بهبود کیفیت تصاویر دوربین مداربسته

ویژگی های صحنه

کیفیت تصویر ویدئویی وابسته به ویژگی های صحنه از قبیل

۱) سطح روشنایی صحنه ،

۲) میزان اختلاف روشنایی اجسام داخل صحنه با پس زمینه ،

۳) وجود یا عدم وجود تداخل یا پوشیدگی اجسام داخل صحنه با پس زمینه و ۴ متحرک یا ثابت بودن اجسام درون صحنه است .

این عوامل توانایی سیستم ویدئوی حفاظتی در رهگیری ، جهت یابی ، شناسایی یا تشخیص اجسام و افراد داخل صحنه را تعیین می کنند .

همان طور که بعداً در مورد آن توضیح خواهیم داد ، شدت روشنایی ایجاد شده توسط نور خورشید ، نورماه یا منابع مصنوعی و میزان تمایز موجود میان صحنه و پس زمینه آن نقش مهمی در انتخاب لنز و تجهیزات مکمل دارند .

ابعاد هدف تحت ردیابی

توانایی ناظر در پیدا کردن اجسام علاوه بر شدت روشنایی و تمایز بین اجسام درون صحنه و پس زمینه تحت تاثیر ابعاد اجسام داخل میدان دید دوربین قرار می گیرد .

تجهیزات ویدئویی در سیستم ویدئویی با توجه به کاربرد سیستم تعیین می شوند .

به عنوان مثال

۱) پیداکردن هدف یا تحرک در صحنه ،

۲) تعیین جهت هدف،

۳) تشخیص نوع هدف در صحنه (هدف بزرگسال است یا کودک ، خودروی سواری است با کامیون؟)

۴) شناسایی هدف (هویت شخص ، نوع کامیون یا خودرو دقیقاً چیست؟) .

ایجاد چنین ویژگی هایی وابسته به وضوح تصویر ، میزان ایجاد تمایز بین هدف و صحنه و نرخ سیگنال به نویز (S / N) و استاندارد تصاویر ویدئویی سیستم ویدئویی (PAL, NTSC یا SECAM) است .

در صحنه های معمولی به طور متوسط در هر ۱/۰ درجه از میدان دید می توان یک هدف را تشخیص داد . در شکل ۲-۱۲ و جدول ۲-۳ به طور خلاصه تعداد خطوط لازم برای پیدا کردن ، جهت یابی ، تشخیص یا شناسایی هدف در یک تصویر تلویزیونی نشان داده شده است .

در شرایط نورکم ، تمایز ناچیز هدف و صحنه ، حرکت سریع دوربین یا هدف و پس زمینه پیچیده تعداد خطوط تلویزیونی باید زیاد شود .

 

ویژگی صحنه برای بهبود تصاویر دوربین مداربسته

شکل ۲-۱۲ ابعاد مختلف هدف و اطلاعات قابل استخراج از آنها .

جدول ۲-۳ خطوط تلویزیونی و اطلاعات قابل استخراج از آنها .

ویژگی صحنه برای بهبود تصاویر دوربین مداربسته

 

* به منظور از یک خط تلویزیون ، یک خط سیاه و یک خط سفید است (یک زوج خط تلویزیون)

بازتاب پذیری

بازتاب پذیری اجسام به شدت تحت تاثیر مواد تشکیل دهنده و ویژگی های سطحی آنها قرار دارد . در جدول ۲-۴ نمونه هایی از بازتاب پذیری اجسام و مواد قابل مشاهده توسط دوربین های حفاظتی گردآوری شده اند .

از آنجایی که عملکرد دوربین تحت تاثیر میزان نور بازتابش شده از صحنه قرار دارد تشخیص این موضوع که اجسام درون صحنه میزان قابل توجهی از نور را باز تابش می کنند یا خیر اهمیت زیادی دارد زیرا موادی که توانایی بازتابش بالایی دارند تصاویر شفاف تری را ایجاد می کنند .

برای تشخیص یک جسم در میان اجسام دیگر ، اجسام باید از نظر باز تابش نور ، رنگ و شکل نسبت به هم تفاوت داشته باشند .

بنابراین اگر یک جعبه ی قرمز رنگ در جلوی دیوار سبز رنگی قرار داده شود و هر دوی آنها باز تابش نور و شکل یکسانی داشته باشند ، در صورت استفاده از دوربین سیاه – سفید به علت یکسان بودن بازتاب پذیری دیوار سبز رنگ و جعبه ی قرمز ، تمیز دادن جعبه از دیوار امکان پذیر نخواهد بود .

این مثال مزیت استفاده از دوربین های رنگی و بازتاب پذیری آنها نسبت به دوربین های سیاه – سفید را نشان می دهد . با استفاده از مزیت تشخیص رنگ در دوربین های رنگی در شرایطی که بازتاب پذیری جعبه ی قرمز و دیوار سبز یکسان باشد ، دوربین رنگی می تواند تفاوت بین رنگ های سبز و قرمز را تشخیص دهد .

تشخیص ویژگی های صحنه به واسطه ی وجود اختلاف میان طیف های رنگی در صحنه ی رنگی نسبت به سطوح خاکستری (Gray Level) در صحنه ی سیاه سفید آسان تر است . به همین دلیل اهمیت اندازه ی هدف در تشخیص آن در صحنه های رنگی نسبت به صحنه های سیاه – سفید کمتر است .

 

جدول ۲- بازتاب پذیری مواد معمولی .

ویژگی صحنه برای بهبود تصاویر دوربین مداربسته

طیف نوری قابل دید: ۴۰۰-۷۰۰ نانومتر

تاثیر حرکت هدف در صحنه

تشخیص هدف متحرک در تصاویر ویدئویی آسان تر است ولی تعیین هویت آن توسط دوربین نسبت به نمونه ی بی تحرک بسیار مشکل تر است . به عنوان مثال ، وضوح تصاویر صحنه های ساکن فیلم برداری شده توسط دوربین های سطح روشنایی پایین مناسب است ، اما زمانی که از اهداف متحرک فیلم برداری شود تصاویر گرفته شده مبهم و تیره می شوند .

این مسئله ناشی از پدیده ای به نام تاخير (Lag) یا لکه (Smear ) است . حسگرهای حالت جامد ( CMOS  ، CCD و ICCD) در زمان فیلم برداری صحنه های متحرک یا ساکن در سطوح نور معمولی تحت تاثیر پدیده لکه یا تاخیر قرار نمی گیرند و به همین دلیل تصاویری با کیفیت تولید می کنند و برخی از حسگرهای بهبود دهنده ی تصویر زمانی که حرکت صحنه سریع می شود یا زمانی که نور درخشنده ای در میدان دید لنز قرار دارد پدیده ی لکه را حذف می کنند .

نرخ پیمایش عادی دوربین (۳۰ فریم در ثانیه) در زمان حرکت خیلی سریع هدف باعث مات – شدگی تصویر آن می شود . این مسئله شبیه حالتی است که سرعت شاتر دوربین نسبت به سرعت حرکت هدف خیلی کم باشد .

تا زمانی که از نرخ پیمایش تلویزیون (۳۰ فریم در ثانیه) استاندارد NTSC (کمیتیه ی ملی سیستم های تلویزیونی) استفاده شود ، پدیده ی مات شدگی ادامه پیدا می کند اما با استفاده از دوربین CCD با شاتر سریع می توان تصاویر لحظه ای دوربین را بدون مات شدگی فیلم برداری کرد .

دمای صحنه

دمای صحنه هیچ تاثیری روی عملکرد حسگرهای CMOS ،  CCD یا ICCD ندارد . این حسگرها به تغییرات دمایی یا اختلاف دمای صحنه هیچ واکنشی نشان نمی دهند . در طرف دیگر دوربین های فیلم  برداری مادون قرمز قرار دارند که به تغییرات دمایی یا اختلاف دمای صحنه حساس هستند .

دوربین های حرارتی نسبت به طیف نور قابل دید و طیف نوری نزدیک به مادون قرمز (مثل آنچه که توسط LEDهای مادون قرمز ساطع می شوند) واکنش نشان نمی دهند .

حساسیت نوری دوربین های مادون قرمز به این صورت تعریف می شود: کوچکترین تغییرات دمایی صحنه که توسط دوربین قابل تشخیص باشد .

تمامی موارد مربوط به دوربین مداربسته در کلاس های آموزش نصب دوربین مداربسته به طور کاملا عملی برگزار می گردد.

دیدگاهتان را بنویسید

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