Раздел: СТОП-КАДР Тема: Автор: Сергей ПИГОРЕВ, директор ООО «Полисет-СБ», Алексей ПАДОМ, директор ООО «АЛАДОКС»
Эволюция технологии компенсации встречной засветки
Современная камера видеонаблюдения немыслима без дополнительных систем обработки изображения. Для того чтобы осуществлять качественное наблюдение в различных условиях освещенности, в разное время суток применяется множество систем обработки сигнала, снимаемого с ПЗС-матрицы. Среди таких систем можно выделить «компенсацию встречной засветки» (BLC – Backlight Compensation) и «(Сверх) широкий динамический диапазон» (WDR – Wide Dynamic Range). Об этих системах и пойдет разговор в статье. Идеальным для камеры наблюдения является объект, равномерно освещенный источником света, находящимся по отношению к объекту, за камерой. При этом угол отражения светового потока от поверхности объекта по отношению к объективу камеры желателен наименьший. В этом случае мы получаем качественное изображение с оптимальными значениями яркости и контрастности по всему кадру. Но это идеальная ситуация, с реальностью связанная очень отдаленно. Обычно при организации видеонаблюдения мы сталкиваемся с весьма разнообразными сложными сценами освещения объекта, причем изменяемыми как во времени, так и по физическому расположению источника освещения. Примером могут служить следующее сцены.
Камера направлена на дверь, за которой находится помещение с освещением большей интенсивности, чем в контролируемом помещении. При этом человек, входящий в дверь, будет выглядеть темным силуэтом на фоне дверного проема. Камера осуществляет обзор помещения с окнами. Днем при ярком солнце объекты, находящиеся между камерой и окном, будут темными силуэтами. При обзоре территории в ночное время фонари будут давать засветку в кадре. В кадре есть как освещенные участки, так и участки без освещения, скажем, вход в подъезд, подземный переход, арка. При необходимости контроля и регистрации автомобильных номеров в ночное время свет фар, направленный в камеру, засвечивает изображение и не позволяет разглядеть не только номера, но и сам автомобиль. Можно привести еще примеры, когда неравномерная освещенность или нахождение источника освещения против камеры приводят к невозможности идентификации объектов. Для решения этой проблемы производителями видеокамер была придумана технология BLC – Backlight Compensation, или компенсация встречной засветки. Первоначально система работала по следующему алгоритму. В случае наличия затемненного участка в кадре (определенное соотношение к светлому участку, обычно не менее 20% от общей площади кадра) видеопроцессор начинал повышать яркость изображения до момента «вывода» темного участка до нормального для восприятия соотношения яркости/контрастности. При этом повышение яркости применялось ко всему кадру, что приводило к значительному осветлению и без того ярких участков кадра. В таком виде система BLC просуществовала достаточно долго, пока не появились современные процессоры обработки видеосигнала, а технология видеонаблюдения не шагнула далеко вперед. Следующим шагом стало появление систем компенсации встречной засветки с двойным сканированием кадра и применением технологии широкого динамического диапазона (WDR). Функция WDR (если просто, то динамический диапазон определяется как отношение максимального значения яркости изображения к ее минимальному значению) позволяет организовать качественный просмотр как светлых, так и темных участков кадра.
Двойное сканирование кадра с помощью быстрых современных процессоров делит кадр на две составляющие, состоящие из темных и светлых участков кадра. Каждая составляющая обрабатывается отдельно (темная часть становится ярче, светлая остается прежней или немного уменьшается по яркости), потом эти две части совмещаются в кадр. Получается картинка из одинаково качественно обработанных темных и светлых участков. Кроме яркости автоматически подстраивается и контраст изображения. Среди расширенных функций BLC появилась возможность регулировки через меню уровня работы эффекта, а также местоположения области в кадре, где осуществляется работа функции. Современный уровень работы камер с BLC и WDR позволяют осуществлять наблюдение в темноте при наличии ярких источников света, направленных в камеру. Например, возможна идентификация автомобильных номеров не только при ближнем, но и при дальнем свете фар автомобиля.
Стоит отметить, что видно не только номер при ближнем свете фар, но и объекты за уровнем нахождения ярких источников света, находящиеся на расстоянии в несколько десятков метров позади фар. Ближний свет режим HS-BLC Одним из производных системы BLC стала так называемая HS-BLC (Highlight Suppression Backlight Compensation или в некоторых моделях камер HLC (Highlight Compensation). Система, позволяющая инвертировать сверхъяркие участки изображения. Также настраиваются уровень и область обработки кадра. В стандартных системах инверсия происходит в черный цвет. В более продвинутых можно выбрать цвет, в который преобразовывается яркий участок кадра, интенсивность инверсии, а также время работы функции (круглосуточно или только ночью).
На российском рынке видеонаблюдения уже появились модели камер от среднего уровня в бескорпусном исполнении до профессиональных уличных с ИК-подсветкой, в которые установлены современные чипы с поддержкой новейших систем обработки видео, включая BLC, HS-BLC, WDR, D-WDR и проч. Стоимость таких камер незначительно выше безчиповых аналогов и может дать новые варианты построения систем для наблюдения на сложно освещенных объектах, включая въездные группы, бары и рестораны, наблюдение в ночное время.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 0  (голосов: 0)
Ваша оценка: