دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن / HLC در دوربين مداربسته
استفاده از سيستم هاي امنيتي در سرتاسر جهان و به ويژه شهرهاي بزرگ، از نيازهاي اساسي محسوب مي شود. از طرفي بيشتر جرايم در شب و محيط هاي تاريک اتفاق مي افتد. بهبود کيفيت تصوير در طول ساعات شب، يکي از مهمترين چالش هاي صنعت نظارت تصويري است. در همين راستا شرکت Hikvision دوربين هاي سري Dark Fighter خود را با رويکردي ترکيبي ارائه کرده است. در اين رويکرد از يک سنسور تصوير بزرگتر، لنزي با طراحي بهتر و همچنين چندين تکنولوژي پيشرفته استفاده شده است. در ادامه به شرح اجزاي تشکيل دهنده دوربين مداربسته هايک ويژن از نوع دارک فايتر مي پردازيم.
عملکرد دوربين Dark fighter
نور و روشنايي در آنچه ما مي بينيم نقش پر اهميتي دارد. به گونه اي که با کاهش نور و تاريک شدن محيط از ميزان جزئيات قابل رويت کاسته مي شود. دوربين هاي مداربسته نيز براي ثبت تصاوير واضح نياز به نور و روشنايي دارند. Lux به واحد روشنايي اشاره دارد و نور موجود در شب معمولا کمتر از پنج لوکس است. به طور کلي، در نور کم، کيفيت تصاوير به شدت افت مي کند. توليد کنندگان با استفاده از روش هاي مختلفي همچون، کاهش سرعت شاتر، استفاده از سنسورهاي بزرگتر و يا لنزهاي با کيفيت تر سعي در ارائه راه حل داشته اند. همواره آنها کوشيده اند تا کيفيت تصاوير در شب يا نور کم را بهبود بخشند. از سوي ديگر، شرکت هايک ويژن معتقد به افزايش کيفيت تصاوير از طريق بالا بردن کيفيت تک تک اجزاي تشکيل دهنده يک دوربين مدار بسته است.
لنزهاي DARKEYE در دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن
سنسور تصوير اجزاي اصلي تشکيل دهنده يک دوربين مدار بسته است. کيفيت سنسور تعيين کننده کيفيت تصوير، به ويژه در محيط کم نور است. دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن مجهز به سنسورهاي تقريبا ½ اينچي با طراحي خاص هستند. اين سنسورها داراي حساسيت بيشتري نسبت به نور، نسبت S/N بالا دارند. همچنين دامنه WDR در آنها گسترده تر است. اندازه يک پيکسل از اين سنسور تقريبا دو برابر بزرگتر از يک سنسور معمولي است. در نتيجه آن تا حد زيادي مقادير نور دريافتي را بهبود مي بخشد، که يکي از فاکتورهاي مهم در عملکرد دوربين در نور کم است.
يک لنز استاندارد در دوربين مداربسته شامل چندين لنز کروي است. لنزهاي کروي به دليل شکل خاصشان ممکن است باعث ايجاد اختلال در تصوير شوند. در دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن از لنزهاي غير کروي استفاده شده است. ساختار اين لنز ها باعث مي گردد تا لنز بتواند نور را از نقاط مختلفي از سطح خود پردازش کند. در نهايت برآيند آنها را به صورت دقيق تري متمرکز مي سازد. اين امر منجر به افزايش کيفيت تصاوير در دوربين دارک فايتر مي گردد. با استفاده از تنها يک لنز غيرکروي به جاي چندين لنز کروي، دوربين DarkFighter توانسته مشکل وجود نويز در تصوير را حل کند. عمليات انتقال نور و در نتيجه روشنايي تصوير در هنگام شب به طرز چشمگيري ارتقا يابد.
- پوشش چندين لايه ضد انعکاس لنز
سطح لنز DarkEye با چندين لايه پوشش ضد انعکاس پوشيده شده است. اضافه نمودن چنين پوشش چند لايه مي تواند شدت رفلکشن نور از سطح آن را تا مقادير زير 3 درصد کاهش دهد. اين امر همچنين منجر به اثر ضد انعکاسي نسبت به طيف نوري مادون قرمز (> 700) نيز مي گردد. تکنولوژي اين پوشش چند لايه مي تواند قابليت انتقال نور در لنز را به حداکثر برساند. همچنين ميزان انعکاس نور را (براي هر دو نور مرئي و مادون قرمز) به زير 0/5 درصد مي رساند. با وجود اين تکنولوژي، کيفيت تصوير در نور کم بهبود يافته و از تأثير آلودگي نوري خودروها و چراغ هاي خيابان و ساير هاله هاي نوري موجود در تصاوير ممانعت مي کند. به طور همزمان نيز، از آنجا که کيفيت انتقال نور مادون قرمز نيز افزايش يافته است، ديگر نيازي به افزايش قدرت LED هاي IR نيست.
ديافراگم دوربين مدار بسته يک فاکتور مهم و کليدي است که بر روشنايي تصوير تاثير مي گذارد. هرچه ديافراگم بزرگتر باشد نور بيشتري در يک زمان معين به سنسور مي رسد. لنزهاي ثابت هايک ويژن ديافراگم بزرگتري دارند (در بعضي موارد به اندازه ƒ/0.95 هم مي رسد) که تصاويري با کيفيت بسيار بالا با نويز کمتر و جزئيات بيشتر ارائه مي دهند. هايک ويژن براي اطمينان از اينکه فيلم گرفته شده روشن و با جزئيات و نويز بسيار کم است، از ديافراگم بسيار بزرگ استفاده کرده است.
همانطور که در زير نشان داده شده است، فيلم با ديافراگم کوچکتر (سمت چپ) تاريک است و جزئيات کمي ديده مي شود. با اين حال، با ديافراگم بزرگ (راست)، تصوير روشن و واضح است. وقتي فاصله کانوني در لنزهاي وريفوکال افزايش مي‌يابد، ديافراگم معمولاً کاهش مي‌يابد و کيفيت تصوير را کاهش ميدهد. با اين حال، هايک ويژن تضمين مي کند که اين مورد با ديافراگم بزرگ رخ نمي دهد. هنگامي که فاصله کانوني تنظيم مي شود، ديافراگم همان مقدار را حفظ مي کند و تصوير به همان اندازه روشن مي ماند.
فناوري هاي پردازش سيگنال تصوير خود تطبيقي (ISP)
تکنولوژي خودکار افزايش کيفيت تصاوير غير خطي
سنسور دوربين مدار بسته سيگنال اپتوالکتروني (نور الکترونيکي) را به صورت خطي ارسال مي کند. در حالي که چشم انسان نور را به صورت غير خطي دريافت مي کند. دوربين مداربسته Dark Fighter هايک ويژن قادرند از طريق تنظيم غيرخطي منحني گاما سيگنال تصاوير را مشابه با مکانيسم موجود در چشم انسان تغيير دهند. براي درک بهتر موضوع بايد بدانيد که اين تکنولوژي غيرخطي بر مبناي ميزان روشنايي يا Illumination است. اين تکنولوژي از منحني گاما جهت افزايش کيفيت و جزئيات بيشتر در تصاوير در محيط هاي کم نور استفاده مي کند. پارامتر روشنايي تعيين کننده منحني گاما است. روشنايي هاي مختلف با مقادير مختلفي مطابقت دارند، بنابراين مي توانند بهترين منحني گاما را ايجاد کنند. هنگامي که دوربين در يک محيط تاريک قرار دارد، منحني گاما به طور خودکار منجر به افزايش روشنايي در محيط مي گردد.
زماني که يک دوربين مدار بسته در محيط تاريک قرار دارد، نور کم اغلب موجب کاهش بار الکتروني بر روي سنسور و کاهش نسبت S/N مي شود. براي افزايش روشنايي تصوير و شدت سيگنال، دوربين هاي DarkFighter هايک ويژن از تکنولوژي Multi-exposure استفاده مي کنند. اين تکنولوژي انباشت شارژ الکتريکي را بر روي سنسور افزايش مي دهد. به عبارت ساده تر هايک ويژن فناوري نوردهي چندگانه را در اين دوربين هاي امنيتي پياده سازي کرده است. اين فناوري داراي يک الگوريتم تنظيم خودکار است که مشابه بينايي انسان عمل مي کند.
کاهش نويز تصوير به طور سخت افزاري
علاوه بر کاهش نويز به صورت نرم افزاري، هايک ويژن از تکنولوژي رفع کامل فرکانس استفاده کرده است. يک روش کاهش نويز سخت افزاري که مشابه کاهش نويز نرم افزاري است. اين فن آوري مانع از تاثير نويز بر سنسور شده، در نتيجه منجر به يک سيگنال تصويري بدون نويز در محيط کم نور مي شود.
استفاده از شيشه هاي ضد مه و گرد و غبار
براي اطمينان از داشتن تصوير با کيفيت در شب، از شيشه هاي ضد مه در ساختار دوربين استفاده شده است. اين شيشه ها از چندين لايه تشکيل شده اند. پوشش ها هيدروفيل (آب دوست) بوده و سطح لايه ها را از بخارات موجود در هوا پاک مي کنند.
دوربين هاي DarkFighter با کاهش نويز، حجم فايل هاي مربوط به تصاوير را کاهش داده و شرايط فشرده سازي و ذخيره آنها را آسانتر مي سازد. در نهايت، ساير تکنولوژي هاي موجود در دوربين هاي DarkFighter که در بالا نيز ذکر گرديد زمينه ارائه تصاوير رنگي، روشن، و با کيفيت را در شب فراهم مي کنند. با استفاده از فن‌آوري‌هاي پيشرفته هايک‌ويژن و ترکيب با پياده سازي سخت‌افزار پيچيده، طيف وسيعي از سيستم‌هاي نظارتي مداربسته DarkFighter با عملکرد استثنايي 24/7 ايجاد شده است.
هايک ويژن
نصب دوربين مدار بسته
HLC در دوربين مداربسته
اصطلاح HLC در دوربين مداربسته مخفف عبارت highlight compensation است. اين مکانيزم يکي از مکانيزم هاي بهبود دهنده تصوير است که از آن براي افزايش کيفيت تصوير در محيطهاي با نور نامتعارف استفاده مي شود.
HLC چطور کار مي کند؟
از مکانيزم HLC زماني استفاده مي شود که منبع نوري با نور زياد در قسمتي از تصوير وجود داشته باشد در حالي که نور در بقيه تصوير کم است. اين مکانيزم به صورت الکترونيکي نور منبع را کمتر کرده و با بيشتر باز کردن ديفراگم دوربين امکان گرفتن تصوير بهتر از ديگر نقاط تصوير را فراهم مي کند. از HLC معمولا براي جبران مشکل به وجود امده به وسيله منابع نوري مصنوعي مانند لامپ يا چراغ خودرو استفاده مي شود.
تفاوت HLC و BLC در چيست؟
(براي اطلاعات بيشتر به مطلب BLC در دوربين مداربسته مراجعه کنيد)
BLC و HLC هر دو از مکانيزم مشابهي استفاده مي کنند. HLC براي پوشاندن نور در نقاطي که نور زيادي در تصوير دارند استفاده مي شود در حالي که BLC براي جبران نور زياد در يک سطح پس زمينه استفاده مي شود.
تياندي
اسپليتر دوربين مداربسته