جست‌و‌جو

شرکت مهندسی مثلث سرخ پارس

دوربین های مداربسته با لنز P-Iris

نوشته شده در ۱۷ مرداد ۱۳۹۲ توسط بلاگ مثلث سرخ پارس در دسته ی اصلی, نظارت تصویری

دوربین های جدید شرکت ویوتک از جمله مدلهای IP8151P و IP8162P از نسل جدید لنزها که P-Iris تامیده میشوند استفاده میکنند.

این نوع ار لنزها در دوربینهایی که از سنسورهایی با تراکم پیکسلی بالا بهره میبرند خصوصیات و کارایی ممتازی از خود نشان میدهند. در ادامه به بررسی سیستم های موجود و برتری های این نوع لنز در مقایسه با آنها می پردازیم.

 

کاربرد Iris

ساختار Irisهمانند آنچه در عنبیه چشم انسان وجود دارد، iris ساختاری شفاف با امکان نتظیم میزان نور عبوری که آن را Aperture می نامند است. با فرض ثابت بودن سایر فاکتورها هرچه روزنه ی iris (یعنی Aperture) بازتر باشد میزان نور ورودی و شفافیت تصویر افزایش می باید.

همانطور که مردمک چشم انسان در برخورد با نور شدید کوچک می شود، Iris دوربین هم در صورت وجود نور زیاد باید کوچکتر شود تا تصویر خروجی شفافیت مناسب را داشته باشد. اگر میزان بازی Aperture تغییر نکند تصویر نهایی بسیار روشن می شود و در صورت عدم وجود نور کافی تصویر تیره و غیر قایل استفاده میشود.

میزان بازی Aperture جنبه های دیگری از کیفیت تصویر را نیز تحت تاثیر میگذازد، بازی بیشتر Aperture باعث کاهش وضوح در عمق تصویر میشود. عمق تصویر (Depth Of Field) فاصله ایست که در آن اشیا وضوح مناسب دارند و در دامنه focus دوربین قرار میگیرند. در دوربینهای مداربسته عمق تصویر بیشتر (وضوح بیشتر در کل تصویر) مطلوب است چرا که تصویر در تمام نقاط واضح تر است.

میزان بازی آیریس همچنین بر تیزی لبه ها (Sharpness) در تصویر نیز موثر است، هرچه آیریس کمتر باز شود لبه ها تیز تر میشوند. هرچه بازی Aperture کمتر باشد سطح کمتری از لنز استفاده شده و انحراف نوری لنز کمتر و منجر به تصویری Sharp میشود. البته این پدیده آستانه ای نیز دارد که اگر Aperture کمتر از آن شود تصویر مات (Blur) خواهد شد.

این مشکل در محیطهای خارجی که شدت نور بسیار زیاد است و Aperture به اندازه ای کوچکتر از حد آستانه حود میرسد بوجود می آید. در ابن پدیده نوری که باید روی یک پیکسل از سنسور بیفتد، روی چند پیکسل پخش میشود و باعث ماتی و اعوجاج نوری در تصویر میشود. متاسفانه این مشکل در دوربینهای جدید که از سنسورهای مگاپیکسلی استفاده میکنند بیشتر است چرا که در این سنسورها عموما اندازه پیکسلها کوچکتر است.

تعیین مشخصات Iris

از آنجا که اندازه مطلق بازی Iris پارامتر مورد استفاده ای نیست، نسبت بازی Iris به اندازه فاصله کانونی لنز که عدد F نامیده میشود استفاده شده تا اثر سایز Iris را تعیین کند. F پارامتری بدون مقیاس است چرا که نسبت فاصله کانونی لنز دوربین به قطر بازی Iris است. بنابراین برای فاصله کانونی ثابت  هرچه قطر بازی Iris کمتر شود عدد F افزایش پیدا میکند.

نسبت عدد F و بازی Aperture

با توجه به توضیحات بالا، میتوان رابطه بین اندازه بازی Iris (که بوسیله عدد F نشان داده شده) و کیفیت تصویر را با نمودار زیر نشان داد:

نمودار رابطه بین اندازه بازی Iris (که بوسیله عدد F نشان داده شده) و کیفیت تصویر

 

کیفیت تصویر با تکنیک MTF اندازه گیری شده که میزان جزئیات و وضوح تصویر را نشان میدهد (در اینجا با توجه به پیچیدگی نحوه اندازه گیری MTF از توضیح آن صرفنظر می کنیم). محور افقی نیز عدد F  که در واقع نشان دهنده میزان بازی Iris است را نشان می دهد.

 

انواع Iris

Iris را میتوان براساس نحوه کنترل میزان بازی آن دسته بندی کرد. در معمولترین حالت، Iris یا دستی کنترل میشود یا به صورت خودکار.

Iris دستی:

در این نوع آیریس، Aperture نوسط دست کنترل میشود، با چرخاندن حلقه ای دور لنز دوربین مداربسته، این نوع Iris معمولا در کاربردهای با نور ثابت استفاده می شود، مانند محیطهای داخلی، چرا که تنظیم آن نیاز به حضور فیزیکی کاربر دارد.

Iris خودکار:

واژه آیریس خودکار عموما برای لنزهایی که بصورت خودکار میزان بازی Iris را کنترل میکنند استفاده میشود. Iris اتوماتیک معمولا برای دوربینهای مداربسته ای که در محیطهای خارجی استفاده میشوند به کار میرود.

  • Video Iris: ابن نوع از Iris  توسط موتور میزان Aperture را براساس سطح نور تغییر میدهد. سیگنالی آنالوگ، معمولا یک سیگنال ویدیویی تبدیل به سیگنالی برای کنترل موتور می شود که میزان بازی یا بستگی Iris را کنترل میکند. مدارات مربوط به این نوع آیریس در مکانیزم لنز قرار دارد که باعث بالا بودن قیمت این نوع لنز میشود.
  • DC Iris: این توع آیریس در مفهوم کاملا شبیه Video Iris است، با این تفاوت که مدارات کنترلی که موتور را درایو میکنند به جای لنز در خود دوربین قرار دارند.

P-Iris برای برطرف کردن ضعف های هر دو نوع سنتی Auto Iris طراحی شده است.

 

ضعف طراحی در انواع سنتی Iris خودکار

آیریس خودکار همانطور که به راحتی و بدون نیاز به دخالت انسان و با توجه میزان نور کار میکند، ضعف اساسی را نیز در پی دارد. در اینجا بخاطر ساده شدن موضوع فقط در مورد DC Iris صحبت خواهیم کرد با این حال تمامی مواردی که ذکر خواهد شد برای Video Iris هم قابل تعمیم است.

DC Iris اندازه Aperture را در پاسخ به سطح نور تغییر میدهد و تنها همین پارامتر را در تعیین میزان Aperture استفاده میکتد و تاثیر آن را بر سایر متغیرهای کیفیت تصویر را در نظر نمیگیرد. برای مثال اندازه بازی Iris بطور مستقیم عمق تصویر را تحت تاثیر قرار میدهد، DC Iris فقط با توجه به میزان نور و بدون توجه به اینکه این تغییر، عمق تصویر را نیز تحت تاثیر قرار میدهد Aperture را تنظیم می کند.

 

P-Iris چگونه کار می کند؟

همانطور که قبلا اشاره شد، مشکل بنیادی موجود در آیریس خودکار باعث بوجود آمدن P-iris شد. P-Iris علاوه بر کنترل میزان Aperture کنترل دقیقی بر کلیه ابعاد تصویر دارد. برخلاف تکنولوژی های سنتی، پی-آیریس با کمک نرم افزار هایی که جنبه های مختلف تصویر را تحت نظر قرار دارند میزان Aperture را با توجه به تاثیری که بر کیفیت تصویر دارد تعیین می کند.

P-Iris امکان تغییر پارامترهای دیگر تصویر از جمله Gain (افزایش سطح سیگنال) و Exposure را برای دستیابی به کیفیت بهتر تصویر و عدم کاهش کیفیت در شرایط مرزی مانند شرایطی با نور بسیار زیاد که در بالا به آن اشاره شد را دارد.

رابطه میزان بازی آیریس (Aperture) و عمق تصویر

رابطه میزان بازی آیریس (Aperture) و عمق تصویر

 

راه حل برتر

P-Iris با کنترل بیشتر بر پارامترهای تصویر برتری بیشتری نسبت به سایر آیریسهای خودکار دارد. بخصوص در محیط های خارجی یا محیطهایی که میزان نور محیط بسیار متغیر است. مزایای این سیستم بخصوص در دوربینهای مگاپیکسلی که عموما پیکسلهای سنسور کوچکتر هستند و در مقابل اثرات انکساری آسیب پذیرتر هستند مشخص تر است. رابطه ای بسیار پیشرفته بین سخت افزار و نرم افزار، P-Iris پیشرفتی انقلابی در ساخت و طراحی لنزهای دوربین های مداربسته است که باعث بهبود تصویر دوربین های مداربسته در همه جنبه ها از جمله عمق تصویر، وضوح و شفافیت آن می شود. افزایش کیفیت ناشی از استفاده از P-Iris بر خلاق بسیاری از تکنولوژی های موجود در این صنعت برای هر بیننده ای کاملا واضح است.

انتظار میرود که با توجه به افزایش روز افزون دوربینهای مداربسته مگاپیکسلی و نیاز به کیفیت بیشتر در تصویر دوربینهای مداربسته، P-Iris تبدیل به استانداردی در این صتعت گردد.

پیگیری و تقسیم:
  • RSS
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Upnews
  • HelloTxt
  • MySpace
  • Technorati
  • Add to favorites

برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,


حامیان بلاگ


یک دیدگاه

سلام مرسی از مطلبی که گذاشتین

ارسال شده توسط papar, مورخ ۲۲ آذر ۱۳۹۲, ۱۰:۴۹ ب.ظ. #.

دیدگاه شما



پیام


   
درباره ما شرایط استفاده حریم خصوصی نقشه سایت فرصت های شغلی ارتباط با ما