The security diy

The security diy
..
Hiển thị các bài đăng có nhãn DNR. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn DNR. Hiển thị tất cả bài đăng

Thứ Tư, 26 tháng 9, 2012

Cải thiện việc giảm tiếng ồn cho camera quan sát với công nghệ 3D DNR ( Digital Noise Reduction)

Improving Noise Reduction Technology with 3D DNR
Giải thích các tính năng mới của Camera quan sát,phần 3.

Vi mạch hình ảnh của các camera thường bị nhiễu với tiếng ồn từ các hoạt động của thành phần điện tử bên trong vi mạch,và các sản phẩm phụ từ các mạch điện liên quan khác có kết nối. Những tác động liên quan đến tiếng ồn có thể trở thành nhiễu với trạng thái tĩnh của hình ảnh video ví dụ cụ thể như tuyết rơi làm hình ảnh mờ có khi rung nhẹ .

Giảm nhiễu tiếng ồn bằng kỹ thuật số (DNR-Digital Noise Reduction) là một phương pháp loại bỏ tiếng ồn từ hình ảnh trên màn hinh của camera kỹ thuật số . công nghệ 3D DNR là một tiến bộ kỹ thuật mà qua đó cho phép lọc bỏ được tiếng ồn , nâng cao hiệu quả trên hình ảnh, tác động cả trong điều kiện ánh sáng rất thấp.

Các loại  tiếng ồn.
Có hai loại tiếng ồn ảnh hưởng đến camera quan sát , tiếng ồn dạng hạt muối và hạt tiêu (cách gọi theo Anh-ngữ) ,còn lại là  tiếng ồn Gaussian, hiểu đơn giản là tiếng ồn hoặc nhiễu dạng nền trắng. 

Tiếng ồn dạng hạt muối và hạt tiêu xuất hiện khi một vi mạch hình ảnh CCD bị nóng quá hoặc có thể nhìn thấy được bởi các hạt bụi bên trong camera. Các tiếng ồn từ vật thể ngẫu nhiên xảy ra và không có liên quan về màu sắc với các độ phân giải của điểm ảnh xung quanh. Do đó, tiếng ồn này xuất hiện như những chấm đen và trắng trong đoạn video khi ghi-hình lại trên DVR hoặc PC. 

Tiếng ồn Gaussian được sinh ra bởi các nhiễu ngẫu nhiên ,chúng được tạo ra bởi sự chuyển động của điện-thế thông qua các thành phần điện-tử bên trong camera. Các tiếng ồn trắng này làm độ phân giải  điểm ảnh này hơi bị giảm sút so với màu sắc ban đầu của các đối tượng trong toàn cảnh. Tiếng ồn trắng xuất hiện ngẫu nhiên làm cho tất cả mọi chi tiết trong toàn cảnh khi ghi-hình xem lại có vẻ mềm mại hơn và hơi mờ hơn.Do vậy , chất lượng của mạch điện tử là yếu tố phát sinh tiếng ồn Gaussian nhiều hoặc ít , còn lại là môi trường camera làm việc có bị quá nóng hay không.
( gaussian là tên gọi kỹ thuật chuyên dụng-xin miễn giải thích)


Công nghệ DNR truyền thống

Theo truyền thống Công nghệ DNR sử dụng chu kỳ thời gian để làm giảm tiếng ồn. Kỹ thuật này về cơ bản sẽ so sánh một khung hình chính với khung hình kế tiếp và loại bỏ bất kỳ thông số kỹ thuật nhỏ nào có trong mỗi khung hình mà DNR xác định không phù hợp. Ý tưởng này thực hiện bằng cách kết hợp các khung hình , so sánh nội dung tổng thể các khung hình với tiếng ồn có từ mỗi khung hình để cho ra kết quả là khung hình đã được giảm thiểu tiếng ồn nhiều nhất.

Nói chung, công nghệ DNR theo truyền thống chỉ loại bỏ tiếng ồn và các dữ liệu không mong muốn được tìm thấy từ "phía trước mặt" của một hình toàn cảnh. Điều này có nghĩa là : chỉ có các đối tượng ở phía mặt trước của khung hình toàn cảnh được xử lý để làm giảm tiếng ồn một cách trực quan nhất, còn lại thì bất cứ điều gì trong hình nền vẫn giữ y nguyên chưa được xử lý .   

Có thể ví dụ tốt về điều này được xem từ 2 hình ảnh , DNR ON và 3-DNR với ảnh các chú lùn và ảnh một cây xăng vào ban đêm với các trụ trạm . Các đối tượng gần nhất với camera, như các trụ và biển hiệu chữ số được xử lý DNR tốt do nhận biết các hạt tuyết lớn hoặc những đối tượng tĩnh tiếp cận gần nhất như chữ số , so sánh với khung hình kế tiếp sẽ khác biệt rõ nhất là điểm rơi của các hạt tuyết ,từ sự so sánh này hình ảnh được công nghệ DNR "3D" loại bỏ tiếng ồn( gọi chung các dạng nhiễu) không mong muốn.Với camera khộng có DNR xử lý thì các hạt tuyết rơi (chuyển động) xuất hiện trên mỗi khung hình vị trí  khác nhau sẽ làm mờ và rung hình ảnh. 
Công nghệ 3D-DNR xử lý hình ảnh toàn cảnh với chiều sâu-antoanvn.com
Có gì khác nhau  DNR so với 3D-DNR

3D DNR là công nghệ DNR truyền thống với một bước cải tiến xa hơn. 3D DNR Không chỉ xử lý tiếng ồn làm giảm nhiễu kiểu khung hình so sánh khung hình (frame to frame) như  truyền thống, mà thêm vào là sự kết hợp làm giảm tiếng ồn trong không gian xung quanh camera.
 
Kỹ thuật giảm thiểu tiếng ồn trong không gian thực hiện theo cách so sánh độ phân giải của một điểm ảnh với độ phân giải của các điểm ảnh lân cận để phát hiện nhiễu khác biệt và loại bỏ tiếng ồn không mong muốn được tìm thấy trong khung hình. 3D-DNR xử lý toàn bộ hình ảnh để loại bỏ các nhiễu ngẫu nhiên dạng kỹ thuật số và các hạt-nổi xuất hiện trong khi duy trì hình ảnh được rõ nét và có được mức độ sắc nét tốt hơn.
 
Vì vậy, trong ví dụ với hình ảnh cây xăng 3D-DNR hoặc hình ảnh DNR ON/OFF chỉ xử lý phía trước của hình ảnh ,với 3D-DNR toàn bộ khung cảnh với chiều sâu  đều được xử lý để mỗi phần của hình ảnh rõ ràng và giảm tối đa tiếng ồn gần như không còn.

Lợi ích của 3D DNR
 
Công nghệ 3D DNR được xây dựng dựa trên các cải tiến kỹ thuật mới hơn tạo ra thêm những lợi ích toàn cãnh đã được cung cấp theo tiêu chuẩn DNR.
Đầu tiên, 3D DNR cung cấp một tín hiệu sạch-sẽ toàn diện hơn DNR, kết quả cho ra có dung lượng thấp khi dùng sẽ tiết kiệm không gian đĩa cứng lưu trữ tốt hơn .Đồng thời, camera được trang bị với công nghệ 3D DNR sẽ cung cấp hình ảnh có chiều sâu cao ,sắc nét hơn, chính xác hơn, làm cho khi ghi hình xem lại dễ dàng hơn ,hiệu quả cao hơn như yêu cầu về an ninh ,bảo mật để xác định kẻ tình nghi.
 
Cuối cùng, công nghệ 3D DNR làm cho camera dễ dàng phân biệt giữa các chuyển động và tiếng ồn trong một hình ảnh , 3D-DNR cho phép thiết bị ghi hình DVR có hiệu quả hơn trong việc phát hiện chuyển động - đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng rất yếu mà không dùng đến kỹ thuật chiếu sáng bằng led hồng ngoại hoặc bằng kỹ thuật Smart IR như đã được áp dụng trước đây.
 


Bài viết kế tiếp : giải thích lợi ích của Smart IR với camera quan sát.

Thứ Năm, 20 tháng 9, 2012

Giải thích các tính năng mới của Camera quan sát, WDR-3D-DNR-LOW LIGHT

DMCA.com Protection Status
2014 Update Call Us : 0903 099 142 
Camera quan sát có chất lượng tốt hiện nay thường được giới thiệu kèm theo tính năng hoặc công nghệ chuyên dùng cho an ninh bảo mật. Thương được nhấn mạnh nhất là Camera với công nghệ WDR ( Wide Dynamic Range ), xem video clip camera Sony và Sanyo bên dưới bài viết.

Chuyên đề này có nhiều mục được phân ra theo từng tính năng, các bạn lưu ý theo dõi các bài viết kế tiếp liên quan đến "Camera quan sát với tính năng và công nghệ mới". Qua các bài giải thích trên antoanvn.com ,bạn có thể dễ dàng phân biệt và nhận biết một Camera có thật sự đáp ứng nhu cầu quan sát,giám sát của bạn hay không.

Bài đầu tiên sẽ chủ yếu đề cập đến công nghệ WDR (Wide Dynamic Range).
  • Xem video clip dưới cuối bài .
Với công nghệ WDR mới bổ sung ,người dùng buộc phải hy sinh một tỷ lệ độ nét cần thiết khi xử lý hình ảnh theo WDR , những chi tiết quá tối hoặc quá sáng khi ghép lại sẽ đạt hiệu quả tổng thể,hiệu quả toàn cảnh của ảnh chụp (chứ không đặt nặng vào một góc hay trung tâm của hình) sao cho rõ-đẹp,cân bằng và min-màng nhất trên khung hình ;chứ không thể tự động chỉnh tối đa về độ sắc nét (contrast/level) như khi tuỳ chỉnh bằng tay. 
Do vậy, kết quả của hình ảnh có thể nhận thấy theo nguyên tắc này chứ không phải camera WDR cho ra hình ảnh thiếu nét, có vẻ mờ hơn camera thường tuỳ chỉnh độ tương phản tối đa gây ra độ nét giả tạo.( hình có viền bóng )

CÁC TÍNH NĂNG VÀ CÔNG NGHỆ THƯỜNG THẤY TRÊN CAMERA

WDR ( Wide Dynamic Range )
  • D-WDR (Digital Wide Dynamic Range)
  • Dual scan WDR (True WDR)
DNR  (Digital Noise Reduction). đọc bài viết "Cải thiện việc giảm tiếng ồn với công nghệ 3D DNR".
  • 2D-DNR 
  • 3D-DNR
Sens-UP X 512 DSS

DSP (Digital Signal Processing)
  • LSC (Lens Shading Compensation)
  • DIS (Digital Image Stabilization)
  • ZERO DPC (Defect Pixel Compensation)

DAY/NIGHT Low light Illumination.đọc bài viết về: "Công nghệ hình ảnh mới quan sát với mức ánh sáng thấp" ( Low Light illumination )
SMART IR , đọc bài viết về :"Lợi ích của SMART IR".

HLC / ECLIPSE ( Lighting Performance )

D-Zoom 1~8 X
  •  Auto tracking/zoom
  FISH EYE (Wide Angle no distortion )

Privacy mask On/OFF (16 Zones)
Auto Focus /auto-iris
  • Focus Signal of peak image
  • Color rolling suppression 
  • Dynamic dead pixel compensation
OSD ( On Screen Display )

Wide Dynamic Range là gì? 

WDR (mở rộng phạm vi động lực/chuyển động ) là tỷ lệ giữa tối đa và tối thiểu của các tín hiệu đầu ra của cảm biến (vi mạch hình ảnh CCD) . Có thể hiểu theo cách khác là , phạm vi động (DR) là tỷ lệ giữa phần sáng nhất của hình ảnh với phần tối-đen nhất của hình ảnh (tối đa của đầu ra so với tối thiểu của đầu ra ).
Cảm biến hình ảnh CCD tiêu chuẩn có tỷ lệ tương phản của 1:1000 (60dB) trong khi cảm biến có WDR loại mở rộng phạm vi động lực/chuyển động có một tỷ lệ tương phản từ  1:1800  đến 1:5600 (65-75 dB). Vì vậy, cảm biến có tính năng mở rộng phạm vi năng động, tốt hơn và có thể nắm bắt các cường độ ánh sáng khác nhau một cách chính xác ,qua đó nâng cao mức độ sáng /tối của các chi tiết có thể nhìn thấy được trong một khu vực  của hình ảnh.
Tại sao WDR được coi là quan trọng?
Không phải ngẫu nhiên mà các nhà sx camera hàng đầu thế giới như Sony hoặc Sanyo lại chú trọng đến việc giới thiệu WDR và DNR như trong video clip bạn sẽ xem bên dưới.

Có đươc mức độ ánh sáng chính xác là rất quan trọng cho việc xem-ghi-hình hoặc chụp lại các cảnh mong muốn từ camera quan sát an ninh của bạn, nhưng ánh sáng diễn tiến chiếu ra theo một hướng sai lạc cũng có thể làm cho camera này trở thành vô dụng. Cần nhất là ánh sáng phải được hướng tới mục tiêu quan sát ,tới chủ đề của hình ảnh và không được phép hướng tới ống kính của camera.
Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng có được điều hợp lý này. Các camera an ninh ứng dụng cho việc bảo mật thường đòi hỏi lắp đặt camera trong khu vực có điều kiện ánh sáng khó khăn. Ví dụ như:
  • Trường hợp đối tượng quan sát hoặc mục tiêu quan sát lại ở ngay các vị trí ngược-sáng, quay lưng về ánh mặt trời hoặc có ánh sáng phản chiếu ,hắt trở lại mạnh mẽ như camera lắp đặt tại một cửa hàng  có rất nhiều cửa kính bao bọc xung quanh.
  • Khu vực camera quan sát thường xuyên có những thay đổi đột ngột về nguồn chiếu sáng , có thể là một hành lang ,một lối đi vào. (xem video clip minh hoạ dưới cuối bài.)
  • Trường hợp đối tượng quan sát hoặc mục tiêu quan sát lại ở ngay các vị trí có điều kiện ánh sáng thường xuyên đảo ngược, chẳng hạn như một khu vực ánh sáng đang tốt do có cửa ra vào đang mở và khi khép cửa lại trở thành một khu vực tối hơn nhiều.(xem video clip minh hoạ dưới cuối bài.)
kỹ thuật WDR
Hoạt động của WDR .
Camera quan sát an ninh loại tiêu chuẩn thông dụng sẽ điều chỉnh nguồn sáng-tối theo như hình ảnh thu được, các chi tiết trong vùng tối-sẫm của hình ảnh rất khó phân biệt. Để chống lại điều này,camera quan sát an ninh WDR  đã được thiết kế để sử dụng trong các tình huống khó khăn, nơi có những tình huống ánh sáng rất chênh lệch nhau. Camera với WDR cho phép cung cấp ra hình ảnh video với các khung hình gần như hoàn hảo trong các điều kiện ánh sáng khắc nghiệt nhất .

Sử dụng Wide Dynamic Range

Có hai giải pháp cơ bản được sử dụng trong camera quan sát an ninh WDR :
  1. Hình ảnh với nhiều khung hình - (Multi-frame imaging) camera sẽ chụp-lại nhiều phiên bản của mục tiêu hiện ra trước ống kính cùng lúc ,mỗi phiên bản chụp lại với một tỷ lệ tương phản khác nhau. Camera WDR kết hợp các khung hình đã chụp để loại bỏ các phần tối nhất và sáng nhất của mục tiêu trước ống kính , cho ra các khung hình WDR.(một ảnh ví dụ bên phải)
  2. Cảm biến phi tuyến tính - (Non-linear sensors) đây là cảm biến dùng cách tính toán dạng lôgarít dựa vào dữ liệu trên màn hinh và được kích hoạt dựa trên mức độ chiếu sáng khác nhau ở các khu vực có thể xem thấy được ( không hoàn toàn sẫm-tối-đen). Cảm biến phi tuyến tính cũng cho phép hiển thị một hình ảnh công nghệ WDR , là tất cả các hình chụp vào chung trong một khung hình.
Trong hai giải pháp, thì " Hình ảnh đa khung hình" được sử dụng rộng rãi nhất cho camera có WDR, được coi là phù hợp hơn để chụp-lại hình ảnh theo thời gian thật ( real time) và có khả năng xử lý hình ảnh động ( các đối tượng/ vật di chuyển )  nhanh hơn giải pháp khác.

Một số các cơ sở chính phủ, các ngân hàng và các doanh nghiệp tiên tiến công nhận sự thuyết phục về giá trị của công nghệ dải động rộng, tất cả đã sử dụng camera WDR trong hầu hết các công trình lắp đặt an ninh bảo mật gần đây nhất .





Bài đăng nổi bật

Hướng dẫn lắp đặt hệ thống báo cháy Nohmi Japan.

Hệ thống báo cháy tự động Nohmi của nhà sx Nohmi Bosai Japan là một trong những hệ thống báo cháy tiêu chuẩn quốc tế, loại 24V đáp ứ...