برخی تکنیک های به کار گرفته شده جهت بهبود کیفیت تصاویر( قسمت دوم)

 محدوده ی دینامیکی گسترده WDR

موقعیتهای نظارتی مختلف باعث به وجود آمدن شرایط نوری دشوار خواهند شد. یکی از شرایط حساسی زمانی است که در یک تصویر تغییرات نوری زیادی به طور همزمان سرعت می گیرد که به محدوده ی دینامیکی گسترده یا DR) مربوط میشود. شرایطی چون:

  • درهای ورودی که قسمت بیرونی نور بیشتری دارد و قسمت درونی محیط تاریک تر است. نمونه متداول آن در فروشگاهها
  • ورودی پارکینگ ها و تونل ها (قسمت داخلی ورودی پارکینگها که محل عبور وسایل نقلیه است به گونه ای که تاریک تر از محیط بیرونی باشد)
  • در سیستم حمل و نقل شهری که دوربین مداربسته در نور مستقیم قرار دارد و قسمتهایی از تصویر در سایه قرار گرفته است.
  • وسایل نقلیه به همراه چراغ های بزرگ که در قسمت جلو دوربین مداربسته قرار میگیرند و مستقیم در راستای دوربین مداربسته حرکت می کنند.
  • محیط هایی که نورهای منعکس شده ی زیادی دارد. برای نمونه، مراکز خرید، فروشگاه ها و اداره هایی که پنجره های زیادی دارند.

بدیهی است که کاربر باید در شرایطی که محدوده وسیعی از نور در تصویر وجود دارد به راحتی اشخاص اشیاء وسایل نقلیه و فعالیت های انجام شده را مشاهده کند WDR روشی برای ساختن تصاویری است که برای شکل گیری همه تصاویر در محدوده پویا تلاش میکنند. دوربین مداربسته های نظارت تصویری استاندارد (بدونWDR) در تصاویری که تغییرات نوری زیادی وجود داشته باشد، با مشکلات زیادی مواجه هستند.

 دوربین هایی مداربسته که از این فن آوری استفاده می کنند. محدوده ای دینامیکی تصاویر را افزایش می دهند که منظور از محدودهای دینامیکی، نسبت روشتی تصویر به تاریکی آن است. در این فناوری به جای یک تصویر از دو یا چند تصویر استفاده می شود که هر تصویر با میزان جذب نور متفاوتی گرفته می شود و در نتیجه جزئیات بخش های تاریک و روشن متفاوت است. به طور معمول تصویری که حاصل استفاده ازWDR  است، به آنچه توسط چشم دیده میشود، نزدیکی بیشتری دارد و جزئیات بخش های تاریک و روشن آن بیشتر است.

 وقتی که در صحنه ای مناطقی با نور کم و تیره و مناطقی با روشنایی زیاد وجود دارد. قابلیت WDR با به کارگیری قابلیت پردازش تصویر دیجیتال و ترکیب چندین عکس با زمان های نوردهی متفاوت (سرعت شاتر متفاوت) باعث افزایش نوردهی در نواحی تاریک و کاهش آن در فضاهای روشن میشود و وضوح هریک از این فضاها متناسب با یکدیگر و به صورت کاملاً مشخص از هم تشخیص داده شود. دوربین مداربسته با استفاده از این فن آوری ویژگیهای مورد نظر بین فضای باز و سرپوشیده را به صورت خودکار انتخاب و تنظیم می نماید به طوری که تصویری بسیار واضح و شفاف از هر دو محیط را به بیننده ارائه می کند. این عملکرد در دوربین های مداربسته دارای فناوری فوق، به صورت خودکار انجام می شود. این قابلیت در فضاهایی با حضور پنجره و مقدار نور طبیعی بالا مفید است.

دوربینهای با کیفیت WDR بالا این قابلیت را در شرایطی با اختلاف روشنایی زیاد بین نقاط تاریک و روشن با جزئیات بیشتری از نقاط تاریک بدون اشباع شدن نقاط روشن ارائه میدهند. این مشخصه در دوربینهای CCD عادی با استفاده از الگوریتم به کارگیری دو سرعت شاتر مختلف، نوردهی خودکار و پردازش تصویر هوشمند بسیار مفید واقع میشود.

در حالیکه فن آوری BIC باعث می شود تا اشیای تیره موجود در تصاویر واضح تر گردند. فن آوری WDR در دوربینها سبب می شود تا در صورتی که در محل تصاویر تیره و روشن وجود داشته باشد، وضوح هر یک از این اشیا متناسب با یکدیگر و به صورت کاملا مشخص از هم تشکیل شود

به کارگیری فن آوری (WDR)

به کارگیری فن آوری (WDR)

روش های مختلف WDR

 WDR با دو بار اسکن (DSWDR): در این سیستم ازدوبار اسکن CCD جهت ایجاد دو تصویر در یک زمان یکی با نوردهی بالا جهت قسمت های تاریک تصویر و دیگری با نوردهی پایین جهت قسمت های روشن تصویر و نهایتا ترکیب این دو و به دست آوردن تصویری با کیفیت بالا استفاده می کند

WDR یا یک بار اسکن (SSWDR) در این سیستم ISP پارامتر گاما را جهت اضافه نمودن روشنایی کاهش یافته استفاده می کند. فن آوری SSWDR از کیفیت پایین تری نسبت به DSWDR برخوردار است ولی ارزانتر است. SSWDRراPWR  نرم افزاری، BWR دیجیتال،ATRو یا ATR-EX نیز می نامند

نور، پیکسل و محدوده ی دینامیکی

نور از بسته های انرژی گسسته ای به نام فوتون تشکیل شده است. افزایش مقدار نور باعث افزایش تعداد فوتونهایی که در هر ثانیه تصویر را روشن می کند خواهد بود. دوربین مداربسته می تواند فوتونهای منعکس شده از یک تصویر را پیدا کند اما همه ی فوتونهای موجود را نمیتوانند شناسایی کند. یکی از محدودیتها این است که دوربین مداربسته تنها با تعداد محدودی فوتون در بین هر نوردهی می تواند رو به رو شود و در نتیجه تصویر دوربین مداربسته تنها براساس تخمین خواهد

 محاسبه محدوده ی دینامیکی

در بسیاری از شرایط این قابلیت توسط واحد dB مطرح میشود و نشان میدهد که چگونه در شرایطی که تصویر بسیار روشن و یا بسیار تیره است، عملکرد دوربین مداربسته چگونه خواهد شد. dB واحد اندازه گیری نسبت است. برای مثال نسبت تشعشع روشنایی و تصاویر اشیاء سیاه که توسط دوربین مداربسته گرفته میشود که البته با نسبت روشنایی یکسان نیست. اگر این نسبت ۱: ۱۰۰۰ باشد، معادل  dB60 خواهد بود. این مقدار به عنوان نویز الگوریتم نسبت محاسبه میشود. تاریکی های قابل ملاحظه به عنوان نویز سنسور پیکسل قابل تعریف می باشد، چرا که هر سیگنالی پایین تر از این مقدار به صورت نویز دیده می شود. یک دوربین مداربسته با کیفیت بالا، محدوده ی دینامیکی در حدود ۷۰ db را خواهد داشت. برخی از دوربینها با استفاده از فن آوری نوردهی در چندین فریم این مقدار را تا ۱۰۰dB افزایش میدهند و باعث افزایش محدوده ی دینامیکی حسگر خواهد شد. همیشه دستیابی به WDR بهترین راه حل نخواهد بود. به هنگام مقایسه دوربینها از سازندههای مختلف، فصل ۸ و ۹ مهم آن است که بدانیمdB تنها تخمین توانایی دینامیکی دوربین مدار بسته است.

برخی سازنده ها از تنظیم محدوده ی WDR نسبت به میزان نور ورودی همچون حالت تشریح شده در DSS برای بیان توانایی محدوده ی دینامیکی استفاده می کنند. همان طور که در فصل ۸ خواهیم دید، شرکتهای Panasonic و Sony از پارامتر dB برای بیان محدوده ی دینامیکی استفاده می کنند در حالی که شرکتBosch از تسبت محدوده ی دینامیکی به نور ورودی استفاده می کند.

مطالب مرتبط

آموزش های مرتبط :


اوووپس! نمی توانیم فرم شما را بیابیم.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به این مطلب امتیاز دهید
2
Sending
User Review
0 (0 votes)