Vad är signal-bullerförhållandet?Hur påverkar det inbyggd syn?

Jag vet inte om du någonsin har förstått begreppet signal-bullerförhållande (SNR).Inbyggda synsystemDe som har en hög kvalitet på signal- och bullerförhållandet är en viktig faktor som kan påverka dessa systems visuella noggrannhet, tillförlitlighet och prestanda.

Kanske är du fortfarande förbryllad över signal-bullerförhållandet. Även om du har hört talas om det, förstår du inte vad det betyder, hur det beräknas och varför det är viktigt. då i den här artikeln kommer vi att få veta mer om dess betydelse i inbäddad vision (t.ex. smarta övervakningskameror,

Vad är signal-bullerförhållandet?

Vad är sn-förhållande?Signal-störningsförhållande, eller snr förkortat, är ett kvantitativt mått på styrkan hos en önskad signal i förhållande till bakgrundsbuller (oönskad signal).

signal-bullerförhållandet uttrycks vanligtvis i decibel (db).ju högre signal-bullerförhållandet är, desto bättre är utgången. i inbyggd vision är signalen de data som fångas av enheten, som kan innehålla information som systemet behöver behandla. buller kan vara någon extern faktor som elektromagnetisk störning, vibr

Så hur beräknas snr?beräkning av signal till bullerförhållande (snr) kan användas formeln och resultatet uttrycks med hjälp av decibel:

Förmulering för förhållandet s/n: snr = 20 * log10 (signalamplitud / bulleramplitud)

där signalamplituden är intensiteten av bilds- eller videodata och bulleramplituden är intensiteten av buller som påverkar data.

Varför är signal-bullerförhållandet viktigt i inbyggd vision?

signal-störningsförhållandet är viktigt eftersom det påverkar bilds- och videodata kvalitet och analysresultatens noggrannhet och tillförlitlighet. När det gäller inbyggda visionapplikationer som kantbehandling, såsom huvudräkning och objektkänning, är en hög snr fördelaktig för att minska bullerpartiklar i bilden ochmed en bredd av högst 50 mm,, kan det tydligt återspegla bullerens inverkan på bildkvaliteten.

Bullerens inverkan på inbyggda syndata

buller avser i allmänhet oönskade signaler som visas i bild- eller videodata, såsom distorsion, kvantbuller, pixling etc., vilket kan leda till fel i data. Närvaron av dessa buller minskar visualiseringen av data och gör det svårare för systemet att extrahera och bearbeta användbar information från den. Det ökar ocksåVad är buller i inbyggd syn?

Effekt av signal-bullerförhållandet på inbyggd synsystemets prestanda

Bullernivå:En låg snr förstärker bullernivån, vilket gör det svårare för systemet att utvinna användbar information från informationen.
dynamiskt intervall:Om snr-värdet är lågt kommer det att vara svårare för systemet att skilja mellan olika ljusstyrkor och kontraster.
upplösning och skärpa: låg snr gör att objektkänning fastnar vilket, medan hög snr hjälper till att förbättra upplösningen och skärpan i bilden, gör detaljerna mer uppenbara och hjälper kantdetekteringsalgoritmer.

Vad är sambandet mellan SNR och kamerakarakteristik?

snr påverkar inte bara visualiseringen, det är nära relaterat till många egenskaper hos kameran. Att förstå hur dessa egenskaper påverkar snr kan leda till bättre visuella resultat.

dynamiskt intervall:Ett bra dynamiskt intervall kan fånga fler färgtoner, vilket är bra för att få bättre snr vid olika ljusstyrka och bättre skilja mellan detaljer i ljusa och mörka områden.

Isokänslighet:Ett högt iso förstärker signalen samtidigt som det förstärker bullernivån, vilket sänker snr. Ett lågt iso ger ett bättre ljud/bullerförhållande, men kräver bättre ljus för exponering.

Avtryckshastighet:Högre slutartider minskar rörelseblur, men kräver en större bländare eller iso, vilket påverkar snr. Långsammare slutartider i svagt ljus resulterar i lägre snr på grund av ökad exponering.

Sensorstorlek:Ju större sensor desto större pixlar, desto fler fotoner samlas in och mer ljus kan fångas för ett bättre signal-bullerförhållande. Tvärtom kan små pixlar generera buller och påverka snr.

Bilder bearbetningsalgoritmer:Avancerade algoritmer för bildbehandling kan minska oönskat buller och förbättra snr samtidigt som bilddetaljerna bibehålls.

Öppningsstorlek:Ju större bländaren är, desto mer ljus finns, vilket bidrar till att förbättra snr-förhållandet.

- Vad?

Varför påverkar exponeringstiden snr?

Exponeringstid är också en viktig faktor i snr, vilket bestämmer hur länge sensorn tar emot ljus. Längre exponeringstider kan öka antalet fotoner som fångas, teoretiskt öka signalstyrkan och förbättra signal-bullerförhållandet. Detta kan också leda till att mer fotoniskt och elektroniskt buller skapas, särskilt vid hö

Från ovanstående kan vi dra slutsatsen att signalen (s) är proportionell mot antalet fotoner som samlas in under exponeringstiden, den senare beräknas som produkten av ljusstyrkan (i) och exponeringstiden (t):

När man överväger incidentfotonintensitet visas även fotonskjutningsbuller (fotonskjutningsbuller är en typ av buller som är inneboende i alla system som räknar ljus i diskreta enheter (dvs. fotoner). signal-bullerförhållandet på grund av fotonskjutningsbuller (snr_shot

När exponeringstiden är längre ökar antalet fotoner som samlas in (n) och det gör signalen (s). kvadratroten av signalen (√s) ökar också. Detta innebär att i fallet med spridd kornstöd ökar ljud/bullerförhållandet med kvadratroten av exponeringstiden.

Några relevanta förslag för att förbättra snr i inbyggd syn

Från ovanstående kan jag säga att minskning av buller eller förbättring av signalkvaliteten kan vara effektiv för att förbättra snr. För detta kan vi komma med följande relevanta optimeringsförslag:

• För att optimera signalstyrkan. Men undvik överoptimering för att förhindra förstärkning av buller, vilket inte resulterar i någon väsentlig förbättring av bilden.
• att optimera kamerans arkitektur vid inköp eller anpassning av kameran.
• Använd en sensor av hög kvalitet. Bildsensorer av hög kvalitet med låg avläsningsbuller kan minska buller och förbättra snr.
• Effektiv termisk konstruktion sänker sensortemperaturen och minskar andra former av buller, till exempel termisk buller.
• optimerar kamerans inställningar som exponeringstid och slutarhastighet för att minska buller samtidigt som man fångar de bästa bilderna.

För att sammanfatta

signal-bullerförhållandet är en viktig faktor som påverkar inbyggda visionsystem, vilket direkt påverkar kvaliteten på bild- och videodata och noggrannheten och tillförlitligheten hos analysresultat. Vi hoppas att vi genom denna artikel kan förstå mer om innebörden av signal-bullerförhållandet, de faktorer som påverkar det och hur vi kan förbättra det

Om du behöver hjälp eller anpassar en ljudlös kamera och integrerar den i din inbyggda vision applikation,Kontakta oss- Jag är inte rädd.