Tek Renkli ve Renkli Kamera Modülleri: Tek Renkli Kamera Modülleri Gömülü Görüşte Neden Daha İyidir?

Gömülü görüş kamerası seçerken kullandığımız önemli kriterlerden biri de renk tipidir. İki yaygın renk kamerası türü vardır: siyah beyaz kameralar ve renkli kameralar. Günlük hayatımızda renkli görüntüler kaydetmek için genellikle renkli kameralar kullanırız. Ancak bu, renkli kameraların siyah beyaz kameralardan daha üstün olduğu anlamına gelmez.

Tek renkli kameralar gri tonlamalı görüntüler yakalamada uzmanlaşırken, renkli kameralar tam renkli görüntüler yakalar. Bireysel gömülü görüntü uygulamaları için,Siyah beyaz monokrom kameralardüşük ışıklı ortamlarda daha detaylı görüntüler yakalayabildikleri için daha pratik ve etkili bir çözümdür. Farkları ve gömülü görüş için renkli kameralar yerine tek renkli kameralar kullanmanın neden daha iyi olduğunu görmek için renkli ve tek renkli kameralara daha yakından bakalım.

Renkli kamera modülü nedir? Nasıl çalışır?

Renkli kamera modülü, tam renkli bir görüntü yakalayan ve oluşturan bir kameradır. Belirli bir dalga boyundaki ışığı yakalamak için sensör üzerindeki piksel noktalarını kullanır ve ışık bilgilerini bir renk filtresi dizisi (CFA) kullanarak renk bilgisine dönüştürür. Renkli kameralar, tek renkli kameralardan daha hızlı çekim yapar. Düşük ışık koşullarında, renkli kamera modüllerinde netlik ve detay eksikliği gibi sorunlar olabilir. Bunun nedeni, renk filtresi dizisinin sensöre ulaşan ışık miktarını azaltmasıdır.

Renkli kamera modülleri genellikle Bayer modunda alternatif kırmızı, yeşil ve mavi filtrelere sahip bir CFA kullanır. Bayer modu, piksel başına gelen ışığın yalnızca 1/3'ünü yakalar ve modla eşleşmeyen renklerin geri kalanı otomatik olarak filtrelenir. Ayrıca, bu mod, pankromatik bir piksel üretmek için hassasiyet noktalarını birleştiren bir mozaikleme algoritması aracılığıyla tam bir pankromatik görüntünün yeniden yapılandırılmasını gerektirir, yani herhangi bir hassasiyet noktasında yalnızca bir renk ölçülür ve geri kalanı çıkarım yoluyla türetilir.

Renkli kameralar genellikle tek renkli kameralardan daha ucuzdur ve fotoğrafçılıkta, akıllı telefonlarda ve kitlesel tüketici pazarı için renk tanıma ve renk bilgisi gerektiren uygulamalarda daha yaygın olarak kullanılır.

Tek renkli kamera modülü nedir?

Daha önce hakkında bazı bilgilerimiz vardıSiyah Beyaz Kameralar. Gri tonlamalı görüntüleri yakalama konusunda uzmanlaşmış renkli kameraların aksine, tek renkli kameralar, CFA kullanılmadığından gelen tüm ışığı yakalayabilir. Hem kırmızı, hem yeşil hem de mavi emilir. Bu nedenle, ışık miktarı renkli bir kameranın üç katıdır, ancak görüntüyü iyileştirmek için mozaikleme algoritmalarına gerek yoktur. Bu nedenle, tek renkli kameralar, düşük ışık koşullarında renkli kameralardan daha iyi performansa sahiptir.

Renkli ve tek renkli kameralar arasındaki farklar

Renkli kameralar ve tek renkli kameralar, görüntü yakalamanın iki farklı yoludur. Aşağıda görüntü kalitesi, ışık hassasiyeti ve çözünürlük açısından ikisi arasındaki farkları karşılaştırıyoruz:

Görüntü kalitesi:Renk filtresi dizilerinin olmaması nedeniyle, tek renkli kameralar, özellikle düşük ışık koşullarında renkli kameralardan daha keskin, daha ayrıntılı görüntüler yakalayabilir. Tersine, renkli kameralar, renk bilgisi gerektiren uygulamalar için önemli olan tam renkli görüntüler yakalayabilir.

Işık Hassasiyeti:Renk filtresi dizisi olmadığından, tek renkli kameralar ışığa karşı daha hassastır ve renkli kameralara göre daha fazla ışık alır. Sonuç olarak, en iyi tek renkli kamera modülleri, renkli kameralardan daha iyi düşük ışık performansına sahiptir.

Çözünürlük:Tek renkli kameralar, renkli kameralardan daha yüksek çözünürlüğe sahiptir. Bunun nedeni, tek renkli bir kameranın her pikselinin gelen tüm ışığı yakalamasıdır.

Gömülü görüşte tek renkli kameralar neden renkli kameralardan daha iyidir?

Gömülü görüntü uygulamaları, daha doğru görüntü ayrıntıları ve daha yüksek işleme hızları gerektirir. Peki monokrom kameralar gömülü görüşte neden daha iyidir? Aşağıdaki avantajları özetleyebiliriz:

1. Tek renkli kameralar düşük ışık koşullarında daha iyi performans gösterir
2. Tek renkli kamera algoritmaları dikkatlice optimize edilmiştir
3. Tek renkli sensörler doğal olarak daha yüksek kare hızlarına sahiptir

Bunu aşağıda genişletelim.

Düşük ışıkta daha iyi performans

Renkli ve tek renkli kameralar arasındaki temel fark, tek renkli kameraların renk filtresi dizisine (CFA) sahip olmamasıdır. Renk filtrelerini kaldırarak, tek renkli bir kamerayı ışığa karşı daha hassas hale getirir ve daha fazla ışık alırsınız.
Ek olarak, renkli kameralar, üç ana rengin yakın kızılötesi dalga boylarına sahip ışıkla reaksiyonunun neden olduğu çeşitli renk sapması sorunlarını önlemek için genellikle kızılötesi kesme filtreleri ile donatılmıştır.
Tek renkli kameralar hem CFA hem de IR kesme filtrelerine sahip olmadığından, sensör daha geniş bir spektral aralığı algılayabilir ve daha fazla ışık kabul edebilir. Bu, tek renkli kameraların düşük ışık koşullarında son derece iyi performans gösterebileceği anlamına gelir.

Daha hızlı algoritmalar

Renkli kameralar, karmaşık görüntü oluşturma algoritmaları nedeniyle edge AI tabanlı gömülü görüş uygulamaları için uygun değildir.
Aksine, tek renkli kameraların algoritmalarının çoğu, görüş modellerini kullanarak nesneleri algılamak, nesneleri tahmin etmek ve diğer uygulamaları yapmak için kullanılabilir.

Daha yüksek kare hızı

Tek renkli kamera sensörü pikselleri, renkli kameralardan daha küçüktür. Renkli kameralarda, aynı görüntüyü işlemek için gereken veri miktarı daha yüksektir ve işleme süresi tek renkli dijital kameralara göre daha uzundur, bu da daha yavaş kare hızlarına neden olur. Aksine, tek renkli kameralar daha hızlı işlemeye ve daha yüksek kare hızına sahiptir.

Burada, aynı görüntü verilerini ayrı ayrı gömülü görüş uygulamalarında işlerken, tek renkli kameraların işlem hızının, düşük ışık performansının ve kare hızının renkli kameralardan daha yüksek ve daha iyi olduğu ve bu nedenle, bireysel gömülü görüş uygulamalarında renkli kameralardan ziyade tek renkli kameraların kullanılmasının daha iyi olduğu sonucuna varabiliriz.

Monokrom Kamera Modülleri için Uygulamalar

Özellikle renk bilgisi gerektirmeyen bazı gömülü görüntü uygulamalarını inceleyelim ve tek renkli bir kameranın nasıl bir fark yaratabileceğini görelim.

Otomatik Plaka Tanıma (ANPR)

Akıllı ulaşım sistemlerinde, genellikle plakaları yakalayarak ihlalleri tespit etmemiz gerekir. Açıklığa kavuşturabileceğimiz ilk şey, renk bilgisine ihtiyacımız olmadığıdır, sadece görüntüyü hızlı bir şekilde yakalamamız ve ardından OCR (Optik Karakter Tanıma) aracılığıyla araç bilgilerini okumak için analiz etmemiz gerektiğidir. İster gündüz ister gece. Bu nedenle, yüksek hassasiyete ve güçlü düşük ışık performansına sahip monokrom dijital kameralar bu uygulamayı iyi bir şekilde tamamlayabilmektedir. Bununla birlikte, renkli plaka tanımanın gerekli olduğu bireysel alanların yine de renkli kameralar kullanması gerekir.

QUYGUNLUK DENETİMİ

Bir cismin hasar görüp görmediğini tespit etmek için kameraların kullanıldığı endüstriyel otomasyon uygulamalarında, tek renkli kameralar kullanılabilir. Bu, ürünün kalitesinin tatmin edici olmasını sağlamak için fabrikalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Son

Sonuç olarak, hem tek renkli hem de renkli kameraların kendi avantajları ve sınırlamaları vardır. Daha fazla uygulama ve ihtiyaçlarımız farklı, bir seçim yapmak için gerçek durumu birleştirmem gerekiyor. Tek renkli kamera düşük ışık performansı güçlüdür, düşük ışıklı ortamlarda net, ayrıntılı görüntüler yakalayabilir, ancak maliyeti daha yüksektir, renkli görüntüler yakalayamaz. Renkli kameralar tam renkli görüntüler yakalayabilir, ancak düşük ışık hassasiyetine sahiptir ve düşük ışık koşullarında net olmayan, ayrıntısız görüntüler üretebilir.

Bu makalenin size tek renkli ve renkli kameralar arasındaki farklar hakkında bir başlangıç anlayışı ve tek renkli kameraların uygun olduğu uygulama türleri hakkında bir fikir verdiğini umuyoruz. Örneğin, renkli çıktının önemli olmadığı, daha çok hassasiyet ve düşük ışık performansının önemli olduğu uygulamalarda, tek renkli bir kamera kullanılmalıdır.

Tabii ki, Sinoseen yardıma ihtiyacınız olursa size yardımcı olmak için her zaman hazırdır ve tedarikçi olarak 15 yılı aşkın deneyime sahiptir.OEM kamera çözümleri, Sinoseen, her uygulama için farklı konfigürasyonlara ve parametrelere sahip çok çeşitli monokrom kameralara sahiptir. Herhangi bir yardıma ihtiyacınız olursa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.