Tính năng IR tương thích

Ánh sáng là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong chất lượng hình ảnh. Khi nó tối hơn, khả năng một camera giám sát để nắm bắt chi tiết chứng cứ như khuôn mặt và biển số xe nhanh chóng giảm. Để khắc phục điều này, các nguồn ánh sáng nhân tạo có thể được thêm vào hiện trường, phổ biến nhất trong số đó là hồng ngoại (IR) chiếu sáng.

 

Trong khi mắt người có thể phát hiện ánh sáng có thể nhìn thấy trong phạm vi của 390-750 nanomet (nm), ánh sáng hồng ngoại là ở bước sóng cao hơn (thường là 850 nm), làm cho nó vô hình với mắt người trong khi cung cấp các máy ảnh có khả năng "nhìn thấy. "Kể từ khi ánh sáng hồng ngoại có bước sóng cao hơn so với phổ màu sắc, hình ảnh kết quả sẽ được đơn sắc (đen và trắng), nhưng có thể nắm bắt chi tiết rất quan trọng trong bóng tối hoàn toàn.

 

Tuy nhiên, sử dụng IR như một nguồn chiếu sáng có một vài tác dụng phụ. Ví dụ, chiếu sáng hồng ngoại phải được kiểm định đến trường của máy ảnh nhằm cung cấp sự chiếu sáng hiệu quả nhất trên toàn bộ khu vực hình ảnh và loại bỏ tác dụng phụ không mong muốn như Điểm nóng và các cạnh tối. Chuẩn này là đặc biệt có vấn đề khi sử dụng một máy ảnh với ống kính Varifocal, như lĩnh vực của máy ảnh xem các thay đổi dựa trên vị trí của độ dài tiêu cự của ống kính. Một thách thức khác của việc sử dụng IR như một nguồn chiếu sáng là đối tượng mà đến gần với nguồn nhanh chóng trở nên bão hòa và chi tiết bằng chứng có thể được che khuất.

 

Những tiến bộ trong công nghệ máy ảnh, công nghệ hồng ngoại đặc biệt thích nghi, có thể giúp vượt qua những thách thức và nâng cao chất lượng của các bằng chứng bắt trong hình ảnh. Bài viết này cung cấp một tổng quan về các công nghệ thích ứng hồng ngoại hiện có, mục đích của nó, và điều đang đến của nó.

 

 

Công nghệ Thích ứng hồng ngoại 

 

Có rất nhiều máy ảnh trên thị trường, cả analog và IP, mà cung cấp tích hợp IR. "Tích hợp hồng ngoại" có nghĩa là máy ảnh được trang bị IR Điốt phát sáng (LED) mà cung cấp ánh sáng khi camera được đặt trong môi trường ánh sáng rất thấp.

 

Tuy nhiên, gần như tất cả các máy ảnh cung cấp các thiết lập IR chỉ tĩnh, có nghĩa là thiết lập hồng ngoại của máy ảnh được thiết lập bởi các nhà sản xuất tại thời điểm sản xuất và không thay đổi tự động dựa trên môi trường của máy ảnh, hạn chế khả năng của máy ảnh để cung cấp chất lượng hình ảnh tốt nhất trong mọi điều kiện.

 

Công nghệ hồng ngoại thích ứng của Avigilon kết hợp nhiều quy trình thích ứng để luôn luôn cung cấp những bằng chứng tốt nhất:

 

Nội dung thích ứng - Tối ưu hóa các cài đặt máy ảnh tự động dựa trên những thay đổi trong lĩnh vực hình ảnh để cải thiện chất lượng của các bằng chứng nắm bắt thông qua hai phương pháp:

 

 

Phát hiện quá bão hòa: Loại bỏ quá bão hòa trong khi làm giảm chuyển động mờ và cung cấp nhiều hiệu ứng tấm giấy phép chiếu sáng

 

Bỏ qua nền quá bão hòa: Bỏ qua khu vực bão hòa văn phòng phẩm để cung cấp các chi tiết hầu hết các đối tượng di chuyển, ngay cả trong vùng tối của hình ảnh.

 

Bằng cách kết hợp các tính năng này, máy ảnh hồng ngoại tích hợp Avigilon với công nghệ thích ứng cấp bằng sáng chế của họ cung cấp sự chiếu sáng hiệu quả nhất để nắm bắt được bằng chứng tốt nhất trong bất kỳ kịch bản giám sát.

 

 

Zoom thích ứng

 

Khi một máy ảnh đi kèm với một ống kính Varifocal, ví dụ như một ống kính 3-9 mm, người dùng có khả năng thay đổi tầm nhìn của máy ảnh, thu hẹp kích thước của vùng bao phủ như máy ảnh được phóng to

Khi chúng ta phóng to, máy ảnh chụp một hình ảnh bao gồm một diện tích nhỏ ở xa hơn. Khi sử dụng ánh sáng hồng ngoại để chiếu sáng khu vực hình ảnh, một máy ảnh với công nghệ zoom thích ứng hồng ngoại sẽ tự động tập trung ánh sáng hồng ngoại với khu vực được máy ảnh. Kết quả là, khi chúng ta phóng to, góc chùm tia hồng ngoại tập trung cùng với các ống kính, để thắp sáng một khu vực nhỏ hơn nhưng xa hơn.

Nếu không có công nghệ zoom thích ứng, các nhà sản xuất thiết lập ánh sáng hồng ngoại của máy ảnh với góc chùm tia được cài đặt trước, bao gồm một khoảng cách cố định và khu vực, nói chung ở đâu đó giữa hai đầu của độ dài tiêu cự của ống kính.

Khi thiết lập IR được cố định, diện tích IR chiếu sáng không thể thay đổi dựa trên lĩnh vực của máy ảnh của xem. Kết quả là, tĩnh IR chỉ cung cấp ánh sáng tối ưu khi máy ảnh đang ở vị trí zoom giống như các khu vực chiếu sáng hồng ngoại. Nếu trường của máy ảnh xem là rộng hơn so với khu vực chiếu sáng (máy ảnh được thu nhỏ hơn nữa), các cạnh của khu vực hình ảnh sẽ không được chiếu sáng và chi tiết quan trọng có thể bị mất. Mặt khác, nếu lĩnh vực của máy ảnh xem là hẹp hơn so với khu vực chiếu sáng (máy ảnh được phóng to hơn nữa), ánh sáng hồng ngoại có bị lãng phí vào các lĩnh vực không chụp bởi máy ảnh. Kết quả là, ít ánh sáng có sẵn cho các khu vực hình ảnh. Điều này tạo ra tối hơn, ồn ào hơn, và hình ảnh ít chi tiết.

Zoom thích ứng hồng ngoại cung cấp cho việc sử dụng hiệu quả nhất của IR chiếu sáng, đảm bảo chiếu sáng đồng đều trên toàn bộ khu vực hình ảnh ở mọi vị trí zoom, và loại bỏ IR lãng phí bằng cách tập trung tất cả các IR có sẵn cho khu vực hình ảnh của máy ảnh.

 

Nội dung thích ứng

 

Trong khi công nghệ zoom thích ứng cung cấp sự chiếu sáng hiệu quả nhất dựa trên góc nhìn của máy ảnh, trong các hoạt động, khu vực hình ảnh của máy ảnh có thể thay đổi đáng kể. Thay đổi có thể đến từ một trong hai đối tượng di chuyển qua các cảnh hoặc từ các nguồn khác của ánh sáng thay đổi các điều kiện ánh sáng trong khu vực hình ảnh. Công nghệ thích ứng nội dung Avigilon của tự động điều chỉnh các thiết lập của máy ảnh dựa trên những thay đổi trong khu vực hình ảnh để cải thiện chất lượng của các bằng chứng bắt thông qua hai phương pháp phát hiện quá bão hòa và bỏ qua nền quá bão hòa.

 

 

Phát hiện quá bão hòa

 

Tại bất kỳ thời điểm nào, một máy ảnh có thể "nhìn thấy" đối tượng trong một phạm vi cụ thể của điều kiện ánh sáng. Hãy nói rằng bạn có một nguồn ánh sáng ở góc của căn phòng và ba đối tượng ở khoảng cách khác nhau từ các nguồn ánh sáng.

Cài đặt tự động

 

Chế độ tự động của máy ảnh sẽ thiết lập các thiết lập của máy ảnh dựa trên sự chiếu sáng cảnh trung bình. Kết quả rất có thể là đối tượng 

thứ hai được hiển thị rõ ràng trong khi hai đối tượng khác hoặc là bão hòa hoặc hoàn toàn tối.

 

Phơi sáng ngắn nhất

 

Một số tính năng máy ảnh, chẳng hạn như hỗ trợ ánh sáng và tiếp xúc, cho phép người sử dụng để thiên vị phạm vi đó đối với điều kiện ánh sáng tối hơn hoặc sáng hơn. Ví dụ, tiếp xúc ngắn nhất của máy ảnh sẽ có thể hiển thị các đối tượng đầu tiên rõ ràng nhưng để lại hai đối tượng khác hoàn toàn tối.

 

Phơi sáng dài nhất

 

Tiếp xúc dài nhất của máy ảnh này sẽ có khả năng hiển thị các đối tượng cuối cùng rõ ràng nhưng để lại hai đối tượng khác bão hòa.

 

Wide Dynamic Range

 

Máy ảnh với Wide Dynamic Range (WDR) có thể nhìn thấy các đối tượng trong một phạm vi lớn hơn của điều kiện ánh sáng. Tuy nhiên, phạm vi này vẫn còn hạn chế vì nó hiển thị rõ ràng 2 đối tượng đầu tiên, trong khi vẫn để lại những đối tượng cuối cùng trong bóng tối.

 

Công nghệ thích ứng nội dung điều chỉnh độ sáng hình ảnh cho một phần của hình ảnh mà là quan tâm nhất (đối tượng chuyển động) bằng cách bỏ qua những phần có ít thú vị (đối tượng bão hòa văn phòng phẩm như đèn đường). Từ máy ảnh WDR có thể nhìn thấy một phạm vi rộng lớn hơn của ánh sáng, một phần lớn hơn của các đối tượng trong khung cảnh sẽ có độ sáng thích hợp và do đó điều chỉnh độ sáng hình ảnh cho các đối tượng cụ thể sẽ có tác động nhỏ trên bức tranh tổng thể. Mặt khác, máy ảnh mà không cần WDR có một phạm vi nhỏ hơn nhiều của ánh sáng và điều chỉnh độ sáng hình ảnh cho các đối tượng cụ thể là khả năng dẫn đến một sự khác biệt lớn hơn nhiều trong hình ảnh. Trong khi máy ảnh với tính năng WDR vẫn sẽ được trải nghiệm những lợi ích của công nghệ thích ứng nội dung, những máy ảnh không có tính năng WDR sẽ trải nghiệm một lợi ích lớn hơn trong điều kiện ánh sáng tương tự.

 

Đạt mức phải chiếu sáng trên các đối tượng quan tâm đặc biệt quan trọng khi sử dụng hồng ngoại chiếu sáng vào ban đêm hoặc trong môi trường tối. Từ môi trường chung là cực kỳ đen tối và các nguồn chiếu sáng là rất tươi sáng, quá bão hòa có thể xảy ra một cách nhanh chóng khi đối tượng đến gần hơn với máy ảnh và máy ảnh đang cố gắng để cân bằng những gì nó có thể nhìn thấy. Như thể hiện trong hình dưới đây, một người nhập cảnh có thể nhanh chóng trở nên bão hòa mà không cần phải được gần với máy ảnh.

 

Vấn đề quá bão hòa này là tiếp tục nâng cao bởi thực tế là vật liệu khác nhau có đặc tính phản xạ ánh sáng khác nhau. Ví dụ, tấm giấy phép và áo bảo hộ có lớp phủ phản chiếu cao sẽ quá bão hòa đối tượng và môi trường xung quanh. Máy ảnh không có công nghệ nội dung thích ứng sẽ thiết lập các cài đặt hình ảnh của máy ảnh dựa trên sự chiếu sáng trung bình trong khu vực hình ảnh. Vì hầu hết các khu vực hình ảnh là cực kỳ đen tối, trung bình sẽ cho phép các đối tượng quan trọng là bão hòa và chi tiết thể bỏ qua.

 

Máy ảnh cung cấp nội dung công nghệ thích ứng hồng ngoại sẽ xem xét một cách thông minh vào kích thước tương đối của khu vực bão hòa và sẽ điều chỉnh máy ảnh để loại bỏ các quá bão hòa khi các khu vực bị chiếm đóng bởi các đối tượng là đủ lớn. Công nghệ này có hiệu quả ngăn chặn đối tượng gần hơn với máy ảnh trở nên bão hòa (vì đối tượng chiếm một diện tích lớn hơn trong ảnh) và bỏ qua quá bão hòa gây ra bởi một nguồn sáng (đèn xe hoặc đèn đường trong nền). Đó là một cách rất hiệu quả để đảm bảo rằng các đối tượng bạn quan tâm nhất có mức phải chiếu sáng và chi tiết.

 

Nội dung thích ứng Công nghệ (Avigilon HD Camera Bullet)

 

Có hai cách chủ yếu để loại bỏ quá bão hòa, đều có thế mạnh riêng của nó và tác dụng phụ. Cách thứ nhất là để giảm độ sáng của ánh sáng hồng ngoại. Vì đối tượng rất có thể bão hòa là kết quả của ánh sáng hồng ngoại của máy ảnh, giảm sự chiếu sáng hồng ngoại là một cách hiệu quả để loại bỏ các quá bão hòa. Cách thứ hai là để giảm tiếp xúc của máy ảnh. Tiếp xúc kiểm soát lượng thời gian mà các cảm biến tiếp xúc với ánh sáng. Giảm tiếp xúc làm giảm lượng ánh sáng đi vào bộ cảm biến cho bất kỳ khung nhất định, và kết quả là có hiệu quả loại bỏ các quá bão hòa. Điều quan trọng cần lưu ý là trong cả hai trường hợp, hình ảnh tổng thể sẽ tối hơn, như trong trường hợp đầu tiên số lượng ánh sáng chiếu cảnh bị giảm, và trong trường hợp thứ hai, số lượng ánh sáng đi vào bộ cảm biến được giảm .

 

Tuy nhiên, kể từ khi bạn thường quan tâm nhiều hơn về các đối tượng gần hơn với máy ảnh chứ không phải là đối tượng nền, điều này là rất hiệu quả thương mại-off trong ngành công nghiệp giám sát. Mỗi một trong các phương pháp loại bỏ quá bão hòa, cụ thể là giảm ánh sáng hồng ngoại và giảm tiếp xúc của máy ảnh, có những lợi thế riêng của mình. Nếu có các nguồn khác của ánh sáng sáng nền của cảnh của bạn, làm giảm sự chiếu sáng hồng ngoại cho phép nền của hình ảnh vẫn sáng như dành nguồn ánh sáng khác của bạn. Mặt khác, khi bạn giảm bớt, toàn bộ hình ảnh sẽ tối hơn, bao gồm các nguồn ánh sáng khác như mô tả trong hình bên dưới

 

Tuy nhiên, cũng có một số lợi thế để giảm tiếp xúc chứ không phải là hồng ngoại chiếu sáng. Đầu tiên, kết quả tiếp xúc cao trong vết mờ khi đối tượng trong cảnh đang di chuyển, do đó, làm giảm tiếp xúc cung cấp hình ảnh sắc nét của đối tượng di chuyển trong cảnh.

 

Trong giám sát, các đối tượng bạn thường quan tâm nhất là những người đang di chuyển, ví dụ như một người nhập cảnh hoặc một chiếc xe đi qua nó. Giảm tiếp xúc có thể làm cho một sự khác biệt lớn trong cả hai trường hợp như motion blur có thể ẩn chi tiết trên khuôn mặt và biển số xe che khuất.

 

Một lợi thế của việc giảm tiếp xúc chứ không phải là hồng ngoại chiếu sáng là điều hiển nhiên khi chụp một tấm giấy phép trên một chiếc xe, ngay cả khi xe không chuyển động. Như thể hiện trong sơ đồ dưới đây, tấm giấy phép của xe nằm giữa hai đèn pha có nguồn rất tươi sáng chiếu sáng. Tuy nhiên, kể từ khi ánh sáng được chiếu từ các tấm giấy phép, tấm tự nó không được chiếu sáng.

 

Trong trường hợp trên, với tĩnh hồng ngoại, đèn pha rất sáng mà toàn bộ khu vực sẽ bị bão hòa và tấm giấy phép sẽ không được rõ ràng. Giảm chiếu sáng hồng ngoại sẽ làm gì để giảm quá bão hòa từ đèn pha nhưng sẽ loại bỏ các IR ánh sáng chiếu sáng các tấm giấy phép, tiếp tục giảm khả năng đọc nó. Mặt khác, làm giảm tiếp xúc sẽ làm giảm quá bão hòa từ đèn pha từ các tấm giấy phép trong khi duy trì sự chiếu sáng hồng ngoại trên các tấm giấy phép. Vì hầu hết các tấm giấy phép là vô cùng ánh sáng phản chiếu, làm giảm tiếp xúc trong khi duy trì sự chiếu sáng hồng ngoại sẽ làm cho các tấm giấy phép rõ ràng.

 

Thích ứng nội dung của Avigilon - công nghệ phát hiện quá bão hòa thông minh làm giảm tiếp xúc dựa trên nội dung cảnh, loại bỏ quá bão hòa trong khi làm giảm chuyển động mờ và chụp hiệu quả tấm giấy phép trên phương tiện di chuyển trong bóng tối.

 

Bỏ qua nền quá bão hòa

 

Trong bất kỳ kịch bản giám sát, các đối tượng quan tâm là những người đang di chuyển hoặc thay đổi. Đó là lý do tại sao hầu hết các video giám sát được ghi lại trên chuyển động. Công nghệ thích ứng nội dung độc đáo Avigilon cũng bỏ qua cố định khu vực bão hòa giúp chiếc máy ảnh có thể cấu hình chính nó để nắm bắt tốt nhất các đối tượng đang di chuyển.

 

Nói chung, máy ảnh tự động điều chỉnh bản thân để nắm bắt được hình ảnh tốt nhất bằng cách nhìn vào toàn bộ cảnh và điều chỉnh các cài đặt máy ảnh để chụp số lượng lớn nhất trong toàn bộ phạm vi chiếu sáng. Công nghệ thích ứng nội dung của Avigilon đi một bước xa hơn để theo dõi các ảnh điểm bão hòa cố định theo thời gian và bỏ qua các điểm ảnh nếu nó không được thay đổi trong bất kỳ cách nào. Kết quả là, các máy ảnh tập trung vào các điểm ảnh được thay đổi và điều chỉnh bản thân để chụp những hình ảnh tốt nhất của các đối tượng di chuyển. Hình bên dưới là một ví dụ.

 

Nếu không có công nghệ thích ứng nội dung của Avigilon, máy ảnh điều chỉnh các thiết lập của nó dựa trên hình ảnh tổng thể. Khu vực quá bão hòa sẽ cho kết quả hình ảnh tối có khả năng che lấp các chi tiết quan trọng của các đối tượng di chuyển. Công nghệ thích ứng nội dung của Avigilon bỏ qua đối tượng bão hòa văn phòng phẩm để nắm bắt một cách hiệu quả nhất cho cả hai đối tượng di chuyển trong vùng tối của cảnh và tấm giấy phép trên phương tiện di chuyển.

 

 

Kết luận

 

Công nghệ hồng ngoại thích ứng cấp bằng sáng chế của Avigilon kết hợp zoom thích ứng và công nghệ thích ứng nội dung để nắm bắt các bằng chứng tốt nhất trong bất kỳ kịch bản giám sát. Công nghệ thích ứng zoom Avigilon của cung cấp cho việc sử dụng hiệu quả nhất của IR chiếu sáng, đảm bảo chiếu sáng đồng đều trên toàn bộ khu vực hình ảnh ở mọi vị trí zoom, và tăng hiệu quả IR bằng cách tập trung tất cả các IR có sẵn cho lĩnh vực của máy ảnh của xem. Công nghệ thích ứng nội dung Avigilon của thông minh làm giảm tiếp xúc dựa trên nội dung cảnh, loại bỏ quá bão hòa trong khi làm giảm chuyển động mờ và cung cấp hiệu quả hơn tấm giấy phép chiếu sáng. Hơn nữa, nó cũng bỏ qua khu vực bão hòa văn phòng phẩm để cung cấp các chi tiết hầu hết các đối tượng đang di chuyển, ngay cả khi họ đang ở trong vùng tối của hình ảnh. Bằng cách kết hợp các tính năng, tích hợp máy ảnh hồng ngoại Avigilon với công nghệ thích ứng patentpending của họ cung cấp sự chiếu sáng hiệu quả nhất để nắm bắt được bằng chứng tốt nhất trong bất kỳ kịch bản giám sát.