Wyjaśnienie binningu pikseli / decymacji (pomijania pikseli) / gammy i cyfrowego przesunięcia
Łączenie pikseli i decymacja to zaawansowane funkcje kamery dostępne w wybranych kamerach. Aby sprawdzić, czy ta funkcja jest dostępna dla Twojej kamery, otwórz kalkulator liczby klatek na sekundę, jak wyjaśniono w tym artykule o korzystaniu z kalkulatora liczby klatek na sekundę dla kamer przemysłowych. Sprawdź, czy w kalkulatorze liczby klatek na sekundę dla Twojego modelu kamery widoczne są pola BinningHorizontal, BinningVertical, DecimationHorizontal i DecimationVertical.
Łączenie pikseli jest stosowane w celu zwiększenia czułości na światło i zmniejszenia rozdzielczości obrazu.
Decymacja, znana również jako pomijanie pikseli, jest stosowana w celu zmniejszenia rozdzielczości obrazu bez zmiany wielkości pola widzenia.
Grupowanie pikseli
Łączenie pikseli jest stosowane w celu zwiększenia czułości na światło i zmniejszenia rozdzielczości obrazu. Po ustawieniu kamery w trybie łączenia pikseli wiele pikseli jest łączonych w jeden większy obszar piksela, który w rezultacie zbiera więcej światła. Podczas rejestrowania poruszających się obiektów w trybie łączenia pikseli można skrócić ekspozycję, aby uniknąć rozmycia ruchu. Ponadto można uzyskać lepsze obrazy w ciemnym otoczeniu.
Tryb łączenia pikseli kamery zmniejsza efektywną rozdzielczość sensora kamery, ponieważ łączy dane z kilku pikseli w 1. Przy użyciu łączenia 2x łączysz 2x2 piksele w 1 piksel. Rozdzielczość zostanie zmniejszona 4-krotnie. Przy użyciu łączenia 4x łączysz 4x4 piksele w 1 piksel. Rozdzielczość zostanie zmniejszona 16-krotnie. Jako przykład weźmy kamerę 12MP. Kamera ma rozdzielczość 4096x3000 pikseli.
W trybie binningu 2x2 wyjściowa rozdzielczość wynosi 2048x1500 pikseli = 3 MP
W trybie binningu 4x4 wyjściowa rozdzielczość wynosi 1024x750 pikseli = 0,78 MP
W niektórych przypadkach liczba klatek na sekundę kamery wzrośnie podczas korzystania z trybu binningu.
Po otwarciu kalkulatora liczby klatek na sekundę zobaczysz, że domyślna wartość parametru Binning wynosi 1, co oznacza brak binningu. Możesz również wybrać binning 2- lub 4-krotny. Jeśli wybierzesz binning 2- lub 4-krotny, musisz zaktualizować szerokość i wysokość kamery, ponieważ zostaną one zmniejszone. Oprogramowanie ostrzeże Cię o konieczności zmiany tego parametru, aby obliczyć prawidłową wartość FPS, zobacz obraz poniżej.
Jak informuje komunikat ostrzegawczy, najpierw należy skorygować szerokość i wysokość, aby wyświetlić prawidłową wartość FPS. Na poniższym obrazie zmniejszyliśmy szerokość i wysokość 4-krotnie, komunikat ostrzegawczy zniknął i mamy nową liczbę klatek na sekundę kamery w trybie binningu.
Ponieważ FPGA (procesor) w kamerze nadal musi odczytać wszystkie piksele z przetwornika obrazu przed połączeniem pikseli, nie obserwujemy wzrostu liczby klatek na sekundę. Jednak niektóre przetworniki obrazu mają wbudowaną funkcję binningu i w takim przypadku można zaobserwować wzrost liczby klatek na sekundę.
Gdy chcemy uzyskać # pikseli na mm, musimy uwzględnić, czy pokryjemy ten obszar pełną rozdzielczością przetwornika, czy nową zmniejszoną (zbinowaną) rozdzielczością.
Przykład: Jeśli nasz obszar wynosi 1000*750mm bez binningu, możemy go pokryć pełną rozdzielczością przetwornika, taką jak 4096*3000. Jeśli zrobimy to w trybie binningu (4), pokryjemy go 1024*750 pikselami. W pierwszej sytuacji uzyskamy 4x więcej pikseli na mm rozdzielczości, w drugim przypadku mamy 4x więcej światła na piksel, ale 4x mniej pikseli na mm.
Należy pamiętać, że nie każda kamera obsługuje tę funkcję. Listę modeli kamer można znaleźć na naszej stronie pobierania.
Decymacja/ Pomijanie pikseli
Dekompozycja jest stosowana w celu zmniejszenia rozdzielczości obrazu przy zachowaniu pola widzenia. Typowym zastosowaniem jest podgląd na żywo obrazu o niższej rozdzielczości, aby zmniejszyć przepustowość kamery i zwiększyć liczbę klatek na sekundę. W momencie, gdy chcesz przechwycić obraz, wyłączysz dekompozycję i przechwycisz obraz w pełnej rozdzielczości.
W trybie dekompozycji co drugi piksel (dekompozycja 2x) lub co drugi, trzeci i czwarty piksel (binning 4x) jest odrzucany. W rezultacie zmniejszasz rozdzielczość obrazu 4-krotnie lub 16-krotnie. Jako przykład ponownie wykorzystamy kamerę 12MP.
Kamera ma rozdzielczość 4096x3000 pikseli.
W trybie dekompozycji 2x2 rozdzielczość wyjściowa wynosi 2048x1500pikseli = 3MP
W trybie dekompozycji 4x4 rozdzielczość wyjściowa wynosi 1024x750pikseli = 0.78MP
W przeciwieństwie do Regionu Zainteresowania (ROI), dekompozycja nie wpływa na pole widzenia.
W zależności od modelu kamery może nastąpić wzrost FPS.
Należy pamiętać, że nie każda kamera obsługuje tę funkcję. Aby uzyskać listę modeli kamer, sprawdź naszą stronę pobierania.
Gamma
Funkcja kamery „Gamma” może być używana w naszych zaawansowanych modelach kamer i jest powszechnie stosowana do zwiększania jasności obrazów na ekranie, na którym są one wyświetlane. Korekcja gamma to nieliniowa adaptacja stosowana do każdego piksela obrazu. Jest używana głównie do konwersji liniowej percepcji czujnika kamery na nieliniową percepcję ludzkiego oka. Do każdego piksela obrazu stosowana jest funkcja, która koryguje jego wartość skali szarości. Istnieją trzy różne sposoby, w jakie wartość gamma może wpływać na jasność obrazu:
- Gamma < 1, obraz staje się jaśniejszy
- Gamma = 1, obraz pozostaje niezmieniony
- Gamma > 1, obraz staje się ciemniejszy
Aby zmienić wartość gamma, należy najpierw włączyć korekcję gamma, a następnie ustawić wartość „GammaValue” między 0 a 4, aby zmienić jasność.
W przypadku włączenia korekcji gamma i ustawienia formatu pikseli na 10-bitowy lub 12-bitowy część informacji obrazu zostanie utracona. Jeśli funkcja gamma jest wymagana bez utraty informacji obrazu, należy unikać używania tej funkcji w 10-bitowym lub 12-bitowym formacie pikseli.
Należy pamiętać, że nie każda kamera obsługuje tę funkcję. Aby uzyskać listę modeli kamer, sprawdź naszą stronę pobierania.
Maksymalna wartość piksela Rmax wynosi 255 dla 8-bitowych formatów pikseli, 1023 dla 10-bitowych formatów pikseli.
Przesunięcie cyfrowe
Funkcja kamery „digital shift” może być używana w naszych zaawansowanych modelach kamer i jest powszechnie stosowana do zwiększania jasności obrazów poprzez indywidualne zwiększanie jasności każdego piksela przez „przesunięcie” wartości binarnych w lewo. Ustawienie wartości digital shift na n powoduje logiczne przesunięcie w lewo o n dla wszystkich wartości pikseli. Powoduje to pomnożenie wartości każdego piksela przez 2n. Spowoduje to jaśniejszy obraz, ale również zwiększy szum.
Jeśli wynikowa wartość piksela jest większa niż maksymalna wartość możliwa dla bieżącego formatu pikseli, jest ustawiana na wartość maksymalną.
Aby skonfigurować współczynnik przesunięcia cyfrowego, zmień wartość parametru „DigitalShift”.
Nie każdy model obsługuje tę funkcję. Jeśli Twój model jej nie obsługuje, możesz zmienić wartość wzmocnienia, aby uzyskać podobny efekt.
Przykład dla przesunięcia cyfrowego o wartości 1 i obrazu 12-bitowego.
Należy pamiętać, że nie każda kamera obsługuje tę funkcję. Aby uzyskać listę modeli kamer, sprawdź naszą stronę pobierania.
