در دید تعبیه شده ، نور خون حیات یک تصویر است و کنترل آن روح سیستم تصویربرداری است. چه این یک دوربین صنعتی باشد و چه یک سیستم بینایی درون خودرو ، ثبات و قابلیت اطمینان عملکرد آن از نزدیک با حالت قرار گرفتن در معرض انتخاب شده مرتبط است. قرار گرفتن در معرض اتومبیل به دلیل انعطاف پذیری آن ، پذیرش گسترده ای به دست آورده است ، اما اصول و محدودیت های اساسی آن اغلب نادیده گرفته می شود.
به عنوان یک مشاور متخصص در ماژول های دوربین ، این مقاله تجزیه و تحلیل عمیق از مزایا ، معایب و سناریوهای قابل استفاده در معرض دستی و اتوماتیک و همچنین حالت های جبران خسارت آنها را ارائه می دهد. ما هنر تنظیم پارامترهای کلیدی مانند قرار گرفتن در معرض افزایش ، به مهندسان کمک می کنیم تا اسرار واقعی قرار گرفتن در معرض دوربین را درک کنند و آگاهانه ترین تصمیمات را برای برنامه های دید دستگاه خود بگیرند.
حالت قرار گرفتن در معرض دستی چیست؟
همانطور که از نام آن پیداست ، حالت قرار گرفتن در معرض دستی شامل تنظیم پارامترهای قرار گرفتن در معرض توسط مهندس یا سیستم است. این پارامترها به طور معمول شامل زمان قرار گرفتن در معرض (سرعت شاتر) و افزایش است. زمان قرار گرفتن در معرض مدت زمانی که سنسور تصویر نور را جمع می کند ، تعیین می کند ، در حالی که افزایش سیگنال الکتریکی را پس از شکل گیری تقویت می کند. در حالت دستی ، این دو پارامتر ثابت هستند.
هسته قرار گرفتن در معرض دوربین در کنترل و پیش بینی آن نهفته است. از آنجا که پارامترهای قرار گرفتن در معرض از پیش تعیین شده هستند ، هر شات تحت همان شرایط روشنایی داده های تصویر یکسان را تولید می کند. این ورودی پایدار برای الگوریتم های دید دستگاه فراهم می کند و برای بسیاری از برنامه های با دقت بالا ترجیح داده می شود. با این حال ، اشکال آن این است که نمی تواند با تغییرات در نورپردازی محیط سازگار باشد. اگر نورپردازی تغییر کند ، تصویر بیش از حد یا از بین می رود.
از موارد قرار گرفتن در معرض دستی استفاده کنید: چه زمانی قرار است در معرض سود ثابت قرار بگیرید؟
تعیین کننده و ثبات قرار گرفتن در معرض دستی در بسیاری از کاربردهای دید تعبیه شده غیر قابل تعویض است.
- محیط های روشنایی کنترل شده:در خطوط تولید صنعتی ، نورپردازی اغلب ثابت است. قرار گرفتن در معرض دستی ، داده های تصویر بسیار سازگار را برای هر محصول تضمین می کند ، که برای بازرسی کیفیت صنعتی و اندازه گیری بعدی بسیار مهم است. قرار گرفتن در معرض افزایش ثابت ، تغییرات معرفی شده توسط نوسان پارامترهای قرار گرفتن در معرض را از بین می برد و از استحکام الگوریتم اطمینان می دهد.
- ضبط حرکت با سرعت بالا:برای گرفتن اشیاء سریع حرکت و بدون تاری حرکت ، زمان قرار گرفتن در معرض بسیار کوتاه لازم است. حالت دستی تضمین می کند که سرعت شاتر به یک مقدار ثابت قفل شده است ، که به ویژه برای برنامه های دوربین با سرعت بالا و پر سرعت بسیار مهم است.
- تجزیه و تحلیل کمی:در تحقیقات علمی و تصویربرداری پزشکی ، مهندسان باید با تجزیه و تحلیل مقادیر روشنایی تصویر ، خاصیت جسمی یا شیمیایی خاصی را تعیین کنند. قرار گرفتن در معرض دستی تضمین می کند که مقادیر روشنایی تصویر به طور خطی متناسب با شدت واقعی نور است و در نتیجه تجزیه و تحلیل دقیق داده ها را تضمین می کند.
- بافت و تجزیه و تحلیل رنگ:هنگامی که الگوریتم های بینایی دستگاه نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق رنگ یا بافت یک شی دارند ، پارامترهای قرار گرفتن در معرض ثابت اطمینان حاصل می کنند که رنگ تصویر و روشنایی به دلیل تنظیم قرار گرفتن در معرض ، از اطمینان حاصل نمی شود.
حالت قرار گرفتن در معرض خودکار چیست؟ فناوری اصلی و قفل قرار گرفتن در معرض خودکار چیست؟
حالت قرار گرفتن در معرض خودکار (AE) شامل الگوریتم داخلی دوربین است که به طور خودکار پارامترهای قرار گرفتن در معرض را بر اساس محتوای تصویر تنظیم می کند تا به یک هدف روشنایی از پیش تعیین شود. الگوریتم های AE به طور معمول روشنایی متوسط یک تصویر یا روشنایی یک منطقه خاص را اندازه گیری می کنند و سپس به صورت پویا زمان قرار گرفتن در معرض و افزایش را تنظیم می کنند.
قفل قرار گرفتن در معرض خودکار (AEL) چیست؟ یک ویژگی مهم تکمیلی در حالت AE. این امکان را به کاربران می دهد تا تنظیمات قرار گرفتن در معرض فعلی را در یک لحظه خاص قفل کنند و آنها را برای عکس های بعدی حفظ کنند. این امر مانع از الگوریتم AE به دلیل تغییر صحنه می شود. نقاط قوت AE در انعطاف پذیری و راحتی آن نهفته است ، اما چالش آن در این واقعیت نهفته است که الگوریتم را می توان فریب داد و منجر به قضاوت های نادرست در سناریوهای غیرمعمول (مانند نور پس زمینه) شد.
از موارد قرار گرفتن در معرض خودکار استفاده کنید: چه زمانی باید اجازه دهید قرار گرفتن در معرض دوربین وحشی شود؟
با وجود محدودیت های آن ، انعطاف پذیری قرار گرفتن در معرض خودکار در بسیاری از برنامه ها ضروری است.
- محیط های روشنایی پویا:در نظارت در فضای باز ، بینایی خودرو و نظارت بر امنیت ، شرایط روشنایی از روز به شب و از آفتابی تا ابری به طرز چشمگیری نوسان می کند. قرار گرفتن در معرض خودکار تضمین می کند که دوربین به طور مداوم بدون نیاز به مداخله دستی ، تصویری قابل استفاده و مناسب روشن را ارائه می دهد.
- صحنه های بدون ساختار:به طور کلی رباتیک یا برنامه های مصرف کننده ، صحنه و محتوای ضبط غیرقابل پیش بینی است. قرار گرفتن در معرض خودکار می تواند به عنوان یک راه حل پلاگین و بازی باشد ، و از یک تصویر به طور کلی قابل استفاده در شرایط مختلف اطمینان حاصل می کند.
- تجربه کاربر:برای محصولات دیدنی تعبیه شده که نیازی به تجزیه و تحلیل کمی دقیق ندارند ، قرار گرفتن در معرض خودکار بهترین تجربه کاربر را فراهم می کند و کاربران را از نگرانی در مورد پارامترهای پیچیده قرار می دهد.
جبران قرار گرفتن در معرض چگونه کار می کند؟
جبران قرار گرفتن در معرض یک ویژگی پیشرفته در حالت قرار گرفتن در معرض خودکار است. این امکان را به کاربران می دهد تا بر اساس قرار گرفتن در معرض اتوماتیک ، قرار گرفتن در معرض دوربین را تنظیم کنند. کاربر یک مقدار مثبت (به عنوان مثال ،+1 EV) یا یک مقدار منفی (به عنوان مثال ، -1ev) تعیین می کند. الگوریتم AE هدف روشنایی خود را بر این اساس تنظیم می کند و در نتیجه تصویر نهایی روشن تر یا تاریک تر از تنظیم پیش فرض ایجاد می شود.
ایده اصلی نحوه کار جبران خسارت در معرض این است که یک روش کنترل ریز دانه ای را ارائه می دهد که تعادل بین قرار گرفتن در معرض کاملاً اتوماتیک و کاملاً دستی ایجاد می کند. این امکان را به مهندسان می دهد تا ضمن حفظ سازگاری قرار گرفتن در معرض اتوماتیک ، تعصب قرار گرفتن در معرض را در صحنه های خاص تنظیم کنند و از این طریق به یک تصویر هدفمندتر دست یابند.
محدودیت جبران قرار گرفتن در معرض
در حالی که جبران قرار گرفتن در معرض بسیار مفید است ، یک پاناسه نیست و محدودیت ها و چالش های آن را دارد.
- کنترل غیر کولوت:جبران قرار گرفتن در معرض یک "پیشنهاد" به الگوریتم قرار گرفتن در معرض اتوماتیک است ، نه یک دستور اجباری. این هنوز به قضاوت خود الگوریتم AE متکی است ، بنابراین اثرات آن می تواند در صحنه های پیچیده غیرقابل پیش بینی باشد و نمی تواند کاملاً جایگزین قرار گرفتن در معرض دستی شود.
- محدوده تنظیم محدود:بیشترینماژول های دوربیندامنه جبران قرار گرفتن در معرض محدود (به عنوان مثال ، 2 ± یا 3 ± EV) ، که ممکن است در شرایط روشنایی شدید کافی نباشد.
- چالش های سازگاری:اگر شرایط روشنایی یک صحنه به طرز چشمگیری تغییر کند ، هدف روشنایی پیش فرض الگوریتم AE به همین ترتیب تغییر خواهد کرد. این می تواند باعث ایجاد مقدار جبران قرار گرفتن در معرض یکسان در زمان های مختلف شود و در نتیجه تصاویر متناقض ایجاد شود.
از موارد جبران قرار گرفتن در معرض استفاده کنید: نحوه کار جبران خسارت در معرض
پس از درک نحوه کار جبران خسارت ، می توانیم آن را در سناریوهای خاص برای پرداختن به نقاط درد در معرض خودکار اعمال کنیم.
- صحنه های دارای نور پس زمینه:هنگامی که یک موضوع در برابر پس زمینه روشن است ، ممکن است الگوریتم AE با روشنایی پس زمینه گمراه شود و در نتیجه ناچیز باشد. در این حالت ، تنظیم جبران قرار گرفتن در معرض مثبت (مانند +1 یا {{2} EV) می تواند قرار گرفتن در معرض موضوع را اصلاح کند.
- صحنه های تاریک یا روشن:هنگام تیراندازی اشیاء سفید خالص سیاه یا خالص ، الگوریتم AE ممکن است سعی در قرار گرفتن در معرض یک خاکستری متوسط داشته باشد. به عنوان مثال ، هنگام فیلمبرداری از صحنه های برفی ، AE ممکن است باعث شود که برف به رنگ خاکستری ظاهر شود. در این حالت ، تعیین جبران قرار گرفتن در معرض مثبت می تواند سفیدی خالص برف را بازگرداند.
- تنظیمات خوب:در برخی از محیط های نیمه کنترل شده ، اگر تنظیمات پیش فرض AE به طور مداوم خیلی روشن یا خیلی تاریک باشد ، مهندسان می توانند از جبران قرار گرفتن در معرض برای اصلاح یک بار بدون تغییر به حالت دستی کامل استفاده کنند.
خلاصه
قرار گرفتن در معرض اتوماتیک و قرار گرفتن در معرض دستی دو استراتژی قرار گرفتن در معرض اصلی در بینایی تعبیه شده است که هر کدام دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود هستند. قرار گرفتن در معرض دستی ثبات و پیش بینی را ارائه می دهد ، و آن را به انتخاب ارجح برای محیط های کنترل شده و تجزیه و تحلیل کمی تبدیل می کند. قرار گرفتن در معرض اتوماتیک انعطاف پذیری و راحتی را ارائه می دهد ، و آن را به عنوان انتخاب مورد نظر برای محیط های پویا و برنامه های عمومی هدف قرار می دهد. از طرف دیگر ، جبران قرار گرفتن در معرض ، زمین میانی کنترل تصفیه شده را ارائه می دهد.
درک رابطه بین این سه گزینه و انتخاب صحیح بر اساس سناریوی برنامه برای هر مهندس دید تعبیه شده ضروری است. این نه تنها بر کیفیت تصویر تأثیر می گذارد ، بلکه موفقیت الگوریتم بینایی دستگاه را نیز می گذارد.
راه حل های کنترل قرار گرفتن در معرض Mughvision
آیا پروژه شما با چالش های کنترل قرار گرفتن در معرض روبرو است؟امروز با تیم متخصص ما تماس بگیریدبرای ارائه راه حل های مشاوره استراتژی در معرض حرفه ای و راه حل های انتخاب ماژول دوربین ، به شما در ساخت یک سیستم بینایی تعبیه شده با کارایی بالا کمک می کند!
