WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه
بازدید 53
0

WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه

WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه

WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه

پيشرفت روز افزون محدوده ديناميکي گسترده (WDR) آن را به يکي از مهم ترين ويژگي هاي دوربين هاي نظارتي تبديل کرده است. به واسطه WDR دوربين ها قادر خواهند بود از محيط هاي با سايه و نور شديد، تصاويري با حفظ وضوح و جزئيات تهيه نمايند. اين ويژگي به خصوص در ورودي ها، نواحي داراي پنجره هاي بزرگ و الگو هاي نوري متنوع و ساير موارد مشابه مفيد واقع مي گردد. پيش از ظهور تکنولوژي WDR  غالبا جزئيات مهم نواحي با شرايط ذکر شده (در تصاوير) از بين رفته و در نتيجه کاربر امکان ارزيابي دقيق موقعيت را از دست مي داد. با تکنولوژي کنوني WDR  و دستيابي به سطح  محدوده ديناميکي گسترده واقعي، اين مشکل برطرف گشته است.

با قدم گذاشتن دوربين هاي شبکه به عصر وضوح مگاپيکسلي، سنسور هاي داخلي آن ها نيز دستخوش تغييراتي مي گردند و اين به دليل نيازهاي مختلفي است که کيفيت بالاتري را مي طلبند. سنسور هاي CMOS به دليل قيمت مناسبشان،جايگرين سنسور هاي سنتي CCD مي گردند و به آهستگي به “چشم هاي” تعداد کثيري از دوربين هاي مگاپيکسل شبکه اي تبديل مي شوند. هرچند تکنولوژي مورد استفاده اين دو نوع سنسور، غالبا مشکلاتي ايجاد مي کند که بر عملکرد محدوده ديناميکي گسترده در شرايط کم نور تاثير مي گذارد. خوشبختانه پيشرفت ترکيب هاي مختلفي از CMOS و پردازنده سيگنال ديجيتالي (DSP)، به بهبود قابل توجهي در عملکرد WDR انجاميده است.

امروز،دوربين هاي نظارتي WDR که از ترکيب CMOS  و DSP استفاده مي کنند، رفته رفته بازار را تحت سلطه خود قرار مي دهند. از منظر فروش، هزينه دوربين هاي نظارتي که داراي ويژگي WDR مي باشند اندکي بالاتر است. تکنولوژي هوشمندانه WDR که هم اکنون به نسل سوم خود رسيده است، به “WDR واقعي” نيز معروف مي باشد. هم اکنون در بازار، هر دوربيني که محدوده ديناميکي بالاي 100 دسيبل توليد نمايد به عنوان WDR واقعي شناخته شده و قادر به کار با هر اپليکيشن مرتبط با WDR خواهد بود.

كاربري هاي WDR نيز دستخوش رشد گسترده اي بوده اند. توسعه سريع السير WDR ، آن را به تکنولوژي کليدي انکار ناپذير دوربين هاي نظارتي تبديل کرده است. تحت اين شرايط،WDR بايد تا به امروز به طور کامل توسعه يافته و به ثبات کامل رسيده باشد. اما در بسياري از دوربين ها، ويژگي WDR به طور عمده با ادغام دو تصوير به دست مي آيد. از اين گذشته،اگر چيپ ست DSP به کار رفته در اين ترکيب، قابليت پردازش لازم را نداشته باشد، مي تواند به بازيابي ضعيف تصاوير، باز توليد ضعيف رنگ ها، تصاوير تار و کيفيت پايين منجر گردد. بنابرين آشنايي با كاربري هاي WDR حائز اهميت بسزايي است.

WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه

WDR مهمترین ویژگی دوربین تحت شبکه

اين احتمال وجود دارد که بسياري از کاربران درک دقيقي از WDR و عملکرد آن نداشته و دچار تصور اشتباهي از آنچه که توسط اين تکنولوژي انجام مي گيرد باشند. از طرفي بسياري از توليد کنندگان نيز تعاريف و اصطلاحات خود را در رابطه با تکنولوژي هاي مختلف WDR دارند. در بسياري از موارد، تعريف يک توليد کننده از تکنولوژي WDR ، با آنچه که توليد کننده ديگري از اين مفهوم در ذهن دارد در تناقض است.(مانند WDR ديجيتال،WDR واقعي و غيره). به زبان ساده،WDR توانايي نمايش واضح و همزمان جزئيات روشن ترين و تاريک ترين نواحي يک صحنه مي باشد. به عبارت ديگر تکنولوژي WDR  قادر است جزئيات نواحي داراي تضاد نوري بالا را نمايان سازد. هنگامي که يک منبع نوري قوي(نور خورشيد،انعکاس نور و…) و سايه، نور سياه و ساير نواحي  کم نور، به طور همزمان در صحنه اي وجود داشته باشند، اين احتمال وجود دارد که که در تصوير نور نواحي روشن تر چنان شديد باشد که باعث شود اين نواحي به صورت يک لکه سفيد ظاهر گردند. برعکس، نواحي تاريک تر صحنه به صورت چاله اي سياه رنگ نمايان خواهند شد. هر دو وضعيت ياد شده، مي توانند تاثيري منفي در کيفيت تصوير داشته باشند. هرچند محدوديت هايي در آنچه که دوربين ها قادر به نمايش از تاريکي يا روشنايي بيش از حد هستند وجود دارد، غالبا اين محدوديتها به محدوده ديناميکي بر مي گردد.

به WDR مي توان به چشم يك معاوضه نگريست. در تصوير برداري همواره مهم ترين وظيفه کاهش نويز و افزايش سيگنال بوده است. بارزترين معاوضه در WDR بين نويز و لكه هاي نوري مي باشد. کاهش نويز و در نتيجه دست يابي به محدوده ديناميکي گسترده تر امکان پذير است اما اين عمل به قيمت ايجاد لكه هاي جديد انجام مي گيرد. تمامي تکنيک هاي کنوني WDR لكه هاي جديدي خلق مي کنند.

در نظر داشتن اين نکته که مفهوم محدوده ديناميکي به عنوان نسبتي از تاريک ترين و روشن ترين نواحي تصوير (و نه يک ارزش دقيق) تعريف شده است امر مهمي است. اين نسبت بر حسب دسيبل بيان مي گردد. نسبت محدوده ديناميکي در دوربين هاي نظارت تصويري عادي 10 دسيبل  بوده و در دوربين هاي WDR معمولي اين مقدار 48 دسيبل مي باشد. نسل سوم دوربين هاي WDR مي توانند به 95 دسيبل در اين نسبت دست يابند. با تکنولوژي کنوني، حداکثر محدوده ديناميکي قابل دستيابي بيش از 120 و کمتر مساوي 130 دسيبل خواهد بود.

انواع اصلي ترکيب هاي سنسور ها

تکنولوژي WDR ترکيب هاي متفاوتي از سنسورها و پردازنده ها را به کار مي گيرد که اين ترکيبات به سه دسته کلي تقسيم مي شوند. سنسور بخش بسيار مهمي در عملکرد WDR به شمار مي رود. محدوده ديناميکي دوربين به سنسور بستگي دارد. جفت کردن چيپ ست و سنسور نيز به همان اندازه حائز اهميت است. به عنوان مثال اگر ما چيپ ستي از نسل قديمي ISP را جهت کار با سنسور WDR جديدي انتخاب نماييم، اين احتمال وجود خواهد داشت که کارکرد WDR به حداکثر قابليت و کارايي خود نرسد.

پيش از به کارگيري تکنولوژي WDR، براي کنار آمدن با مشکلات محيط هاي با الگو هاي نوري متغير، تنها امکاناتي مانند Low lux، فيلترها، پولاريز، زوم اتوماتيک و جبران نور سياه در اختيار بود. متاسفانه اين تکنولوژي ها داراي توانايي هاي محدودي مي باشند. تکنولوژي WDR گامي فراتر از توانايي هاي تکنولوژي هاي پيشين برداشته و آنچه را که اين تکنولوژي ها از انجام آن ناتوانند جبران مي نمايد. اين سه ترکيب اصلي در ادامه توضيح داده شده اند.

سنسور CCD + DSP

ترکيب نخست از ادغام CCD و DSP تشکيل شده است. اين فرم از WDR به WDR ديجيتال نيز معروف مي باشد. به عبارت ديگر،اين ترکيب يک روش نمايش چندگانه است که شامل سرعت هاي پايين و بالاي نمايش مي گردد.نمايش اول بر نواحي روشن موجود در صحنه، جهت تهيه تصويري که جزئيات اين نواحي را به طور واضح نمايان سازد، تمرکز مي نمايد.اين تصوير در ناحيه بافر رم ذخيره مي گردد. حالت دوم که آهسته تر مي باشد، نواحي تاريک را هدف قرار داده و تصوير واضحي از جزئيات آن ها تهيه مي کند که در همان محل ذخيره تصوير قبلي ذخيره مي گردد. پس از انجام اين دو عمليات،با استفاده از DSP براي پردازش تصوير، اين دو تصوير با هم ادغام شده و تصويري تشکيل مي دهند که جزئيات نواحي تاريک و نواحي روشن صحنه در آن نمايان است.

سنسور CMOS+ DPS WDR

ترکيب دوم از تکنولوژي پيکسيم که بر اساس سيستم جديد تصوير برداري CMOS در دهه نود مي باشد، الهام گرفته است و به سيستم پيکسل ديجيتال معروف مي باشد(DPS).

DPS براي WDR در کنار تکنولوژي کنترل ARM 7 CPU، از فرايندي استفاده مي کند که در آن پيکسل ها تک تک در معرض نمايش گذاشته مي شوند. در مقايسه با روش نمايش چندگانه DSP، اين روش قادر است که محدوده ديناميکي گسترده اي فراهم نمايد. از نظر نسبت، قدرت پردازش تصاوير دوربين هاي نظارتي که از ترکيب  سنسور CMOS و DPS استفاده مي نمايند مي تواند به 95 دسيبل و در برخي ديگر حتي به 120 دسيبل برسد. همچنين با استفاده از DPS مشکلات استفاده از سنسور هاي CCD (بي رنگ شدن تصوير و برد پردازش محدود) رفع شده و توانايي آن در بازآفريني دقيق رنگ هاي نزديک به واقعيت، نياز هاي كاربري را بر طرف مي نمايد.

ترکيب CMOS+  DPSمانند چشم و مغز عمل کرده و با تقليد از عملکرد آن دو با يکديگر، براي پردازنده و سنسور تصوير امکان تراکنش دو طرفه اي را فراهم مي سازد. هنگامي که DPS تصويري را پردازش مي نمايد، به طور همزمان سيگنال هايي را به سنسور تصوير مخابره مي کند. اين کار نه تنها زمان در معرض گذاري تصوير را تنظيم مي نمايد، بلکه الگوريتم تصوير برداري را نيز در جهت دست يابي به تصوير برداري هوشمند تغيير مي دهد. درنتيجه تحت شرايط نوري مشخص و در برخي محيط ها، دوربين هاي نظارتي که از DPS استفاده مي نمايند، مي توانند نهايتا تصويري کاملتر، با جزئيات بيشتر و واقع گرايانه تر تهيه نمايند.

DPS ، تکنولوژي به کارگيري تک تک پيکسل ها مي باشد. در نتيجه هر پيکسل در برگيرنده يک سري از جريان هاي پردازش است که به گونه اي موثر سطح حساس نسبت به نور هر پيکسل را کاهش مي دهد. با کاهش ميزان نور دريافتي تفاوت قابل توجهي در ميزان حساسيت دوربين هاي داراي ترکيب  CMOS + DPS ايجاد ميگردد.

Effio-P WDR

در مقايسه با دو ترکيب ياد شده، دوربين هاي تحت شبکه Effio نتايج عملي تري دارند. Effio-P قادر است با آخرين تکنولوژي سنسور ها هماهنگ گشته و از اسکن دوگانه CCD در جهت دستيابي به WDR واقعي پشتيباني مي نمايد و در نتيجه امکان نمايش واضح تصاوير در صحنه هاي با نور شديد و يا نور سياه را فراهم مي سازد.

تفاوت در عملکرد

با اينکه دوربين هاي WDR بيشتر از همان ترکيب چيپ ست-سنسور استفاده مي کنند، عملکرد آن ها با يکديگر تفاوت قابل توجهي دارد. مجهز بودن به يک سنسور بهتر لزوما به معني دستيابي به بهترين عملکرد WDR نيست، چرا که سيستم پردازنده سيگنال ها نيز در دسترسي به بهترين نتايج اهميت بسزايي دارد.

يک عامل مهم ديگر سيستم عاملي است که در کنار اين سنسور ها استفاده مي شود. حتي اگر سنسور مورد استفاده دوربين هاي WDR، يکسان باشد، در صورتي کهISPيا DSP جفت شده با سنسور، متفاوت باشند، عملکرد WDR نيز متفاوت خواهد بود. سيستم عامل مي تواند تصوير را با تغيير الگوريتم هاي ISP ارتقا بخشد ولي تفاوت اصلي در راه حل هاي سخت افزاري گذشته نهفته است .با توجه به اينکه WDR،عموما فايل هاي تصويري پرحجم تري را پردازش مي کند، طبيعتا اين تصاوير نيازهاي بالاتري به DSP خواهند داشت. برخي از توليدکنندگان، چيپ ست ديگري را جهت تسهيل پردازش تصوير،اضافه مي کنند. در نتيجه براي تضمين بهترين عملکرد WDR ابتدا بايد طراحي درستي داشته باشيد،چرا که سيستم عامل بر اساس اين طراحي تنظيم خواهد گشت.

عملکرد WDR همچنين مي تواند بر اساس تنظيمات پيش فرض دوربين نيز متفاوت باشد. هر توليد کننده اي تعريف خود را از نحوه نمايش تصاوير ارائه مي دهد و ترجيحات متفاوتي نسبت به عملکرد WDR در كاربري هاي دارد. در نتيجه حتي اگر آن ها از ترکيبات يکسان سنسور و ISP استفاده نمايند، عملکرد WDR مي تواند بر اساس تنظيمات پيش فرض توليد کننده، تفاوت بسزايي داشته باشد. دغدغه برخي کاربران اين است که آيا عملکرد WDR در دوربين هاي تحت شبکه، آنالوگ يا HD-SDI يکسان خواهد بود يا خير. تفاوت بستگي به اين خواهد داشت که آيا از CMOS يا CCD استفاده مي شود يا خير. اخيرا دوربين هاي بر اساس CMOS، داراي بالاترين محدوده ديناميکي مي باشند.

ويژگي WDR دوربين با ظرفيت سنسور و کيفيت پردازش تصوير مرتبط است. به همين دليل است که WDR نبايد به نوع دوربين (SDI، تحت شبکه يا آنالوگ) بستگي داشته باشد. هرچند که پيشرفت چشم گير تکنولوژي تحت شبکه، امکانات بيشتري را در جهت ارتقاي کيفيت تصاوير با استفاده از الگوريتم هاي آناليتيک ارائه مي نمايد.

تصاوير ويدئويي WDR در نمايشگر

براي اين که ويدئو هاي WDR به درستي نمايش داده شوند چند نکته بايد در نظر گرفته شود. به دليل اينکه محدوده ديناميکي مانيتور هاي معمولي 200 الي 300 مرتبه کم تر از دوربين هاي WDR است، اين مانيتور ها  قادر به نمايش تصاوير WDR نمي باشند. براي رفع اين مشکل، تصوير WDR تحت يک روند پردازش غير خطي به نام “نگاشت تُن” قرار مي گيرد. در اين فرايند پيکسل ها به منظور کاهش کنتراست عمومي جا به جا مي شوند و اين در حالي است که کنتراست محلي حفظ مي شود. در حال حاضر بسياري از توليدکنندگان از تکنولوژي نگاشت تُن محلي استفاده مي نمايند که به آن ها در جهت بهينه سازي پيکسل تصاوير بر اساس ويژگي محلي تصوير کمک نموده و وضوح تصوير را در نواحي تاريک و بيش از حد نوراني تنظيم مي نمايد. به اين ترتيب نماي کلي تصوير براي چشم انسان کاملا مناسب و قابل قبول بوده و تصوير نيز توسط مانيتور قابل نمايش خواهد بود.

کيفيت برند

با اين که تکنولوژي WDR به سرعت در حال پيشرفت و توسعه است، همچنان نمي توان آن را با توانايي مشاهده انسان مقايسه نمود، چرا که حد Low-Lux همچنان براي دوربين ها، بسيار بالا مي باشد. هرچه صحنه تاريک تر باشد عملکرد تکنولوژي WDR نيز ضعيف تر خواهد بود. بسياري از دوربين هاي WDR، براي نمايش اشيا در محيط هاي با شرايط نوري چالش انگيز، همچنان نيازمند به کار گرفتن BLC مي باشند. محدوديت هاي ديگري نيز مانند نسبت محدود شاتر، به دليل  برخي محدوديت هاي تکنولوژيکي وجود دارد.

اگر تصوير از فريم هاي متوالي تشکيل شده باشد، در صورت وجود حرکت در صحنه، همواره عيوب قابل مشاهده اي در تصاوير دوربين هاي امنيتي وجود خواهد داشت. بنابراين تنها دوربين هاي برخي برندهاي برجسته قادر به جلب رضايت کاربران خواهند بود. شرکت ژئوويژن با الهام از شفق شمالي(نورشفق شمالي)، که فقط در عکس ها و فيلم ها تحت محيط هاي نور بسيارکم قابل مشاهده است ، سري دوربين هاي با لوكس بسيار پايين(Super Low Lux) خود را  سري شفق قطبي يا شمالي(آرورا) نام نهاده كه منعکس کننده عملکرد استثنايي دوربين تحت شبكه تحت محيط هاي کم نوراست. سري آرورا مجموعه استانداردهاي جديدي را براي نظارت شبانه ارائه مي كند كه شامل توانايي ارائه جزئيات رنگ استثنايي لباس مظنون و يا ماشين در حال فرار در نور بسيار پايين شب و يا در كافي شاپ ها و محيط هاي تاريك است.

برچسب‌ها:

اشتراک گذاری

دنبال کنید نوشته شده توسط:

ایران آلارم

نظرات کاربران

  •  چنانچه دیدگاهی توهین آمیز باشد و متوجه نویسندگان و سایر کاربران باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه دیدگاه شما جنبه ی تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه از لینک سایر وبسایت ها و یا وبسایت خود در دیدگاه استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه در دیدگاه خود از شماره تماس، ایمیل و آیدی تلگرام استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.
  • چنانچه دیدگاهی بی ارتباط با موضوع آموزش مطرح شود تایید نخواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *