مونوکروم مقابل کیمرہ ماڈیولز: کیوں مونوکروم کیمرہ ماڈیولز اMBEDDED وژن میں بہتر ہیں؟

جب ہم ایک embedded vision camera کو چن رہے ہیں تو ہمارے پاس استعمال کرنے والے اہم معیاروں میں سے ایک chroma type ہوتا ہے۔ chroma cameras کے دو عام قسموں ہوتے ہیں: black and white cameras اور color cameras۔ ہماری روزمرہ زندگی میں ہم mostly color cameras کو colorful images حاصل کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ لیکن یہ ضروری نہیں ہے کہ color cameras black and white cameras سے بہتر ہوں۔

Monochrome cameras grayscale images حاصل کرنے میں تخصص رکھتے ہیں، جبکہ color cameras full-color images حاصل کرتے ہیں۔ Embedded vision applications کے لیے، black and white monochrome cameras زیادہ مناسب اور مؤثر حل ہوتے ہیں کیونکہ وہ low light environments میں زیادہ detailed images حاصل کر سکتے ہیں۔ چلو color اور monochrome cameras کے درمیان فرق دیکھتے ہوئے دیکھتے ہیں کہ embedded vision کے لیے monochrome cameras color cameras سے بہتر کیوں ہیں۔

Color camera module کیا ہوتا ہے؟ اس کا کام کیسے ہوتا ہے؟

ایک رنگین کیمرہ ماڈیول وہ کیمرہ ہے جو پورا رنگین تصویر حاصل کرتا اور تیار کرتا ہے۔ یہ سینسر پر پکسل پوائنٹس کा استعمال کرتا ہے تاکہ خاص طول موجی کی روشنی کو حاصل کرے اور رنگ فلٹر ارے (CFA) کے ذریعہ روشنی کی معلومات کو رنگین معلومات میں تبدیل کرے۔ رنگین کیمرے سافید اور کالے کیمروں سے زیادہ تیز شूٹ کرتے ہیں۔ کم روشنی کی حالتوں میں، رنگین کیمرہ ماڈیولوں کو صافی اور تفصیلات کی کمی جیسے مسائل ہونے پڑ سکتے ہیں۔ یہ اس لیے ہے کیونکہ رنگ فلٹر ارے سینسر تک پہنچنے والی روشنی کی مقدار کو کم کرتا ہے۔

رنگی کیمرہ ماڈیولز معمولاً ایک CFA استعمال کرتے ہیں جس میں رنگوں کے فلٹر ایک دوسرے کے بعد قرمزی، سبز اور نیلے رنگ کے طور پر بیئر میوز میں ترتیب دیے جاتے ہیں۔ بیئر میوز ہر پکسل پر واقعہ پر خورشیدی روشنی کا صرف 1/3 حصہ حاصل کرتا ہے، اور باقی رنگ جو میوز سے مطابقت نہیں رکھتے وہ خودکار طور پر فلٹر ہوجاتے ہیں۔ علاوہ ازیں، یہ میوز ایک مکمل پینچرومنٹک تصویر کو دوبارہ تعمیر کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جسے دیموساکنگ الگورتھم کے ذریعہ ملایا جاتا ہے جو حساسیت کے نقاط کو ملana کرتا ہے تاکہ ایک پینچرومنٹک پکسل بنایا جاسکے، یعنی کسی بھی حساسیت کے نقطے پر صرف ایک رنگ کا پیمانہ لیا جاتا ہے اور باقی رنگوں کو انفراری کے ذریعہ حاصل کیا جاتا ہے۔

رنگی کیمرا عام طور پر مونوکروم کیمرا سے سست ہوتے ہیں اور تصویربرداری، اسمارٹ فون اور رنگی شناخت اور رنگی معلومات کی ضرورت والے عوامی مصرف کے بازار میں زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔

مونوکروم کیمرا ماڈیول کیا ہے؟

پہلے ہم کچھ معلومات حاصل کی تھیں کالے اور سفید کیمرا رنگ کیمروں سے متعلق نہیں ہے، جو خاکہ تصاویر پکڑنے میں تخصص رکھتے ہیں، بلکہ خالی کیمروں کو تمام واقعی روشنی پکڑنے میں صلاحیت حاصل ہے کیونکہ CFA کا استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔ سرخ، سبز اور نیلے رنگ کو پوری طرح سے جذب کیا جاتا ہے۔ اس لیے خاکہ کیمروں کی روشنی کی مقدار رنگ کیمروں کی تین گنا زیادہ ہوتی ہے، جبکہ تصویر کو تازہ کرنے کے لیے دیموساکنگ الگورتھم کی ضرورت نہیں ہوتی۔ اس لیے خاکہ کیمروں کا عمل کم روشنی کی شرائط میں رنگ کیمروں سے بہتر ہوتا ہے۔

رنگ اور خاکہ کیمروں کے درمیان فرق

رنگ کیمروں اور خاکہ کیمروں دو مختلف طریقے ہیں تصاویر پکڑنے کے لیے۔ ذیل میں ہم دونوں کے درمیان فرق کی تفصیل دیتے ہیں تصویر کی کوالٹی، روشنی کی حساسیت اور قطع کے لحاظ سے:

تصویر کی کوالٹی: رنگ فلٹر ارے کی موجودگی کی کمی کی وجہ سے، خاکہ کیمروں کو رنگ کیمروں سے تیز تر، مزید تفصیلات والی تصاویر پکڑنے میں صلاحیت حاصل ہے، خاص طور پر کم روشنی کی شرائط میں۔ اس کے مقابلے میں، رنگ کیمروں کو پوری طرح سے رنگین تصاویر پکڑنے کی صلاحیت ہوتی ہے، جو رنگ کی معلومات کی ضرورت پड़نے والی اپلیکیشنز کے لیے اہم ہے۔

روشنی کی حساسیت: کیونکہ رنگ فلٹر ارے نہیں ہوتا، بنیادی طور پر سوداگری کیمروز خورشیدی روشنی کو محسوس کرنے میں زیادہ قابلیت رکھتے ہیں اور رنگین کیمروں کے مقابلے میں زیادہ روشنی حاصل کرتے ہیں۔ نتیجہ یہ ہے کہ بہترین سوداگری کیمرہ ماڈیولز رنگین کیمروں کے مقابلے میں کم روشنی کی حالت میں بہتر عمل کرتے ہیں۔

ریزولوشن: سوداگری کیمروں کا اسپان شدہ توانائی رنگین کیمروں سے زیادہ ہوتا ہے۔ یہ اس بات کی وجہ سے ہے کہ سوداگری کیمرے کے ہر پکسل وہ تمام روشنی جو پہنچتی ہے، پکڑتا ہے۔

Embedded vision میں سوداگری کیمروں کی رنگین کیمروں سے برتری کیوں ہے؟

Embedded vision کے استعمالات میں زیادہ مضبوط تصویر تفصیلات اور تیز تر پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تو Embedded vision میں سوداگری کیمروں کی برتری کیوں ہے؟ ہم منافع کو یوں خلاصہ کر سکتے ہیں:

1. کم روشنی کی حالت میں سوداگری کیمروں کا عمل بہتر ہوتا ہے
2. سوداگری کیمرے الگورتھم دقت سے اپٹیマイز ہوتے ہیں
3. سوداگری سنسورز کے اندر ہیں جو فریم ریٹس میں زیادہ توانائی رکھتے ہیں

چلو ہم ذیل میں اس بات پر وسعت دیتے ہیں۔

بہتر کم روشنی کی عملکرد

رنگی اور سوداگری کیمروں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ سوداگری کیمروں میں رنگ فلٹر ارے (CFA) نہیں ہوتا۔ اگر آپ رنگ فلٹرز ہٹا دیں تو یہ سوداگری کیمرہ روشنی کے لئے زیادہ حساس بن جاتا ہے اور زیادہ روشنی حاصل کرتا ہے۔
اس کے علاوہ، رنگی کیمروں کو عام طور پر انفرا ریڈ کٹ آف فلٹرز سے مسلح کیا جاتا ہے تاکہ نزدیک انفرا ریڈ طول موج کے ساتھ تین بنیادی رنگوں کی تفاعل سے پیدا ہونے والے مختلف کرومیٹک ایبیریشن کی مشکلات سے بچایا جا سکے۔
چونکہ سوداگری کیمروں میں دونوں CFA اور IR کٹ آف فلٹرز نہیں ہوتے، سنسور کو اسپیکٹرل رینج کا زیادہ حصہ ڈیٹیکٹ کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے اور زیادہ روشنی قبول کرتا ہے۔ یہ بدانستہ ہے کہ سوداگری کیمروں کو کم روشنی کی شرائط میں بہت اچھا عمل کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔

تیز تر الگورتھم

رنگی کیمروں کو ایج ای آئی پر مبنی داخلی وژن اطلاقات کے لئے مناسب نہیں ہیں کیونکہ ان کے پیچیدہ تصویر بنانے والے الگورتھم ہوتے ہیں۔
بالکل ویسا نہیں، سوداگری کیمروں کے کئی الگورتھم کو وژن ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے اشیاء کا پتہ لگانا، اشیاء کی پیش گوئی اور دیگر اطلاقات کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

زیادہ فریم ریٹ

برق رنگی کیمروں کے مقابلے میں سودرجن کیمروں کے سینسر پکسل چھوٹے ہوتے ہیں۔ رنگی کیمروں میں ایک ہی تصویر کے دیٹا کو پروسس کرنے کے لئے زیادہ دیٹا ضروری ہوتا ہے اور پروسسنگ وقت بھی سودرجن ڈیجیٹل کیمروں کے مقابلے میں لمبا ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کم فریم ریٹ ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، سودرجن کیمروں کے پاس تیز پروسسنگ اور زیادہ فریم ریٹ ہوتا ہے۔

یہاں ہم نتیجہ نکال سکتے ہیں کہ انفرادی اMBEDDED وژن ایپلیکیشنز میں ایک ہی تصویری دیٹا پروسس کرتے وقت، سودرجن کیمروں کی پروسسنگ سپیڈ، کم روشنی کی حالت میں عملداری، اور فریم ریٹ رنگی کیمروں کے مقابلے میں زیادہ اور بہتر ہوتی ہے، اس لئے انفرادی اMBEDDED وژن ایپلیکیشنز میں سودرجن کیمروں کا استعمال رنگی کیمروں کے مقابلے میں بہتر ہے۔

سودرجن کیمرہ ماڈیولز کے لئے ایپلیکیشنز

اب چलیں کچھ اMBEDDED وژن ایپلیکیشنز کا جائزہ لیتے ہیں جو خصوصی طور پر رنگی معلومات کی ضرورت نہیں رکھتیں اور دیکھتے ہیں کہ سودرجن کیمرہ کس طرح فرق پیدا کرتا ہے۔

خودکار نمبر پلیٹ کی شناخت (ANPR)

ذکی نقل و حمل نظاموں میں، ہم کبھی کبھی عوارض کو شناخت کرنے کے لئے نمبر پلیٹس کو تصویر بنانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ پہلا چیز جو ہم سمجھ سکتے ہیں وہ یہ ہے کہ ہمیں رنگ کی معلومات کی ضرورت نہیں ہے، ہم صرف تیزی سے تصویر کپTURE کرنا چاہئیں اور پھر اسے تحلیل کریں تاکہ OCR (Optical Character Recognition) کے ذریعہ وہائیل کی معلومات پڑھی جاسکے۔ چاہے دن ہو یا رات۔ لہذا، بلند حساسیت والے بیکارنے کیلیں ڈجیٹل کیمرے اور مضبوط کم روشنی کی عمل داری والے کیمرے اس اطلاق کو خوبصورت طور پر مکمل کر سکتے ہیں۔ تاہم، انفرادی علاقوں جہاں رنگیں پلیٹ شناخت کی ضرورت ہوتی ہے، وہاں رنگین کیمرا کا استعمال کیا جانا چاہئے۔

Q کوالٹی انسبیکشن

صنعتی خودکاری کے اطلاقات میں، جہاں کیمرا استعمال کیے جاتے ہیں کسی اشیاء کی تباہی کی تشخیص کے لئے، بیکارنے کیلیں کیمرا استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ یہ فیکٹروں میں وسیع طور پر استعمال ہوتا ہے تاکہ مندرجہ بالا کی کوالٹی مرضیاتی ہو۔

نتیجہ

خاتمہ میں، دونوں سوداگری اور رنگین کیمرے اپنے خصوصی فوائد اور محدودیتوں سے لڑ رہے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ اطلاقات اور ہماری ضرورتیں مختلف ہوتی ہیں، میں واقعی حالات کو جوڑ کر انتخاب کرنے کی ضرورت ہے۔ سوداگری کیمرا کم روشنی کی صلاحیت میں قوی ہے، کم روشنی کے的情况 میں واضح اور تفصیلی تصاویر پکڑنے میں کامیاب ہوتا ہے، لیکن لاگت زیادہ ہے اور رنگین تصاویر پکڑنے میں ناکام ہے۔ رنگین کیمرے پوری طرح سے رنگین تصاویر پکڑنے میں قابل ہیں، لیکن کم روشنی کی حساسیت میں کمزور ہیں اور کم روشنی کی شرائط میں غیر واضح اور تفصیلی نہیں ہونے والی تصاویر پیدا کر سکتے ہیں۔

ہم اس مضمون سے آپ کو سوداگری اور رنگین کیمرے کے درمیان فرق کے بارے میں ابتدائی فہم دینے کی امید کرتے ہیں، اور وہ اطلاقات کی قسم جس میں سوداگری کیمرے مناسب ہیں اس کے بارے میں ایک خیال۔ مثلاً، اس طرح کے اطلاقات میں جہاں رنگین آؤٹ پٹ کیچ کرنے کی وجہ نہیں ہے، بلکہ حساسیت اور کم روشنی کی صلاحیت ہے، وہاں سوداگری کیمرا استعمال کیا جانا چاہئے۔

بالطوبہ، اگر آپ کو مدد کی ضرورت ہو تو سینوسن ہمیشہ آپ کی مدد کے لئے تیار ہے، اور 15 سال سے زائد تجربہ پڑھا ہوا ڈلیٹر کے طور پر OEM کیمرہ حل سینوسن کے پاس ہر اطلاق کے لئے مختلف تنظیموں اور پارامیٹرز والے وسیع محدودیت کے سافٹ کیمرے ہیں۔ اگر آپ کو کوئی مدد چاہیے تو ہمارے ساتھ تماس کریں۔