High-Sensitivity industrial cameras

Высокочувствительные камеры с поддержкой обработки изображений

Высокочувствительные камеры с поддержкой обработки изображений незаменимы, когда требуется получить видеопоток высокого качества с низким уровнем шума даже в условиях низкой освещенности.

Высокочувствительные камеры для систем машинного зрения предназначены для применения в различных областях, включая высокоскоростную съемку и обеспечение безопасности в ночное время в условиях низкой освещенности. Эти камеры оснащены сенсорами на основе технологии ПЗС или КМОП.

Что именно представляют собой высокочувствительные камеры?

Если мяч для гольфа окажется на дерновой лужайке, где трава коротко подстригается, его легко будет заметить. Если мяч приземлится на ровной лужайке, где трава немного длиннее, его все равно будет видно. Если же он упадет в высокую траву, его будет сложно увидеть, а значит и обнаружить.
Если провести аналогию с миром камер с поддержкой обработки изображений и, собственно, изображениями, высота травы будет соответствовать «шуму», который возникает при захвате света камерой для получения изображения.
Чем выше трава, тем сложнее увидеть мяч. Чем выше уровень шума, тем сложнее расшифровать истинный сигнал. При низком уровне шума (в нашей аналогии — если трава подстрижена) объект (мяч) легко обнаружить. Если уровень шума на изображении, полученном с камеры, высокий, то объект по сути исчезает из поля зрения. Чем слабее фоновый сигнал, тем проще заметить мяч.
«Порог обнаружения», или момент, после которого мяч уже невозможно обнаружить в траве, по определению достигается, когда высота травы становится равна высоте мяча. Аналогичным образом, если уровень шума равен уровню сигнала, то объект на изображении еще можно (хоть как-то) отличить от шумового сигнала. Соотношение между уровнем сигнала и уровнем шума называется соотношением «сигнал — шум». По достижении порога обнаружения, описанного выше, это соотношение равно 1. Чем выше соотношение «сигнал — шум», тем проще обнаружить объект.
Каждый сигнал, порождаемый объектом в сенсоре камеры, соответствует количеству света, попавшему на пиксели матрицы. В условиях низкой освещенности сигнал будет очень слабым. Электронные компоненты камеры способны усилить даже очень слабый сигнал, который затем можно будет успешно оцифровать и передать. Подвох кроется только в одном: помимо усиления полезного сигнала при этом также будет усилен вредный шумовой сигнал. В результате усиления соотношение «сигнал — шум» не меняется.
Это в особенности критично для высокочувствительных камер, предназначенных для систем машинного зрения, поскольку они отличаются значительным усилением сигнала. Для обеспечения высокого разрешения даже в случае значительного усиления сигнала необходимо, чтобы соотношение «сигнал — шум» в таких камерах было максимально высоким. По этой причине в камерах применяются технологии, призванные обеспечить минимальный уровень шума. Камера с изначально высокими характеристиками с точки зрения полезного сигнала и шума отличается хорошим соотношением «сигнал — шум», а это, в свою очередь, означает, что объекты будут проще различимы.
Важным фактором при установлении соотношения «сигнал — шум» является способность сенсора максимально эффективно преобразовывать свет в электрические сигналы. Квантовая эффективность (QE) определяет, какое количество электронов производится из заданного количества фотонов. Современные сенсоры, например, способны произвести 60 электронов из 100 фотонов. Это соответствует квантовой эффективности 60 %. В результате постоянного развития технологии сенсора вскоре будет возможна и более высокая QE 70 %.
Остались вопросы о наших высокочувствительных камерах? Мы будем рады помочь выбрать камеру, которая наилучшим образом подойдет для вашей области применения.
 
Включите cookies, чтобы загружать файлы без необходимости повторного ввода данных при каждом последующем посещении.