Last updated: 29 November 2024

Optimiser les paramètres de caméra pour la détection d'objets en mouvement

Applications avec des objets en mouvement rapide nécessitent souvent un taux de rafraîchissement élevé et un temps d'exposition court. Un temps d'exposition court implique moins de lumière, ce qui signifie qu'un objectif et un capteur d'image sensibles à la lumière sont nécessaires.
Voici un aperçu des paramètres qui vous aideront à trouver les réglages optimaux dans votre application à haute vitesse. Vous pouvez utiliser cela comme ligne directrice.

Optimiser les paramètres de caméra pour la détection d'objets en mouvement

Réglez le temps d'exposition correct

Le premier paramètre à optimiser est le temps de pose. Le temps d'exposition maximum est de 1/framerate. Si vous souhaitez atteindre 200 ips, le temps d'exposition maximum est de 1/200 = 5 ms.

Plus le temps d'exposition est court, plus l'image est sombre, donc vous voulez que votre temps d'exposition soit aussi long que possible pour augmenter la luminosité. Cependant, il est limité par l'exposition maximale calculée comme indiqué ci-dessus. Une autre limitation importante dont vous devez être conscient est le temps d'exposition maximal pour éviter le flou de mouvement. Cela est expliqué plus en détail dans cet article. Dans certaines Applications, le flou de mouvement est acceptable, dans ces cas, un temps d'exposition plus long que la valeur calculée est possible.

Settings for moving object detection


  

Utilisez Gain pour améliorer la luminosité de l'image

Augmenter le réglage du gain analogique augmentera également la luminosité de l'image. Lorsque l'amplitude du signal de sortie du capteur reste constante, augmenter le gain rend la courbe de réponse plus raide, ce qui rend l'image plus lumineuse. Pour chaque augmentation de 6dB du réglage du gain, la valeur grise de l'image doublera. Par exemple, lorsque la caméra a un gain de 0dB, la valeur grise de l'image est de 126, et si le gain est augmenté à 6dB, la valeur grise de l'image passera à 252.

Ainsi, l'augmentation du gain peut être utilisée pour augmenter la luminosité de l'image.

Notez qu'augmenter le gain analogique amplifiera le bruit de l'image.

Settings for moving object detection


 

Utilisez Digital Shift pour augmenter encore la luminosité

Certaines de nos caméras support la fonction de décalage numérique. Elle est couramment utilisée pour améliorer la luminosité des images. L'amélioration se produit en augmentant individuellement la luminosité de chaque pixel en « décalant » les valeurs binaires vers la gauche. Définir la valeur de décalage numérique à n entraîne un décalage logique à gauche de n sur toutes les valeurs de pixel.

En fin de compte, cette procédure multiplie chaque valeur de pixel par 2n.  Cela se traduira par une image plus lumineuse, mais augmentera également le bruit. Si la valeur de pixel résultante est supérieure à la valeur maximale possible pour le format de pixel actuel, elle est définie sur la valeur maximale.

Pour configurer le facteur de décalage numérique, modifiez la valeur du paramètre « DigitalShift ».
Cependant, tous les modèles ne prennent pas en charge cette fonctionnalité. Si votre modèle ne support cela, vous pouvez changer la valeur de gain pour obtenir un effet similaire. Veuillez noter que le décalage numérique augmentera également les niveaux de bruit.

Settings for moving object detection


 

Binning pour augmenter la sensibilité du capteur d’image

Certaines caméras ont l'option d'utiliser le binning. Avec le binning, vous combinez la valeur de 4 pixels, ce qui rend la caméra 4 fois plus sensible à la lumière. Cependant, la résolution de la caméra est également divisée par 4.
Plus d'informations peuvent être trouvées dans cet article sur le caméra de caméra.

Utilisez un capteur d'image avec une taille de pixel plus grande

La taille des pixels a une grande influence sur la sensibilité à la lumière de l'appareil photo. Les pixels plus grands capteront plus de lumière que les plus petits. L'utilisation d'un capteur d'image avec un pixel de 6,9 ​​µ au lieu d'un pixel de 3,45 µ entraînera quatre fois plus de lumière (3,45*3,45=11,90 µm², 6,9*6,9=47,61 µm²). Lorsque l'on compare des capteurs de différents fabricants ou même du même fabricant mais différentes générations de capteurs d'image, un pixel plus grand n'entraînera pas toujours un pixel plus sensible à la lumière. Plus le capteur d’image est récent, plus le pixel est sensible à la lumière pour une même taille de pixel.

Caméras monochromes/couleurs

Les caméras monochromes sont jusqu'à trois fois plus sensibles à la lumière que les caméras couleur. Cela est dû aux caméras colorées utilisant un filtre Bayer pour générer une image colorée. Ce filtre Bayer empêche la majeure partie de la lumière d'atteindre les pixels du capteur. En conséquence, seule la lumière de la couleur du filtre spécifique atteindra le pixel du capteur.
De plus, les caméras monochromes génèrent également des images plus nettes, car il n’y a pas de traitement d’image comme c’est le cas avec les caméras couleur.

Schema of a Bayer filter


Source : Motif Bayer sur profil de capteur - Filtre Bayer - Wikipédia

Sélectionner le meilleur objectif avec un faible nombre F

Les objectifs ont différentes valeurs F qui déterminent la quantité de lumière qu'ils laissent passer. La plupart d'entre eux ont un iris manuel, où vous pouvez changer la valeur F de l'objectif . Pour maximiser la quantité de lumière passant à travers, vous devriez choisir un Objectif avec une faible valeur F, comme F1.4. Un objectif F1.4 objectif deux fois plus de lumière qu'un F2.0, mais diminuera la profondeur de champ.

Plus de lumière pour obtenir une meilleure caméra de la caméra

Si l'image de votre caméra est encore trop sombre et qu'un réglage plus précis des paramètres ci-dessus n'est pas possible, ajouter de la lumière supplémentaire peut être la solution.

Si vous avez des questions sur l'éclairage ou si vous avez besoin d'aide pour choisir la bonne lumière, veuillez nous contacter.

Nous trouverons l’éclairage optimal pour votre cas.