ovom članku ćemo detaljno istražiti kako funkcioniše spajanje piksela i kako može simulirati veće veličine piksela spajanjem piksela, čime se povećava osetljivost kamere bez povećanja veličine senzora.

Koju ulogu pikseli igraju u ugrađenom vidu i kamerama?

Pre nego što istražimo tehnologiju grupisanja piksela, prvo moramo razumeti ulogu koju piksela igraju u ugrađenoj viziji i kamerama. Pikseli, takođe poznati kao fotoreceptori, su fizičke tačke na senzoru kamere koje su odgovorne za hvatanje svetlosti kako bi formirale sliku. Veličina piksela se obično meri u mikronima (jedan milioniti deo mikrona), a pikseli manji od jednog mikrona se smatraju veoma malim.

Veći pikseli mogu prikupiti više svetlosti od manjih, što je posebno važno u okruženjima gde je svetlost oskudna. Stoga, kako bismo dobili željeni kvalitet slike u ovim uslovima, obično tendiramo da biramo senzore sa većim veličinama piksela. Međutim, manji pikseli takođe imaju svoje prednosti jer su sposobni da hvataju manje objekte i detalje. Na primer, Sinoseenov SNS-USB2160-v1.0-a2mp kompaktna mala USB kamera-ima veličinu piksela od 1.4 mikrona, što se smatra manjim, dok D694P1-A2-E-a2mp HDR USB kamera-ima veličinu piksela od 3 mikrona, što se smatra većim.

Ovo je trenutak kada se problem javlja. Ako želite kameru visoke rezolucije, njena manja veličina piksela ograničava osetljivost kamere. A ako izaberete kameru sa većom veličinom piksela, veličina senzora se proporcionalno povećava. Ako vaša aplikacija zahteva i prednosti kamere sa malom veličinom piksela, kao što je snimanje sitnih objekata uz dobru osetljivost, tradicionalne metode nisu dovoljne.

Ovo je mesto gde dolazi do izražaja spajanje piksela. Kamere za spajanje slika su u stanju da simuliraju veće veličine piksela bez odabira većeg senzora. U narednim odeljcima ćemo detaljnije razmotriti ovaj koncept.

Definicija spajanja slika

šta znači spajanje?Spajanje piksela je inovativna tehnika obrade slika koja efikasno povećava veličinu senzorskih piksela kombinovanjem električnih signala susednih piksela, čime se obezbeđuje poboljšana osetljivost za kamere sa malom veličinom piksela.
U suštini, tehnologija grupisanja piksela omogućava kamerama da emuliraju veće veličine piksela kombinovanjem više piksela bez žrtvovanja rezolucije. Ova tehnika je idealno rešenje za aplikacije kamera koje teže povećanju osetljivosti uz održavanje miniaturizovanog dizajna.

Kako funkcioniše grupisanje piksela

Tehnologija grupisanja piksela se implementira na nivou procesora za obradu slikovnih signala kroz metodu demosaicing-a, koja kombinuje informacije iz četiri susedna piksela u jedan piksel. Proces uključuje kombinovanje mreže od 2×2, 2×1, 3×3 ili 4×4 piksela u veći "superpiksel".

Tokom procesa spajanja piksela, informacije svakog piksela se integrišu u jedan veliki piksel. To znači da će, u slučaju spajanja 4 na 1 ili 2×2 piksela, na primer, efektivna rezolucija slike biti smanjena na 1\/4 rezolucije senzora; međutim, za većinu aplikacija ugrađene vizije, ova razmena rezolucije je prihvatljiva, jer se određena količina rezolucije često može žrtvovati za bolji kvalitet slike prilikom snimanja slika u uslovima slabog osvetljenja. Saznajtekoliko piksela je potrebna za fotografiju- Да ли је то истина?

Ključ spajanja piksela je koliko efikasno koristi postojeće dizajne senzora. Kombinovanjem podataka iz susednih piksela, kamera može poboljšati svoju svetlosno osetljivu performansu bez povećanja fizičke veličine senzora. Ova tehnika je posebno vredna za aplikacije koje zahtevaju visoku osetljivost u kompaktnom prostoru, kao što su mobilni uređaji ili miniaturizovane industrijske kamere.

Pored toga, spajanje piksela pruža fleksibilnost omogućavajući programerima da biraju različite tipove spajanja (npr., 2×2, 3×3, 4×4, itd.) kako bi pronašli najprikladniju kombinaciju rezolucije i veličine piksela za specifične zahteve aplikacije. Ova fleksibilnost čini spajanje piksela idealnim za implementaciju prilagođenih rešenja za kamere.

Prednosti korišćenja spajanja piksela u aplikacijama ugrađene vizije

Tehnologija spajanja piksela nudi nekoliko značajnih prednosti koje je čine moćnim alatom za poboljšanje performansi kamera sa malim veličinama piksela.

• Veća osetljivost:Spajanjem piksela, osetljivost kamere se značajno poboljšava, što je posebno korisno u aplikacijama noćnog vida i uslovima slabog osvetljenja. Veći pikseli hvataju više svetlosti, što rezultira visokokvalitetnim slikama čak i u uslovima slabog osvetljenja.
• флексибилност и прилагођавање:Različiti tipovi spajanja piksela (npr. 2×2, 3×3, 4×4, itd.) pružaju fleksibilnost, omogućavajući programerima da odaberu najprikladniju kombinaciju rezolucije i veličine piksela za potrebe određene aplikacije.
• Miniaturizovani dizajni:Kako sistemi ugrađeni u uređaje postaju sve manji, kamere sa mogućnostima spajanja piksela mogu pomoći u ograničavanju veličine kamere dok se postiže željena osetljivost. To daje programerima proizvoda više prostora da smeste druge hardverske komponente u uređaju, što rezultira kompaktnijim dizajnom.
• Pogodno za specifične aplikacije:Iako spajanje piksela možda nije dovoljno da opravda kompromis u rezoluciji pri jakom svetlu, u aplikacijama gde je potrebna povećana osetljivost, kao što su sigurnosna nadgledanja, astrofotografija ili biomedicinsko snimanje, spajanje piksela pruža značajno poboljšanje performansi.
• ефикасност трошкова:Spajanje piksela omogućava postizanje viših performansi korišćenjem postojeće senzorske tehnologije bez potrebe za ulaganjem u skuplje, veće senzore. To ga čini isplativim rešenjem, posebno za projekte sa ograničenim budžetom.

Ukratko, iako konsolidacija piksela možda nije pogodna za sve aplikacije kamera, ona nudi značajne prednosti u performansama u aplikacijama koje treba da rade u uslovima slabog osvetljenja. Spajanje piksela je idealan izbor za aplikacije kamera koje teže povećanju osetljivosti uz održavanje miniaturizovanog dizajna.

закључак

Zaključno, spajanje piksela nije samo efikasan način rešavanja problema performansi u uslovima slabog osvetljenja, već je i važan faktor u napretku tehnologije ugrađene vizije. Kako tehnologija nastavlja da napreduje, možemo očekivati da ćemo u budućnosti videti više inovativnih aplikacija zasnovanih na spajanju piksela kako bismo dodatno poboljšali kvalitet slike i korisničko iskustvo.

Sinoseen, kaoproizvođač ugrađenih kameraima više od 14 godina iskustva u ovoj oblasti, sa proizvodima koji uključuju karakteristike kao što su visoka rezolucija, nizovi bez filtera boje i male veličine piksela. Idealno za aplikacije kao što su digitalna mikroskopija, automatsko prepoznavanje registarskih oznaka i inspekcija kvaliteta.

Ako imate potrebu za prilagođenim USB 3.0 kamerama, GMSL kamerama ili MIPI kamerama za integraciju u vaš proizvod, slobodno nas kontaktirajte iliposetite našu stranicu proizvoda- Да ли је то истина?