دو قابلیت اتوماتیک برای تصحیح نور
تمامی دوربین های مداربسته در طول روز می توانند با استفاده از نور محیط، تصویری قابل درک با جزئیات به ما نشان دهند پس با استفاده از نور روز اینکار به راحتی قابل انجام است. ولی در طول شب چون نور محیط به حداقل ممکن می رسد نیاز به تجهیزاتی است که بتواند همانند روز، کار تصویر برداری بدون نقص و حتی نویز انجام شود. در ادامه چگونگی تشخیص شب/روز و کاهش نویز تصویر توضیح داده شده است.
تشخیص روز و شب
Day & Night “D&N”
در شب با فراگیر شدن تاریکی، برگشت نور از اجسام در محیط به حداقل ممکن می رسد. واحد نور lux است و زمانیکه نور دریافتی از محیط کمتر از یک لوکس شود، قطعه ای به نام IR Cut Filter غیر فعال می شود تا با استفاده از نور اینفرارد محیط، تصویری با وضوح مناسب نشان دهد. در این حالت، تصویر بصورت سیاه و سفید (Black & White) می شود و به ظاهر با نویز کمتری تشکیل می گردد. شاید این سوال را بپرسید که چرا با غیر فعال شدن یک قطعه این اتفاق رخ می دهد در پاسخ باید عملکرد این قطعه را توضیح دهیم. فیلتر IRC قطعه ای نصب شده بین لنز و سنسور دوربین مداربسته است که وظیفه حذف نور اینفرارد (IR: Infrared) از نور دریافتی را دارد. این قطعه نسبت به نور IR حساس است و در صورت عبور نور از لنز و این فیلتر، IR حذف شده و تصویر رنگی تشکیل شده بروی سطح سنسور آماده پردازش توسط پردازشگر سنسور می باشد.
تا زمانی این قطعه فعال است که واحد لوکس نوری مساوی/بیشتر از مقدار تعیین شده در دوربین باشد و در صورت کمتر شدن از این مقدار قطعه غیر فعال شده و اجازه عبور نور IR یا همان اینفرارد را می دهد و تصویر سیاه و سفید بروی سنسور تشکیل می شود. با این مکانیزم تشخیص میزان نور محیط است که در دوربین مداربسته شب و روز تشخیص داده می شود و نوع تصویر در شب و روز متفاوت می گردد. برای تقویت نور IR محیط در شب، از بورد دایره ای شکل به نام IR LED استفاده می شود که همتراز با دهنه لنز دوربین نصب می شود.
با تابش نور IR مضاعف می توان تصویر شب را بهبود بخشید که در مشخصات فنی دوربین داربسته به نام دید در شب شناخته می شود. دید در شب در مسافت های متفاوت وجود دارد و حداقل از 6 تا 1200 متر وجود دارد.
انواع مختلف IR Cut Filter
نمونه بورد IR LED برای دید در شب
کاهش نویز تصویر
Digital Noise Reduction “DNR”
در ابتدا باید نویز را تعریف نماییم که به چه چیزی نویز اطلاق می گردد. هر وسیله الکترونیکی که قابلیت ارسال و دریافت سیگنال را داشته باشد قابلیت تولید نویز را هم خواهد داشت که این موضوع اجتناب ناپذیر است. در دوربین مداربسته هم این موضوع صدق می کند و پس از ایجاد یک ویدئو نویزهایی در تصویر ایجاد می شود و این نویزها در دوربین های با مگاپیکسل بالاتر بیشتر مشاهده می شود.
دلیل ایجاد نویز در سنسور دوربین مداربسته به دلیل ابعاد کوچک آن است پس در نتیجه نور کمتری را می‌تواند به دست آورد. با ضعف در دریافت میزان نور در هنگام تبدیل این نورها به سیگنال های الکترونیکی نویز تشکیل می شود.
به راحتی می توان با افزایش روشنایی تصویر این نویزها را تا حدودی برطرف کرد اما گاهی اوقات دادن روشنایی مضاعف به تصویر برای یکسری از محیط ها و نظارت های امنیتی امکان پذیر نمی باشد. از آنجا که نویز تصویر بر کیفیت تصویر تاثیرگذار است تولید کننده های دوربین های امنیتی برای رفع این مشکل تکنولوژی کاهش نویز دیجیتالی را ارائه کردند. این تکنولوژی Digital Noise Reduction در نسخه اولیه به نام 2D و در نسخه جدیدتر و پیشرفته تر 3D نام دارد.
فناوری کاهش نویز را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
در دسته اول که معرف 2D است با استفاده از آنالیز فریم ویدئویی منحصراً با استفاده از فیلتر الگوریتم ویژه، اثرات نویز را کاهش می دهد.
در دسته دوم به نام 3D که هر فریم به ترتیب برای تمایز پیکسل های دارای نویز و بدون نویز آنالیز می شود و پس از تشخیص نویز در پیکسل، شروع به ترمیم آن می شود.
مزایا و معایب
مزایا و معایب در حالت 2D DNR چون کل فریم برای تشخیص نویز آنالیز می شود احتمال وقوع تاری (Blur) در حین این پردازش از بین می رود. ولی نسبت به حالت 3D DNR عملکرد ضیعفتری برای کاهش نویز دارد.
در حالت 3D DNR، آنالیز پپیکسل به پیکسل انجام می شود و از لحاظ کاهش نویز در برابر حالت 2D DNR قویتر عمل می کند اما در صورت بروز حرکت در تصویر (مثلاً حرکت یک انسان) احتمال ایجاد تاری در آن محدوده پیکسلی وجود خواهد داشت.
1 دیدگاه