ضد نور در سیستم دوربین های مداربسته

مقدمه:

در روزهایی که نور خورشید ( یا هر منبع نور )، زیاد باشد بین تاریک ترین و روشن ترین ناحیه در تصویر اختلاف نوری زیادی مشاهده می شود . در واقع تغییرات نوری زیادی بطور همزمان در یک تصویر بوجود می آید . این امر در شب هنگام نیز، با روشن شدن چراغ های جلو اتومبیل ها نیز هدف تصویربرداری از پلاک خودرو ها را با چالش مواجه می سازد.

برای مثال در مکان هایی مانند  :

۱-درب های ورودی فروشگاه ها : که قسمت بیرونی نور بیشتری دارد و قسمت درونی محیط تاریکتر خواهد بود.

۲-ورودی پارکینگها و تونلها : که قسمت داخلی ورودی پارکینگها تاریک تر از محیط بیرونی می باشد.

۳-مراکز خرید : که تعداد پنجره های زیادی در آنجا وجود دارد .

 در شکل زیر شما در تصویر سمت چپ پارکینگی را می بینید که میزان نور دهی در آن کم است و در سمت راست همان پارکینگ با میزان نوردهی زیاد دیده می شود . در هر دو حالت  تصویر با استفاده از دوربین های معمولی و بدون WDR گرفته شده است که تصاویر مطلوبی نیستند .

با استفاده از قابلیت WDR  می توانیم به اصلاح تصاویر در محیط هایی با اختلاف نوری در یک زمان ، بپردازیم . برای مثال در شکل زیر تصویر شماره ۱ نور داخل محیط بیشتر از بیرون می باشد . در تصویر شماره ۲ نور بیرون بیشتر از داخل می باشد .

حال با فعال شدن قابلیت WDR  ، تصویر شماره ۳ تولید میشود .

عملکرد WDR  چگونه است ؟

برای دستیابی به تصویر واضح در نقاطی با اختلاف نوری  زیاد ، از ۲ فریم  با سرعت های شاتر مختلف در دوربین ها استفاده می شود. یکی که دیافگرام اش باز تر است تصویر پس زمینه  را بهتر و دیگری که دیافگرامش بسته تر است تصویر پیش زمینه را بهتر می کند . با تلفیق این دو، تصویری باکیفیت و واضح بدست می آید.

محاسبه ی WDR :

در بسیاری از شرایط این قابلیت توسط واحد dB مطرح می شود . این واحد نشان می دهد که عملکرد دوربین در تصویر بسیار روشن و یا بسیار تیره ، چگونه خواهد شد . dB واحد اندازگیری نسبت است که با استفاده از لگاریتم محاسبه می شود .

یک Image Sensor  خوب محدوده دیناکی در حدود ۷۰dB خواهد داشت . برخی از Image Sensor این مقدار را تا بیشتر از  ۱۴۰ dBافزایش داده اند که در واقع باعث افزایش تشخیص وشناسایی خواهند شد . این کار باعث افزایش محدوده دینامیکی سنسور خواهند شد .

چالش بزرگ در WDR :

در هنگام طراحی دوربین هایی با WDR  واقعی، نویز عامل مورد چالش می باشد. وجود این نویزها باعث میشود که پیکسل ها ارزش و شدت واقعی خود در تصویر را نتوانند نمایش دهند.با توجه به ساختار تصویر ،نویزهای مختلفی وجود دارد.حتی در دوربین های پیشرفته نیز این وجود دارد.چراکه نویز در فوتون ها به علت طبیعت خود نور است. اگر چه دوربین ها می توانند نویز تصویر را جبران کنند اما انجام زیاد آن باعث بوجود آمدن تصاویری نامطلوب می شود .

(BLC   (back light compensation :

از آنجایی که همواره نیازی به تصویر برداری از جزئیات اجسام موجود در هر دو پس زمینه و پیش زمینه وجود ندارد و در نظر گرفتن این نکته که WDR اغلب با افزایش هزینه قابل توجهی همراه می باشد می توان از مکانیزم دیگری به نام BLC نیز نام برد که به معنی جبران نور پس زمینه می باشد . با فعال شدن BLC اجسام قرار گرفته در قسمت تاریک تصویر  (پیش زمینه) کاملا واضح دیده می شوند اما اجسام قرار گرفته شده در محیط پر نور بیرونی به خوبی دیده نخواهند شد.

(HLC   (High Light Compensation  :

وجود اختلاف شدید نور در نواحی مختلف تصویر در شب هنگام عمل تصویربرداری در شب با چالش های بسیار بزرگی رو به رو می کند. با تابش نور مانند نور چراغ های جلوی ماشین ، نور چراغ قوه) از رو به روی دوربین در شب هنگام ، با این که در کل سطح نور در محیط افزایش یافته است ، اجسام قرار گرفته در نواحی تاریک به خوبی دیده نخواهند شد. تکنولوژی HLC  نور پس زمینه را بیشتر کاهش داده و نقاط بسیار پرنور را پوشانده و بصورت هوشمند تصویری مناسب را ارائه می دهد تا محیط و اشیا نزدیک به آن نقطه ی پر نور به وضوح قابل تشخیص و قابل ضبط باشند.

این تکنولوژی برای پلاک خوانی در ورودی پارکینگ ها و پمپ بنزین ها  به دلیل روشن بودن چراغ اتوموبیل ها بسیار کاربرد دارد.

البرز شبکه  آماده فروش تجهیزات و ارائه خدمات در زمینه پروژه های نظارت تصویری ، شبکه های کامپیوتری و مراکز تلفن سانترال می باشد.