Canon دقت را برای تشخیص سوژه های متحرک بهبود می بخشد

کانن اعلام کرده است که یک سنسور CMOS پشته‌ای 1.0 اینچی با نور پشت برای نظارت بر برنامه‌ها توسعه داده است که به تعداد پیکسل موثر تقریباً 12.6 میلیون پیکسل (4152 x 3024) دست می‌یابد و در صنعت پیشرو است. محدوده دینامیکی 148 دسی بل (dB).

سنسور جدید تصویر را به 736 ناحیه تقسیم می کند و به طور خودکار بهترین تنظیمات نوردهی را برای هر ناحیه تعیین می کند. این امر نیاز به ترکیب تصاویر را که اغلب هنگام انجام عکاسی با برد دینامیکی بالا در محیط هایی با تفاوت روشنایی قابل توجه ضروری است، از بین می برد، در نتیجه میزان داده های پردازش شده را کاهش می دهد و دقت تشخیص سوژه های متحرک را بهبود می بخشد.

با گسترش روزافزون استفاده از دوربین‌های مانیتورینگ در سال‌های اخیر، تقاضا برای حسگرهای تصویری که می‌توانند تصاویر باکیفیت را در محیط‌هایی با تفاوت روشنایی قابل‌توجه، مانند ورودی‌های استادیوم و جاده‌های شبانه، ثبت کنند، افزایش یافته است. Canon حسگر جدیدی را برای چنین کاربردهایی توسعه داده است و به دنبال توسعه حسگرهایی برای استفاده در زمینه های مختلف خواهد بود.

حسگر جدید محدوده دینامیکی 148 دسی بل را به دست می آورد که بالاترین سطح عملکرد در صنعت در میان سنسورهای تصویر برای برنامه های نظارت است. این دوربین می‌تواند در سطوح نوری از تقریباً 0.1 لوکس تا تقریباً 2700000 لوکس عکس بگیرد. عملکرد سنسور پتانسیل استفاده در کاربردهایی مانند تشخیص پلاک خودرو و چهره راننده در ورودی های پارکینگ زیرزمینی در طول روز و همچنین ترکیبی از تشخیص چهره و نظارت بر پس زمینه در ورودی استادیوم را دارد.

• 1در میان بازار سنسورهای CMOS مورد استفاده در برنامه های نظارتی. از 11 ژانویه 2023. بر اساس تحقیقات Canon.
• 2محدوده دینامیکی در 30 فریم در ثانیه 148 دسی بل است. محدوده دینامیکی در حدود 60 فریم در ثانیه 142 دسی بل است.

برای ایجاد یک تصویر طبیعی در هنگام ثبت تصاویر در محیط هایی با مناطق روشن و تاریک، ثبت تصویر معمولی با برد دینامیکی بالا مستلزم گرفتن چندین عکس جداگانه در شرایط نوردهی مختلف و سپس ترکیب آنها در یک تصویر واحد است. از آنجایی که زمان‌های نوردهی از نظر طول متفاوت است، این پردازش سنتز اغلب منجر به مشکلی به نام «مصنوعات حرکتی» می‌شود که در آن تصاویر سوژه‌های متحرک ادغام می‌شوند اما به طور کامل همپوشانی ندارند و در نتیجه تصویر نهایی تار می‌شود. سنسور جدید کانن تصویر را به 736 ناحیه متمایز تقسیم می‌کند، که هر کدام می‌توانند به طور خودکار بر اساس میزان روشنایی، روی زمان نوردهی بهینه تنظیم شوند. این امر از بروز مصنوعات حرکتی جلوگیری می کند و تشخیص چهره را با دقت بیشتری حتی هنگام اسکن سوژه های متحرک ممکن می کند. علاوه بر این، نیازی به سنتز تصویر نیست، در نتیجه حجم داده‌های مورد پردازش کاهش می‌یابد و امکان ثبت تصویر با سرعت بالا با سرعت تقریباً 60 فریم بر ثانیه وجود دارد.³ (فریم در ثانیه) و تعداد پیکسل بالا تقریباً 12.6 میلیون پیکسل.

• 3محدوده دینامیکی در 30 فریم در ثانیه 148 دسی بل است. محدوده دینامیکی در حدود 60 فریم در ثانیه 142 دسی بل است.

ویدئو از مجموعه ای از تصاویر ثابت (تک فریم) تشکیل شده است. با این حال، اگر شرایط نوردهی برای هر فریم در مدت زمان لازم برای آن فریم مشخص نشود، ردیابی و گرفتن تصاویر از سوژه‌ها در محیط‌هایی با تغییرات قابل‌توجه در روشنایی یا در سناریوهایی که سوژه با سرعت بالا در حال حرکت است دشوار می‌شود. . سنسور تصویر جدید کانن به چندین CPU و مدارهای پردازش اختصاصی مجهز شده است که به آن امکان می دهد به سرعت و به طور همزمان شرایط نوردهی را برای تمام 736 منطقه در مدت زمان تعیین شده برای هر فریم مشخص کند. علاوه بر این، شرایط ثبت تصویر را می توان با توجه به محیط و مورد استفاده مشخص کرد. به لطف این قابلیت‌ها، انتظار می‌رود که این سنسور اهداف مختلفی از جمله تشخیص سریع و بسیار دقیق سوژه در جاده‌ها یا ایستگاه‌های قطار، و همچنین ورودی‌های استادیوم و سایر مناطقی را که معمولاً تغییرات قابل توجهی در سطوح روشنایی وجود دارد، انجام دهد.

نمونه مورد استفاده برای سنسور جدید

• ورودی پارکینگ، بعدازظهر: با دوربین های معمولی، پلاک خودرو به دلیل سفید بودن خوانا نیست، در حالی که صورت راننده به دلیل له شدن سیاهی قابل مشاهده نیست. با این حال، سنسور جدید امکان تشخیص پلاک و چهره راننده را فراهم می کند.
• سنسور جدید دارای محدوده دینامیکی بالا و پیشرو در صنعت 148 دسی بل است که امکان ثبت تصویر در محیط‌هایی با سطوح روشنایی از حدودا را فراهم می‌کند. 0.1 لوکس به تقریبا 2,700,000 لوکس. برای مرجع، 0.1 لوکس معادل روشنایی یک ماه کامل در شب است، در حالی که 500000 لوکس معادل رشته‌های موجود در لامپ‌ها و چراغ‌های جلوی خودرو است.

سنسور جدید

سنسور معمولی با کیفیت تصویر بالا

سنسور معمولی با کیفیت تصویر بالا

فناوری پشت محدوده دینامیکی گسترده سنسور

• با سنسورهای معمولی، به منظور ایجاد تصویری طبیعی در هنگام ثبت تصاویر در محیط هایی با مناطق روشن و تاریک، ضبط تصاویر با برد دینامیکی بالا مستلزم گرفتن چندین عکس جداگانه در شرایط نوردهی مختلف و سپس ترکیب آنها در یک تصویر واحد است. (در نمودار زیر، چهار نوع نوردهی در هر فریم استفاده شده است).
• با سنسور جدید کانن، شرایط نوردهی بهینه به طور خودکار برای هر یک از 736 ناحیه مشخص می شود و بنابراین نیازی به سنتز تصویر را از بین می برد.

فناوری پشت پرده در هر منطقه

• بخشی که در آن سوژه حرکت می کند بر اساس اختلاف بین تصویر اول (یک فریم قبل) و تصویر دوم (دو فریم قبل) تشخیص داده می شود. (1) نقشه حرکت را ایجاد کنید.
• در تصویر اول (یک فریم قبل) روشنایی سوژه برای هر ناحیه تشخیص داده می شود⁴ و نقشه روشنایی تولید می شود (2). پس از اطمینان از اینکه تفاوت در سطوح روشنایی بین مناطق مجاور بیش از حد نیست ((3) اختلاف نوردهی مجاور را کاهش دهید)، شرایط نوردهی بر اساس اطلاعات نقشه حرکت تصحیح می شود و شرایط نوردهی نهایی مشخص می شود (4).
• شرایط نوردهی نهایی (4) روی تصاویر برای فریم های مربوطه اعمال می شود.
• 4نمودار زیر یک تجسم ساده شده است. سنسور واقعی به 736 ناحیه تقسیم شده است.