Optimaliseer cameraparameters voor detectie van bewegende objecten

Toepassingen met snel bewegende objecten hebben vaak een hoge framerate en korte belichtingstijd nodig. Bij een korte belichtingstijd is er minder licht, waardoor een lichtgevoelige lens en beeldsensor nodig zijn.
Hier vindt u een overzicht van instellingen waarmee u de optimale instellingen in uw snelle toepassing kunt vinden. U kunt dit als richtlijn gebruiken.

Stel de juiste belichtingstijd in

De eerste instelling die moet worden geoptimaliseerd, is de belichtingstijd. De maximale belichtingstijd is 1/framerate. Als je 200 fps wilt bereiken, is de maximale belichtingstijd 1/200= 5 ms.

Hoe lager de belichtingstijd, hoe donkerder het beeld. Daarom wilt u dat uw belichtingstijd zo lang mogelijk is om de helderheid te vergroten. Deze wordt echter beperkt door de berekende maximale blootstelling, zoals hierboven weergegeven. Een andere belangrijke beperking waar u rekening mee moet houden, is de maximale belichtingstijd om bewegingsonscherpte te voorkomen. Dit wordt verder uitgelegd in dit artikel. In sommige toepassingen is bewegingsonscherpte acceptabel, in deze gevallen is een langere belichtingstijd dan de berekende waarde mogelijk.

Gebruik Gain om de helderheid van het beeld te verbeteren

Het verhogen van de analoge versterkingsinstelling zal ook de helderheid van het beeld vergroten. Wanneer de amplitude van het sensoruitgangssignaal constant blijft, zorgt het vergroten van de versterking ervoor dat de responscurve steiler wordt, waardoor het beeld helderder wordt. Voor elke toename van de versterkingsinstelling met 6 dB zal de grijswaarde van het beeld verdubbelen. Als de camera bijvoorbeeld een versterking van 0 dB heeft, is de grijswaarde van het beeld 126, en als de versterking wordt verhoogd naar 6 dB, neemt het grijs van het beeld toe naar 252.

Een toenemende versterking kan dus worden gebruikt om de helderheid van het beeld te vergroten.

Merk op dat het verhogen van de analoge versterking de beeldruis zal versterken.

Gebruik Digital Shift om de helderheid verder te verhogen

Sommige van onze camera's ondersteunen de digitale shift-functie. Het wordt vaak gebruikt om de helderheid van de afbeeldingen te verbeteren. De verbetering vindt plaats als gevolg van het afzonderlijk verhogen van de helderheid van elke pixel door de binaire waarden naar links te 'verschuiven'. Het instellen van de digitale verschuivingswaarde op n resulteert in een logische verschuiving naar links met n op alle pixelwaarden.

Uiteindelijk vermenigvuldigt deze procedure elke pixelwaarde met 2n. Dit resulteert in een helderder beeld, maar verhoogt ook de ruis. Als de resulterende pixelwaarde groter is dan de maximaal mogelijke waarde voor het huidige pixelformaat, wordt deze ingesteld op de maximale waarde.

Om de digitale verschuivingsfactor te configureren, wijzigt u de waarde van de parameter “DigitalShift”.
Niet elk model ondersteunt deze functie echter. Als uw model dit niet ondersteunt, kunt u de versterkingswaarde wijzigen om een ​​soortgelijk effect te verkrijgen. Houd er rekening mee dat de digitale verschuiving ook de geluidsniveaus zal verhogen.

Binning om de gevoeligheid van de beeldsensor te vergroten

Sommige camera's hebben de mogelijkheid om binning te gebruiken. Met binning combineer je de waarde van 4 pixels waardoor de camera 4 keer lichtgevoeliger is. De cameraresolutie wordt echter ook door 4 gedeeld.
Meer informatie vindt u in dit artikel over camerabinning.

Gebruik een beeldsensor met een grotere pixelgrootte

De pixelgrootte heeft een grote invloed op de lichtgevoeligheid van de camera. Grotere pixels vangen meer licht op dan kleinere. Het gebruik van een beeldsensor met een pixel van 6,9 µ in plaats van een pixel van 3,45 µ resulteert in vier keer meer licht (3,45*3,45=11,90 µm², 6,9*6,9=47,61 µm²). Bij het vergelijken van sensoren van verschillende fabrikanten of zelfs van dezelfde fabrikant maar bij verschillende generaties beeldsensoren zal een grotere pixel niet altijd resulteren in een lichtgevoeligere pixel. Hoe nieuwer de beeldsensor, hoe lichtgevoeliger de pixel is voor dezelfde pixelgrootte.

Monochroom/kleurencamera's

Monochrome camera's zijn tot drie keer lichtgevoeliger dan gekleurde camera's. Dit komt doordat gekleurde camera's een Bayer-filter gebruiken om een ​​gekleurd beeld te genereren. Dit Bayer-filter blokkeert het grootste deel van het licht om de sensorpixels te bereiken. Hierdoor zal alleen het licht van de specifieke filterkleur de sensorpixel bereiken.
Bovendien genereren monochrome camera's ook scherpere beelden, omdat er geen beeldverwerking plaatsvindt zoals bij kleurencamera's.

Bron: Bayer-patroon op sensorprofiel - Bayer-filter - Wikipedia

Het selecteren van de beste lens met een laag F-getal

Lenzen worden geleverd met verschillende F-waarden die bepalen hoeveel licht ze doorlaten. De meeste hebben een handmatige iris, waarbij je de F-waarde van de lens kunt wijzigen. Voor de maximale hoeveelheid licht die doorlaat, kies je voor een lens met een lage F-waarde, bijvoorbeeld F1.4. Een F1.4-lens vangt twee keer zoveel licht op als F2.0, maar vermindert de scherptediepte.

Meer licht voor een beter camerabeeld

Als uw camerabeeld nog te donker is en verdere fijnafstelling van bovenstaande instellingen niet mogelijk is, kan het toevoegen van extra licht de oplossing zijn. Heeft u vragen over verlichting of heeft u hulp nodig bij het kiezen van de juiste lamp, neem dan gerust contact met ons op. Wij vinden de optimale verlichting voor uw zaak.