Камерын дуу чимээ гэж юу вэ? Фотографид яаж нөлөөлдөг вэ?

Ийн нарийн бүтэц дэх embedded vision -д гүнзгийтэй цэвэр байдалд хүрэх нь чухал юм. Гэсэн хэдий ч энэ зорилгыг ихэвчлэн халдаж буй нүүр царайгүй дайсагч байдаг: зургийн чанар камер дуу чимээ камерын чимэг -ийн нарийн танин мэдэх нь системийг бат бөх байдлаар зохион бүтээхэд чухал юм. Энэ нийтлэл нь камерын чимэг камер дуу чимээ гэж юу болох камер дуу чимээ гэж юу болох -ийг тайлбарлах бөгөөд таны камер яагаад дуу чимээ гаргаж байгааг болон тархсан фоторгийн шуугианы нөлөө . Түүний гарал үүсэл болон таны ашиглах боломжит шуугианыг багасгах аргуудыг судлах болно камерийн модуль .

Камерийн шуугиан гэж юу вэ? Хүсээгүйгээр ирсэн дохио

Тэгээд камерийн шуугиан гэж юу вэ? Онцгой байдлаар дүрсэлсэн цахилгаан дохионд гарах хүсээгүйгээр өөрчлөлтүүдийг заана зургийн сенсор . Эдгээр өөрчлөлтүүд нь таны авсан зураг дээр элс шиг текстур, цэгүүд эсвэл өнгөө алдагдсан пикселүүдээр илэрхийлэгдэнэ зургууд . Энэ нь үнэн зөв мэдээллийг муудацах алдаатай мэдээлэл юм

Камерын чимэг гэрлийг цахилгаан дохио болгон хувиргах үед гарах үйл явц юм. Энэ нь нөлөөлдөг зургийн чанар хэрэглээний багажнаас эхлээд өндөр төхөөрөмжийн системүүдийн хүрээнд камерийн модулууд -д тусгай нөхцөл байдал дор онцлогтой байдаг.

Камер дуу чимэг : Хүссэн байдлын дохионы саатал

The камер дуу чимэг үнэн зөв мэдээллийг төлөөлдөггүй пиксел утгуудын санамсаргүй хэлбэлзлийг тодорхойлдог. Энэхүү саатал нь камер модуль доторх зургийн мөрөн дэх өөр өөр үе шатуудаас үүсч болно. камер модулийн зургийн чанарыг унагаж, дүрс боловсруулах алгоритмын нарийвчлалыг алдагдуулдаг. дохионы дуу чимээний харьцаа (SNR) .

Их камерын чимэг объект илрүүлэх эсвэл хэмжих гэх мэт дүрс боловсруулах алгоритмын нарийвчлалыг алдагдуулдаг. Нөлөөллийг удирдах түлхүүр нь шалтгааныг ойлгох явдал юм.

Чимээний эх үүсвэр : Яагаад ийм болох вэ

Асуулт, " миний камера яагаад чимээ гаргах вэ? ", камерт гарч буй чимээний эх үүсвэр , дүрсийг муудуулахад нөлөөлдөг. Энэ нь физик, электроникийн нарийн тэнцвэр юм.

Дулааны чимэг

Дулааны чимээ нь халууны улмаас камерын доторх электронуудын санамсаргүй хөдөлгөөнөөс зургийн сенсор болон холбогдсон хэлхээнд үүсдэг. Үйл ажиллагааны температур өсөхөд энэ чимээ ихээр нэмэгддэг. Иймд шинжлэх ухааны судалгааны эсвэл урт хугацааны экспозурын камеруудад ихэвчлэн хөргөх системийг ашигладаг. камерийн модулууд .

Унших чимээ

Унших чимээ нь фотоны доод түвшинд гарах аналог дохиог цифров болгон хувиргах үед үүсдэг. Энэ нь хүчтэйжүүлэгч болон аналог-цифров хувиргагч (ADC) багтдаг. Эдгээр хэлхээний дутагдал нь тухайн чимээг тухайн тухайд бага гэрэлтэй үед илэрхий мэдэрдэг.

Фотон шууд шум

Фотон туяаны шуугиан нь гэрлийн өөрөө дискрет байдалтай холбоотой үндсэн шинж бөгөөд арилгах боломжгүй юм. Фотонууд дурангийн дээгүүр санамсаргүй ирдэг. Тэнцвэртэй гэрэлтүүлэгт ч гэсэн пиксел тус бүр дээр тусаж буй фотонуудын тоо бага зэрэг өөрчлөгдөж, өөрийн шугамын дуу үүсгэдэг. Энэ нь бага гэрэлтэй орчинд илүү илэрдэг бөгөөд фотонуудын тоо цөөн байдаг.

Харанхуй гүйдлийн шуугианыг

Чанарын гэрэл дурангийн дээр орж ирэхгүй ч дулааны энергиар жижигхэн гүйдэл (харанхуй гүйдэл) үүсч болно. Энэ нь пикселүүдийн дагуу санамсаргүй өөрчлөгддөг бөгөөд шуугианд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд үргэлжилсэн экспозитор эсвэл өндөр температурт үед тодорхой илэрдэг.

Эдгээр нийлсэн шуугианы эх үүсвэрүүд нь тайлбарлаж буй таны камер яагаад дуу чимээ гаргаж байгааг , илүү сайн нөхцөл байдалд ч гэсэн, гэхдээ гэрэлтүүлгийн болон тохиргоонуудын хувьд ихээхэн ялгаатай байдаг.

Камерийн шатрын шуугиан : Өөр төрлийн дуу чимээ

Гэсэн үг камерийн шатрын шуугиан " нь дүрсийг барьж авах үед механик шатар үүсгэдэг сонсогдох дуу чимээг илэрхийлдэг бөгөөд DSLR-д түгээмэл байдаг. Энэ нь зорчих камерын чимэг (жимс, цэгүүд) нь зурагны файлд харагддаг.

-д embedded vision , олон камерийн модулууд механик бүрдүүлэгч хэсгүүдгүйгээр электрон глобал эсвэл жингэн шатрыг ашигладаг. Эдгээр нь сонсогдох "шатрын чимээ" үүсгэдэггүй ч, хамгийн чухал нь зурагны шум унах үеийн процессын дунд. Сонсогдох дуу чимээ болон зургийн гажигийг ялгаж таних нь маш чухал.

The Фоторгийн шуугианы нөлөө болон Хараа системүүд

The фоторгийн шуугианы нөлөө ба embedded vision системүүд нь ихэвчлэн хор хөнөөлтэй байдаг зургийн чанар болон дараа нь шинжилгээ хийхэд. Энэ нь нарийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг нууцалдаг, өнгө зөв байдлыг бууруулдаг, алгоритмын ажиллагаанд нөлөөлдөг.

Харагдах гэрэлд шуугианыг жигд бус байдал гэж харуулдаг бөгөөд тод байдал болон тодорхой байдлыг бууруулдаг. Маш бага гэрэлтэй үед, зурагны чанар муудаж болно. машины зорчигч байдал , шуугианы улмаас хэмжилтийн нарийвчлал, объект тодорхойлох, загвар таних чадварыг шууд нөлөөлдөг. Шуугиантай зураг нь буруу эерэг үр дүн, алдагдсан дутагдал, эсвэл тогтворгүй хөдөлгөөнд хүргэж болзошгүй. Энэ нь өндөр нарийвчлал болон итгэл үнэн шударга байдал шаарддаг үйлчилгээний салбарт чухал асуудал юм.

Бууруулах арга хэмжээнүүд Камерын чимэг

Бүрэн арилгах нь боломжгүй тул камерын чимэг үүний нөлөөг үр дүнтэй удирдах, бууруулах боломжтой.

1. Гэрлийн түвшинг нэмэгдүүлэх: Хамгийн үр дүнтэй арга. Илүү их гэрэл нь дохионы харьцаа чимэгтэй илүү өндөр байна, учир нь фотоны чимэг даван туулна. Сцен дэх гэрлийг оновчтой болгоно уу.

2. Экспозицийн хугацааг оновчтой болгох: Хөдөлгөөний сүүдэр үүсгэхгүйгээр боломжит хамгийн урт экспозицийн хугацааг ашигла. Энэ нь пикселүүдэд илүү их гэрэл цуглуулах боломж олгох бөгөөд дохиог сайжруулна.

3. Өсгөвөр/ISO-г хянах: Сенсорын өсгөврийг (эсвэл ISO) боломжит хамгийн бага байлгана уу. Өндөр өсгөвөр нь дохио болон чимэгийг ижилхэн ихэсгэх бөгөөд чанарыг муудаана. Хохиролын харьцаа .

4. Температурыг удирдах: Хөргөх зургийн сенсор . Чанартай үйлдвэрлэлийн эсвэл шинжлэх ухааны камерийн модулууд -ийн хувьд термоэлектрон (TEC) хөргөлт эсвэл шингэн азотоор хөргөх нь дулааныг бууруулж, харанхуй гэрлийн шуугианыг ач холбогдолтой бууруулж болно.

5. Шуугианыг багасгах алгоритмыг ашиглах: Олон суваг камерийн модулууд болон зураг боловсруулах сангүүд нь дотоод шуугианыг багасгах алгоритмыг агуулдаг. Эдгээр нь санамсаргүй шуугианыг үр дүнтэй арилгаж чаддаг ч нарийн дэлгэрэнгүүдийг алдагдлыг хүргэж болно.

6. Зөв сенсорыг сонгох: Сонго камерийн модулууд их пиксел хэмжээтэй эсвэл онцгой доод шуугиантай сенсорын архитектурын. Их пикселүүд нь гэрэл илүү их хуримтлуулдаг тул хүлээн авалтын чанар сайжирдаг. Арын талаас гэрэлтэй (BSI) сенсорууд мөн гэрэл хуримтлуулах үр ашигтай байдлыг сайжруулдаг.

Эдгээр хүчин зүйлсийг анхааралтай авч үзвэл инженерүүд амжилттай сайжруулах боломжтой зургийн чанар эрсдэлтэй орчинд ч ажиллах боломжтой.

Удирдах Камерын чимэг Бүх салбарын дунд

Анхааруулга камерын чимэг менежмент нь найдвартай ажиллагааны түлхүүр embedded vision өөр өөр салбарт ашиглагддаг системүүд.

Үйлдвэрлэлийн автоматик, ялгаатны дүрийн шалгах

-д машины зорчигч байдал , чимээ нь нарийн төвөгтэй байдалд хүргэж болно. Жишээлбэл, деталь дээрх микроскопин трещиныг шалгах нь маш цэвэр байх шаардлагатай зургууд . Өндөр чимээтэй түвшинд буруу цуцлалт эсвэл дутуу дутуу шалгалтанд хүргэдэг. Инженерүүд идэвхтэй сонгож байна камерийн модулууд бага унших чимээтэй, гэрлийг тохируулж шалгалтын үр дүнг нарийвчлан найдвартай байлгахын тулд үйлдвэрлэлийн үр ашгийг шууд нөлөөлдөг чанарыг шууд нөлөөлдөг. машины зорчигч байдал зах зээл нь дүрсийн чанарт маш мэдрэг байж 2029 онд 18.2 тэрбум ам.доллар болон хүрэхэд хүрэхэд (MarketsandMarkets, 2024), чимээ хянах ач холбогдлыг онцлон харуулж байна.

Эмнэлгийн зураг

Эмнэлгийн салбарт камерийн модулууд , эндоскоп эсвэл мэс засал хийх явцад томруулах цонхны доторх шумыг арилгах нь нарийн тодорхойлолтыг алдахад хүргэж болзошгүй юм. Жишээ нь, эдийн бага зэрэг өөрчлөлтийг илрүүлэх эсвэл бага халдлагатай мэс заслын үед нарийн чиглүүлэгт чөлөөтэй хөдөлгөөн шаардлагатай байдаг тул цэвэр, чанартай дууны чанар шаардлагатай байдаг зургууд . Нарийн оношлогоо ба өвчтөний аюулгүй байдлыг хангахын тулд дохионы түвшин багатай байх нь маш чухал юм. Эмнэлгийн визуализацийн салбарт өндөр квантын үр ашигтай байдлыг чанартай, дохионы түвшин багатай сенсоруудыг ихэд ашигладаг.

Хяналт тавих, аюулгүй байдал

Хамгаалалтын системд, ялангуяа шөнө үед шумыг удирдах нь том камерын чимэг дэр эвдрэл үүсгэдэг. Шум ихтэй үед бичлэг нь талст болох бөгөөд адилтгүй болох эсвэл бүрэн боломжгүй болдог. Камерийн модулууд бага гэрэлтэй орчинд зориулан бүтээгдсэн камера нь ихэвчлэн том пикселүүдийг ашигладаг бөгөөд шумыг багасгах технологитой тоноглолтой байдаг. Энэ нь бүрэн бараан гэрэлгүй орчинд ч ашиглах боломжтой зургууд мэдээллийг баталгаажуулдаг.

Автомашин ба өөрөө явагч автомашины салбар

ADAS ба өөрөө явагч автомашины удирдлагад камерийн модулууд эрчимтэй бөгөөд харанхуй гудамжнаас эхлэн гэрэлтэй өдөр хүртэлх өргөн гэрэлтүүлэгтийн нөхцөлд ажилладаг. Шуугиан нь объект илрүүлэх, замын хөрөөг барих, хүн гүнжийг таних үнэн зөв байдлыг нөлөөлдөг. Системүүд ихэвчлэн олон камер (бага шуугиантай NIR датчикаар түүн дотор) болон нарийн программ хангамжийн шуугиан багасгах аргыг хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь орчны гэрлийн нөхцөлөөс үл хамааран найдвартай ажиллагааг хангана. Камерын зах зээл дээрхи автомашины камерын зах зээл нь 2028 онд 14.5 тэрбум ам.долларт хүрэхээр төлөвлөгдсөн USD 14.5 billion by 2028 (Mordor Intelligence, 2023), шуугианыг оновчтой болгосон шийдлийг байнга хайж байна.

Дүгнэлт: Эзэмших Камерын чимэг илүү тод харагдах боломжийг

Камерын чимэг нь хараахан байгаа embedded vision , гэхдээ түүний нөлөөллийг үр дүнтэй удирдах боломжтой. -ийн эх үүсвэрүүдийг ойлгох камер дуу чимээ гэж юу болох -ийн янз бүрийн эх үүсвэрүүд чимээний эх үүсвэр системүүд болон гүнзгийрүүлсэн фоторгийн шуугианы нөлөө инженерүүдийг бэлтгэнэ. Тохиромжтой сонголтоор камерийн модулууд , гэрлийг тохируулах, чанарын дуу чимэг багасгах арга хэмжээ авах замаар таны харааны систем тод, найдвартай ажилладаг байхыг хангана. зургийн чанар амжилт олохын түлхүүр нь дуу чимэг удирдах чадварт оршино. Дараагийн харааны төслийн бүтэн боломжийг ашиглахийн түлхүүр нь энэ юм.

Таны төслийг сайжруулахад бэлэн байна уу? embedded vision дуу чимэг багатай зургийн чанар ? Мэргэжилтнүүдийн зөвлөгөө авахыг хүсвэл сонгох, нэгтгэх ажлын талаар камерийн модулууд энгийн бус хэрэглээнд зориулсан