गेल्या काही महिन्यांत, आम्ही निर्जन विमाने किंवा रोबोट वेअरहाऊस सारख्या अनेक औद्योगिक प्रकल्पांच्या स्थळांना भेट दिली आहे. अनेक अभियंते आणि उत्पादन डिझाइनर सामान्यतः त्यांना परिचित असलेल्या पॅरामीटर्सवर लक्ष केंद्रित करण्यावर प्राधान्य देतात:
कॅमेराचे पिक्सेल पॅरामीटर्स काय आहेत?
५एमपी किंवा ८एमपी कॅमेरा मॉड्यूल हा सुरक्षित पर्याय वाटतो कारण उच्च रिझोल्यूशनचा अर्थ असा आहे की:
- चांगली लक्ष्य ओळख क्षमता;
म्हणून, अनेक सुरक्षा प्रणाली, एम्बेडेड उपकरणे आणि औद्योगिक दृष्टी अनुप्रयोगांमध्ये उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरा मॉड्यूल्सचा वापर करण्याची प्राधान्यता दिली जाते. तथापि, रात्री येताच या कॅमेरांना पूर्णपणे वेगळ्या आव्हानांना सामोरे जावे लागते. जेव्हा पर्यावरणातील प्रकाश अपुरा असतो, तेव्हा फक्त पिक्सेल संख्येवर अवलंबून राहून अंतिम प्रतिमा गुणवत्ता ठरवता येत नाही. सेन्सरचा आकार, पिक्सेलचा आकार आणि डायनॅमिक रेंज या सर्वांचा वास्तविक प्रतिमा निर्मितीवर परिणाम होतो. उच्च-पिक्सेल कॅमेरा दिवसा चांगले काम करतो, परंतु रात्री झाल्यावर सेन्सरला कमी प्रकाश मिळतो, कारण तो स्वीकारू शकणारी प्रकाश माहिती कमी होते.
सामान्य समस्या यांचा समावेश आहे:
- प्रतिमेतील शोर (noise) वाढते;
- अंधारातील तपशील कमी होतात;
- गुंतागुंतीच्या वातावरणात दृश्यमानता कमी होते;
हे एक महत्त्वाचा सिद्धांतही निर्माण करते:
जास्त पिक्सेल म्हणजे चांगली रात्रीची दृष्टी नाही
कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत, अभियंत्यांना केवळ रिझोल्यूशन नव्हे तर अनेक घटकांचे संपूर्ण मूल्यांकन करणे आवश्यक असते:
- कमी प्रकाशात प्रतिमा निर्माण करण्याची क्षमता;
- सेन्सरची प्रकाश-संवेदनशीलता;
- वास्तविक वातावरणात वास्तविक प्रतिमा आउटपुट कामगिरी;
म्हणून, पारंपारिक उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरा मॉड्यूल (जसे की OV5640) आणि स्टारलाइट नाइट व्हिजन सोल्यूशन्स (जसे की SC2210) यांच्यात निवड करताना, अंतिम निर्णय वास्तविक अॅप्लिकेशन स्थिती आणि प्रतिमा आवश्यकतांवर अवलंबून असतो.
रात्रीच्या निरीक्षणाची कामगिरी एकाच रिझोल्यूशनवरून का ठरवता येत नाही?
उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरांचा वापर ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक उपकरणे आणि एम्बेडेड सिस्टम्समध्ये व्यापकपणे केला जातो, ज्यामध्ये OV5640 कॅमेरा मॉड्यूल हा एक प्रमाणित उदाहरण आहे.
- कमाल २५९२ x १९४४ पिक्सेल आउटपुट;
OV5640 उच्च रिझोल्यूशन असलेल्या अ‍ॅप्लिकेशन्ससाठी छायाचित्राच्या तपशीलांमध्ये मोठा फायदा देतो:
- छायाचित्राची चांगली वाढवण्याची क्षमता;
- उच्च-रिझोल्यूशन छायाचित्र आउटपुट;
उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरे अशा अॅप्लिकेशन परिस्थितींमध्ये त्यांची पूर्ण किंमत वापरू शकतात, परंतु जेव्हा कॅमेरा कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत काम करतो तेव्हा परिस्थिती बदलते. कॅमेरा सेन्सर फक्त वातावरणातील उपलब्ध प्रकाश संकेतांचा वापर करूनच छायाचित्र तयार करू शकतो. जर मर्यादित जागेत अधिक पिक्सेल्स जोडले गेले, तर सेन्सरचे क्षेत्र निश्चित असल्याने प्रत्येक पिक्सेल लहान होतो, ज्यामुळे लहान पिक्सेल्स मोठ्या पिक्सेल्सपेक्षा कमी प्रकाश गोळा करतात, ज्यामुळे रात्रीच्या परिस्थितीत खालील आव्हाने निर्माण होतात:
१. मर्यादित प्रकाश गोळा करण्याची क्षमता
जेव्हा कॅमेरा रात्रीच्या वातावरणात असतो, तेव्हा प्रत्येक पिक्सेलला प्रभावी प्रतिमा निर्माण करण्यासाठी पुरेशी प्रकाश माहिती मिळावी लागते. जर पिक्सेल आकार लहान असेल, तर सेन्सरला प्रतिमेची चमक राखण्यासाठी उच्च सिग्नल प्रवर्धनाची आवश्यकता असू शकते, परंतु सिग्नलमधील वाढ एकाच वेळी प्रतिमेतील गडबडीमध्ये (नॉईस) वाढ करू शकते.
२. कमी प्रकाशाच्या वातावरणात गडबडीमध्ये (नॉईस) वाढ
जेव्हा वातावरणातील प्रकाश कमी होतो, तेव्हा कॅमेरा सामान्यतः एक्सपोजरच्या अभावाची भरपाई करण्यासाठी गेन वाढवतो. यामुळे खालील गोष्टी देखील घडू शकतात: डिजिटल गडबडीमध्ये (नॉईस) वाढ; प्रतिमेतील महत्त्वाच्या तपशीलांची हानी; स्पष्टतेमध्ये कमतरता; रंगांची कमी अचूकता; निरीक्षण प्रणालींसाठी, फक्त "दिसणारी" प्रतिमा निर्माण करणे हे सोपे काम नसते. खरोखर महत्त्वाचे असते: कॅमेरा वापरकर्त्यांना त्या क्षणीच्या परिस्थितीची माहिती टिकवून ठेवू शकतो का, जेणेकरून वापरकर्ते अचूक निर्णय घेऊ शकतील.
३. रात्री महत्त्वाच्या तपशीलांची हानी
वास्तविक निरीक्षण अर्जांमध्ये, वापरकर्त्यांना ज्या विशिष्ट माहितीवर लक्ष केंद्रित करायचे असते, ती खालीलप्रमाणे आहे: निरीक्षित क्षेत्रात कोणीतरी प्रवेश केला आहे का? विशिष्ट वस्तूंची ओळख करता येते का? औद्योगिक उपकरणे सामान्यपणे कार्यरत आहेत का? वातावरणात असामान्य बदल झाले आहेत का? म्हणून, उच्च रिझोल्यूशन पण गोंधळयुक्त असलेली छायाचित्रे, जरी त्यांच्यात जास्त पिक्सेल्स असले तरी, जास्त व्यावहारिक मूल्य प्रदान करू शकत नाहीत.
खर्‍या कमी प्रकाशातील छायाचित्रणाची तुलना: SC2210 विरुद्ध OV5640
 |
 |
| आकृती १-SC2210 |
आकृती २-OV5640 |
आकृती १ आणि २: SC2210 स्टारलाइट-स्तरीय रात्रदृष्टी कॅमेरा मॉड्यूल आणि OV5640 ५एमपी कॅमेरा मॉड्यूल यांच्या खर्‍या कमी प्रकाशातील छायाचित्रण कार्यक्षमतेची तुलना. वरील तुलना विविध सेन्सर डिझाइन्सच्या छायाचित्र निर्गमन कार्यक्षमतेचे प्रदर्शन करते, जेव्हा प्रकाशाची परिस्थिती मर्यादित असते. दोन्ही कॅमेरा मॉड्यूल्स योग्य प्रकाशाच्या परिस्थितीत विश्वसनीय छायाचित्र निर्गमन प्रदान करू शकतात, परंतु जेव्हा वातावरणातील प्रकाश आणखी कमी होतो, तेव्हा विविध सेन्सर डिझाइन्समधील फरक अधिक स्पष्ट होतो.
या तुलनेचा मुख्य भाग आहे:
- दृश्यातील तपशील टिकवून ठेवण्याची क्षमता;
- उजळ आणि अंधार भागांमधील संतुलन;
वास्तविक वातावरणातील चाचणी खूप महत्त्वाची आहे. जर केवळ तांत्रिक वैशिष्ट्यांवर विश्वास ठेवला गेला, तर हे कॅमेरा मॉड्यूलच्या जटिल वातावरणातील वास्तविक कामगिरीचे पूर्ण वर्णन करू शकत नाही. निरीक्षण कॅमेरांना केवळ प्रतिमा कॅप्चर करणे आवश्यक नसून, त्यांना मूल्यवान माहिती देखील आउटपुट करावी लागते.
SC2210 का दुर्बल प्रकाशाच्या वातावरणात वेगळे काम करतो?
SC2210 स्टारलाइट-स्तरीय रात्रदृष्टी कॅमेरा मॉड्यूल वेगळ्या प्रतिमा निर्मितीच्या डिझाइन संकल्पनेचा वापर करतो. तो केवळ पिक्सेल संख्येत वाढ घडवून आणण्यावर लक्ष केंद्रित करत नाही, तर जटिल प्रकाशाच्या परिस्थितीत विश्वसनीय प्रतिमा दृश्यमानता राखण्यावर अधिक लक्ष केंद्रित करतो.
- 1/1.8-इंच SC2210 CMOS सेन्सर;
- 4.0μm × 4.0μm पिक्सेल आकार;
- एमजेपीईजी आणि वाययूवाय२ आउटपुट स्वरूपे.
ही वैशिष्ट्ये एससी२२१० ला अशा परिस्थितींसाठी अधिक योग्य बनवतात जिथे वातावरणातील प्रकाश पुरेसा उपलब्ध नसतो.
१. मोठा पिक्सेल आकार चांगली प्रकाश संग्रह क्षमता देतो
एससी२२१० आणि अनेक उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरा मॉड्यूल्समधील एक मोठा फरक म्हणजे पिक्सेल आकार. एससी२२१० मध्ये ४.०μm × ४.०μm पिक्सेल संरचना वापरली आहे, जी लहान पिक्सेल डिझाइन्सच्या तुलनेत मोठ्या पिक्सेल्समध्ये सामान्यतः प्रकाश संग्रह करण्याची जास्त क्षमता असते.
कारण असे की: प्रत्येक पिक्सेलचा क्षेत्रफळ मोठे असते, ज्यामुळे तो अधिक प्रकाश माहिती प्राप्त करू शकतो.
ही संरचना वातावरणातील प्रकाशात मोठ्या प्रमाणात बदल होणाऱ्या परिस्थितींसाठी विशेषतः योग्य आहे:
२. डब्ल्यूडीआर हा जटिल प्रकाशाच्या वातावरणातील काम करण्यास मदत करतो
रात्रीचे वातावरण नेहमीच पूर्णपणे अंधारात असते असे नाही. बर्‍याच वास्तविक निरीक्षण परिस्थितींमध्ये, प्रकाशाच्या तीव्रतेत मोठ्या फरकांची शक्यता असते, उदाहरणार्थ:
- अंधाराच्या सावलीचे क्षेत्र;
जर डायनॅमिक रेंज पुरेशी नसेल, तर कॅमेरा खालीलप्रमाणे वागू शकतो:
- उजळ भागांचे अतिप्रकाशन करू शकतो;
- अंधाराच्या भागांमधील तपशील गमावू शकतो;
एससी२२१० हा ट्रिपल एक्सपोजर फ्यूजन तंत्रज्ञानावर आधारित डब्ल्यूडीआर डायनॅमिक रेंज वाढवण्याचा समर्थन करतो, ज्यामुळे कॅमेराला एकाच फ्रेममध्ये उजळ आणि अंधार अशा दोन्ही भागांच्या उपस्थितीत संतुलित प्रतिमा कामगिरी राखण्यास मदत होते.
हे खालील अर्ज परिस्थितींसाठी विशेषतः उपयुक्त आहे:
- बाहेरच्या निरीक्षण प्रणाली;
- बुद्धिमान प्रवेश नियंत्रण उपकरणे;
३. एम्बेडेड व्हिजन एकीकरणासाठी डिझाइन केलेले
आधुनिक निरीक्षण आणि स्वयंचलित प्रणाली वाढत्या प्रमाणात संक्षिप्त एम्बेडेड प्लॅटफॉर्मवर अवलंबून असतात.
- SC2210 समर्थन करते:
- USB २.० कनेक्शन;
MJPEG आणि YUY2 सारख्या सामान्य प्रतिमा स्वरूपांचे.
यामुळे ते विविध एम्बेडेड व्हिजन प्रणालींमध्ये अधिक सोयीस्करपणे एकीकृत करता येते.
सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये खालील समाविष्ट आहेत:
- हुशार निरीक्षण उपकरणे;
- उद्योगांचे संगणक;
- रोबोट प्लॅटफॉर्म्स;
- सानुकूलित सुरक्षा उपकरणे;
OV5640 कॅमेरा मॉड्यूलशी SC2210 ची तुलना
| तुलनेचा मुद्दा |
SC2210 स्टारलाइट कॅमेरा मॉड्यूल |
OV5640 5MP कॅमेरा मॉड्यूल |
| मुख्य फायदा |
कमी प्रकाशातील प्रतिमा घेण्याची क्षमता |
उच्च रिझोल्यूशनचे तपशील |
| विशिष्टता |
१९२० X १०८० |
२५९२ x १९४४ |
| सेंसर आकार |
१/१.८ इंच |
1⁄4 इंच |
| पिक्सेल आकार |
४.०μm × ४.०μm |
१.४μm × १.४μm |
| रात्रीचे निरीक्षण |
कमी प्रकाशाच्या अनुप्रयोगांसाठी डिझाइन केलेले |
सामान्य प्रतिमा निर्मितीसाठी अधिक योग्य |
| दिवसाच्या वेळीचे तपशील |
चांगले |
उच्च रिझोल्यूशनचा फायदा स्पष्ट आहे |
| जटिल प्रकाशाचे वातावरण |
डबल वाइड डायनॅमिक रेंजचा फायदा मोठा आहे |
प्रणाली डिझाइनवर अवलंबून आहे |
| प्रतिष्ठित अनुप्रयोग |
सुरक्षा, रोबोटिक्स, रात्रीचे निरीक्षण |
सामान्य प्रतिमा निर्मिती, दिवसाच्या वापरासाठी |
रिझोल्यूशन महत्त्वाचे नाही, परंतु ते "दिवसा स्पष्ट दिसते का?" या समस्येचे निराकरण करते, न की "रात्री काहीतरी दिसते का?" या समस्येचे. हे दोन्ही पूर्णपणे वेगळे आवश्यकता आहेत आणि त्यांची एकत्र तुलना करणे जास्त अर्थपूर्ण नाही. जर तुमच्या प्रकल्पाचे बहुतेक कार्यपरिस्थिती कमी प्रकाशात किंवा अगदी अंधारात घडत असतील, तर "५एमपी किंवा ८एमपी वापरायचे का?" याचा विचार करण्याऐवजी, प्रथम स्पष्टपणे ठरवा: तुम्हाला जास्त पिक्सेल्स हवे आहेत का किंवा अधिक विश्वसनीय रात्रीचे दृष्टी क्षमता हवी आहे का?
जर तुम्हाला आत्तापर्यंत निश्चितता नसेल, तर कृपया तुमच्या वापराच्या परिस्थिती आमच्या अभियांत्रिकी संघाला पाठवा. आम्ही वास्तविक वापराच्या परिस्थिती, स्थापना पद्धती आणि वीज वापराच्या बजेटच्या आधारे तुम्हाला अधिक योग्य उपाय निश्चित करण्यात मदत करू शकतो. आम्ही SC2210 आणि OV5640 यांच्या तुलनात्मक नमुन्यांची चाचणीसाठी थेट व्यवस्था करू शकतो.
SC2210 रात्रीच्या दृष्टी कॅमेरा मॉड्यूलबद्दल वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
१. एससी२२१० रात्रीच्या निरीक्षणासाठी का योग्य आहे?
एससी२२१० मध्ये १/१.८-इंच सेन्सर आणि ४.०μm पिक्सेल डिझाइन वापरला आहे, ज्यामुळे कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत अधिक प्रकाश माहिती कॅप्चर करता येते.
२. एससी२२१० च्या रात्रीच्या दृष्टीसाठी इन्फ्रारेड पूरक प्रकाशनाची आवश्यकता आहे का?
एससी२२१० कमी प्रकाशाच्या वातावरणात पूर्ण-रंगीत रात्रीच्या दृष्टीची छायाचित्रे घेण्यास सक्षम आहे आणि त्यास अतिरिक्त इन्फ्रारेड पूरक प्रकाशन साधनांवर अवलंबित राहण्याची आवश्यकता नाही.
३. एससी२२१० आणि ओव्ही५६४० यांच्यातील फरक काय आहेत?
एससी२२१० चा लक्ष्य कमी प्रकाशातील छायाचित्रण अधिक आहे, तर ओव्ही५६४० चा लक्ष्य उच्च-रिझोल्यूशन तपशीलांवर अधिक आहे.
४. पिक्सेल आकार रात्रीच्या दृष्टीवर का परिणाम करतो?
मोठे पिक्सेल्स सामान्यत: प्रकाश संग्रहण करण्याच्या क्षमतेत मजबूत असतात.
×
गरम बातम्या 
EN
