Az elmúlt hónapokban számos ipari projekt helyszínét látogattuk meg, például pilóta nélküli repülőgépek vagy robotraktárak építését. Sok mérnök és terméktervező általában azokat a paramétereket helyezi előtérbe, amelyekkel tisztában van:
Mik a kamera pixelparaméterei?
Az 5MP-es vagy 8MP-es kameramodul biztonságosabb választásnak tűnik, mivel a nagyobb felbontás a következőket jelenti:
- Jobb célpontfelismerő képesség;
Ezért számos biztonsági rendszer, beágyazott eszköz és ipari látásjavító alkalmazás nagy felbontású kameramodulokat használ. Ezek a kamerák azonban teljesen más kihívásokkal szembesülnek, amikor leszáll az éj. Amikor nincs elegendő környezeti fény, a pixelszám önmagában nem határozza meg a végső képminőséget. Az érzékelő mérete, a pixelméret és a dinamikatartomány mind befolyásolja a tényleges képalkotási hatást. Egy nagy pixelszámú kamera nappal jól teljesít, de sötétedéskor az érzékelő kevesebb fényt kap, mivel kevesebb fényinformációt tud befogadni.
Az általános problémák közé tartoznak:
- Csökkentett részletek a sötét területeken;
- Csökkent látási viszonyok összetett környezetekben;
Ez egy fontos elmélethez is vezet:
A több pixel nem jelent jobb éjjellátó hatást
Gyenge fényviszonyok mellett a mérnököknek átfogóan kell értékelniük több tényezőt is, nem csak a felbontást:
- Képalkotási képesség gyenge fényviszonyok mellett;
- Szenzor fényérzékelési képessége;
- Tényleges képalkotási teljesítmény a tényleges környezetben;
Ezért a hagyományos nagy felbontású kameramodulok (például OV5640) és a csillagos égen éjjellátó megoldások (például SC2210) közötti választás során a végső döntés a tényleges alkalmazási forgatókönyvtől és a képalkotási követelményektől függ.
Miért nem lehet egyetlen felbontással meghatározni az éjszakai megfigyelés teljesítményét?
A nagy felbontású kamerákat széles körben használják a szórakoztatóelektronikában, az ipari berendezésekben és a beágyazott rendszerekben, amelyekre az OV5640 kameramodul tipikus példa.
Az OV5640 a következőket biztosítja:
- Maximális 2592 x 1944 pixeles kimenet;
Az OV5640 jelentős előnnyel rendelkezik a képminőség tekintetében a nagy felbontású alkalmazásokban:
- Jobb képnagyítási képesség;
- Nagyobb felbontású képkimenet;
A nagy felbontású kamerák teljes mértékben ki tudják aknázni az értéküket az ilyen alkalmazási helyzetekben, de amikor a kamera gyenge fényviszonyok között működik, a helyzet megváltozik. A kamera érzékelője csak a környezetben meglévő fényjelek felhasználásával képes képet alkotni. Ha több pixelt adunk hozzá egy korlátozott térben, minden pixel kisebb lesz, mivel az érzékelő területe rögzített, ami azt is eredményezi, hogy a kisebb pixelek kevesebb fényt kapnak a nagyobb pixelekhez képest, ami a következő kihívásokat veti fel az éjszakai környezetben:
1. Korlátozott fénygyűjtési képesség
Amikor a kamera éjszakai környezetben van, minden pixelnek elegendő fényinformációt kell kapnia a hatékony kép létrehozásához. Ha a pixelméret kicsi, az érzékelőnek nagyobb jelerősítésre lehet szüksége a kép fényerejének fenntartásához, de a jel növekedése a képzaj növekedéséhez is vezethet.
2. A zajszint megnő gyenge fényviszonyok mellett
Amikor a környezeti fény csökken, a kamera általában növeli az erősítést, hogy kompenzálja az expozíció hiányát. Ez a következőkhöz is vezethet: digitális zaj növekedése; képrészletek elvesztése; élesség csökkenése; alacsony színpontosság; A megfigyelő rendszerek esetében nem csupán a „látható” kép generálásáról van szó. Ami igazán fontos, az az, hogy: a kamera segíthet-e a felhasználóknak megőrizni az adott pillanatban fennálló helyzettel kapcsolatos információkat, hogy a felhasználók pontos döntéseket hozhassanak.
3. Kulcsfontosságú részletek elvesztése éjszaka
Valós monitorozási alkalmazásokban, a felhasználók által vizsgált konkrét információk többek között a következők: Belépett-e valaki a megfigyelt területre? Azonosíthatók-e konkrét objektumok? Normálisan működnek-e az ipari berendezések? Rendellenes változásokon mentek keresztül a környezetben? Ezért egy nagy felbontású, de zajos kép, még több pixellel sem, nem nyújthat nagyobb gyakorlati értéket.
Valódi gyenge fényviszonyok melletti képalkotási összehasonlítás: SC2210 vs. OV5640
 |
 |
| 1. ábra – SC2210 |
2. ábra – OV5640 |
1. és 2. ábra: Az SC2210 csillagfény-szintű éjjellátó kameramodul és az OV5640 5MP kameramodul képalkotási teljesítményének összehasonlítása valós gyenge fényviszonyok között A fenti összehasonlítás a különböző érzékelőkialakítások képalkotási teljesítményét mutatja be korlátozott fényviszonyok között. Mindkét kameramodul megbízható képkimenetet tud biztosítani megfelelő fényviszonyok között, de amikor a környezeti fény tovább csökken, a különböző érzékelőkialakítások közötti különbség egyre nyilvánvalóbbá válik.
Az összehasonlítás fókusza a következő:
- Sötét területek láthatósága;
- Képesség a jelenet részleteinek megőrzésére;
- Egyensúly a világos és sötét területek között;
A valós környezeti tesztelés nagyon fontos. Ha csak a specifikációs paraméterekre hagyatkozunk, az nem tudja teljes mértékben leírni a kameramodul tényleges teljesítményét összetett környezetekben. A megfigyelő kameráknak nemcsak képeket kell rögzíteniük, hanem értékes információkat is kell szolgáltatniuk.
Miért teljesít másképp az SC2210 gyenge fényviszonyok között?
Az SC2210 csillagfény-szintű éjjellátó kameramodul egy eltérő képalkotási koncepciót alkalmaz. Nem egyszerűen a pixelszám növelésére törekszik, hanem nagyobb figyelmet fordít a kép megbízható láthatóságának fenntartására összetett fényviszonyok között is.
Az SC2210 modul a következőket alkalmazza:
- 1/1,8 hüvelykes SC2210 CMOS érzékelő;
- 4,0 μm × 4,0 μm pixelméret;
- MJPEG és YUY2 kimeneti formátumok.
Ezek a tulajdonságok teszik az SC2210-et alkalmasabbá olyan helyzetekben, ahol a környezeti fény nem teljesen elérhető.
1. A nagyobb pixelméret jobb fénygyűjtési képességet eredményez
Az SC2210 és számos nagy felbontású kameramodul közötti egyik legnagyobb különbség a pixelméret. Az SC2210 4,0 μm × 4,0 μm-es pixelszerkezetet alkalmaz, a kisebb pixeles kialakításokhoz képest a nagyobb pixelek jellemzően erősebb fénygyűjtő képességgel rendelkeznek.
Az ok a következő: Minden pixel nagyobb területtel rendelkezik, amely több fényinformációt képes befogadni.
Ez a kialakítás különösen alkalmas olyan helyzetekre, amikor a környezeti fény jelentősen változik:
- Robotlátási alkalmazások;
2. A WDR segít kezelni az összetett világítási környezeteket
Az éjszakai környezet nem feltétlenül teljesen sötét. Sok valós megfigyelési helyzetben jelentős különbségek vannak a fényintenzitásban, például:
- Sötét árnyékos területek;
Ha a dinamikatartomány nem elegendő, a kamera a következőket teheti:
- Túlexponáld a világos területeket;
- Elveszítik a részleteket a sötét területeken;
Az SC2210 támogatja a tripla expozíció fúziós technológián alapuló WDR dinamikatartomány-kiemelést, amely segít a kamerának kiegyensúlyozottabb képminőséget fenntartani, amikor ugyanabban a képkockában világos és sötét területek is vannak.
Ez különösen hasznos a következő alkalmazási forgatókönyvek esetén:
- Biztonsági megfigyelő kamerák;
- Kültéri megfigyelőrendszerek;
- Intelligens beléptetőrendszerek;
3. Beágyazott képfeldolgozási integrációra tervezve
A modern megfigyelő és automatizálási rendszerek egyre inkább kompakt beágyazott platformokra támaszkodnak.
- Az SC2210 támogatja:
- USB 2.0 csatlakozó;
Gyakori képformátumok, mint például az MJPEG és a YUY2.
Ez lehetővé teszi a kényelmesebb integrálást a különböző beágyazott látórendszerekbe.
Tipikus alkalmazások közé tartoznak:
- Intelligens megfigyelőeszközök;
- Ipari számítógépek;
- Robot platformok;
- Egyedi biztonsági berendezések;
Az SC2210 összehasonlítva az OV5640 kameramodullal
| Összehasonlítási elem |
SC2210 Csillagfény kameramodul |
OV5640 5MP Kamera Modul |
| Fontos előny |
Képalkotás gyenge fényviszonyok mellett |
Nagyobb felbontású részletek |
| Felbontás |
1920 X 1080 |
2592 x 1944 |
| Érzékelő mérete |
1/1,8 hüvelyk |
1/4 Inch |
| Pixel méret |
4,0 μm × 4,0 μm |
1,4 μm × 1,4 μm |
| Éjszakai megfigyelés |
Gyenge fényviszonyok melletti alkalmazásokhoz tervezve |
Alkalmasabb általános képalkotáshoz |
| Nappali részletesség |
Jó |
A nagy felbontás előnye nyilvánvaló |
| Komplex világítás |
A WDR előnye jelentős |
A rendszer kialakításától függ |
| Tipikus alkalmazások |
Biztonság, robotika, éjszakai megfigyelés |
Általános képalkotás, nappali alkalmazások |
A felbontás nem elhanyagolható tényező, de inkább azt a kérdést feszegeti, hogy „nappal tiszta-e”, mint azt, hogy „éjszaka látható-e”. Ez két teljesen különböző követelmény, és az összehasonlításuk nem sok értelmet nyer. Ha a projekted legtöbb munkafolyamata gyenge fényviszonyok között vagy akár sötétben történik, ahelyett, hogy azon töprengenél, hogy „5MP vagy 8MP-et használjunk”, jobb lenne először egyértelműen meghatározni: több pixelre vagy megbízhatóbb éjjellátó képességre van szükséged?
Ha egyelőre bizonytalan, kérjük, küldje el alkalmazási forgatókönyveit mérnöki csapatunknak. Segítünk meghatározni a legmegfelelőbb megoldást a tényleges alkalmazási forgatókönyvek, a telepítési módszerek és az energiafogyasztási költségvetés alapján. Közvetlenül is tudunk összehasonlító mintákat készíteni az SC2210 és az OV5640 tesztelésére.
Gyakran ismételt kérdések az SC2210 éjjellátó kameramodulról
1. Miért alkalmas az SC2210 éjszakai megfigyelésre?
Az SC2210 egy 1/1,8 hüvelykes érzékelőt és 4,0 μm-es pixeles kialakítást használ, amely lehetővé teszi, hogy több fényinformációt rögzítsen gyenge fényviszonyok között.
2. Az SC2210 éjjellátóhoz szükséges-e infravörös kiegészítő megvilágítás?
Az SC2210 támogatja a teljes színű éjjellátó képalkotást gyenge fényviszonyok mellett, és nem igényel további infravörös kiegészítő világítóberendezéseket.
3. Mi a különbség az SC2210 és az OV5640 között?
Az SC2210 inkább a gyenge fényviszonyok melletti képalkotásra összpontosít, míg az OV5640 a nagy felbontású részletekre.
4. Miért befolyásolja a pixelméret az éjjellátást?
A nagyobb pixelek általában erősebb fénygyűjtő képességgel rendelkeznek.
×
Aktuális hírek
EN
