دوربين مداربسته Dark Fighter هايك 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 تاريك اتفاق مي افتد. بهبود كيفيت تصوير در طول ساعات شب، يكي از مهمترين چالش هاي صنعت نظارت تصويري است. در همين راستا شركت Hikvision دوربين هاي سري Dark Fighter خود را با رويكردي تركيبي ارائه كرده است. در اين رويكرد از يك سنسور تصوير بزرگتر، لنزي با طراحي بهتر و همچنين چندين تكنولوژي پيشرفته استفاده شده است. در ادامه به شرح اجزاي تشكيل دهنده دوربين مداربسته هايك ويژن از نوع دارك فايتر مي پردازيم.
عملكرد دوربين Dark fighter
نور و روشنايي در آنچه ما مي بينيم نقش پر اهميتي دارد. به گونه اي كه با كاهش نور و تاريك شدن محيط از ميزان جزئيات قابل رويت كاسته 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 كمتر از پنج لوكس است. به طور كلي، در نور كم، كيفيت تصاوير به شدت افت مي كند. توليد كنندگان با استفاده از روش هاي مختلفي همچون، كاهش سرعت شاتر، استفاده از سنسورهاي بزرگتر و يا لنزهاي با كيفيت تر سعي در ارائه راه حل داشته اند. همواره آنها كوشيده اند تا كيفيت تصاوير در شب يا نور كم را بهبود بخشند. از سوي ديگر، شركت هايك ويژن معتقد به افزايش كيفيت تصاوير از طريق بالا بردن كيفيت تك تك اجزاي تشكيل دهنده يك دوربين مدار بسته است.
لنزهاي DARKEYE در دوربين مداربسته Dark Fighter هايك ويژن
- سنسورهاي پيشرفته
سنسور تصوير اجزاي اصلي تشكيل دهنده يك دوربين مدار بسته است. كيفيت سنسور تعيين كننده كيفيت تصوير، به ويژه در محيط كم نور است. دوربين مداربسته Dark Fighter هايك 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 يك پيكسل از اين سنسور تقريبا دو برابر بزرگتر از يك سنسور معمولي است. در نتيجه آن تا حد زيادي مقادير نور دريافتي را بهبود مي بخشد، كه يكي از فاكتورهاي مهم در عملكرد دوربين در نور كم است.
- لنزهاي غير كروي
يك لنز استاندارد در دوربين مداربسته شامل چندين لنز كروي است. لنزهاي كروي به دليل شكل خاصشان ممكن است باعث ايجاد اختلال در تصوير شوند. در دوربين مداربسته Dark Fighter هايك ويژن از لنزهاي غير كروي استفاده شده است. ساختار اين لنز ها باعث مي گردد تا لنز بتواند نور را از نقاط مختلفي از سطح خود پردازش كند. در نهايت برآيند آنها را به صورت دقيق تري متمركز مي سازد. اين امر منجر به افزايش كيفيت تصاوير در دوربين دارك فايتر مي گردد. با استفاده از تنها يك لنز غيركروي به جاي چندين لنز كروي، دوربين DarkFighter توانسته مشكل وجود نويز در تصوير را حل كند. عمليات انتقال نور و در نتيجه روشنايي تصوير در هنگام شب به طرز چشمگيري ارتقا يابد.
- پوشش چندين لايه ضد انعكاس لنز
سطح لنز DarkEye با چندين لايه پوشش ضد انعكاس پوشيده شده است. اضافه نمودن چنين پوشش چند لايه مي تواند شدت رفلكشن نور از سطح آن را تا مقادير زير 3 درصد كاهش دهد. اين امر همچنين منجر به اثر ضد انعكاسي نسبت به طيف نوري مادون قرمز (> 700) نيز مي گردد. تكنولوژي اين پوشش چند لايه مي تواند قابليت انتقال نور در لنز را به حداكثر برساند. همچنين ميزان انعكاس نور را (براي هر دو نور مرئي و مادون قرمز) به زير 0/5 درصد مي رساند. با وجود اين تكنولوژي، كيفيت تصوير در نور كم بهبود يافته و از تأثير آلودگي نوري خودروها و چراغ هاي خيابان و ساير هاله هاي نوري موجود در تصاوير ممانعت مي كند. به طور همزمان نيز، از آنجا كه كيفيت انتقال نور مادون قرمز نيز افزايش يافته است، ديگر نيازي به افزايش قدرت LED هاي IR نيست.
- ديافراگم فوق العاده بزرگ
ديافراگم دوربين مدار بسته يك فاكتور مهم و كليدي است كه بر روشنايي تصوير تاثير مي گذارد. هرچه ديافراگم بزرگتر باشد نور بيشتري در يك زمان معين به سنسور مي رسد. لنزهاي ثابت هايك ويژن ديافراگم بزرگتري دارند (در بعضي موارد به اندازه ƒ/0.95 هم مي رسد) كه تصاويري با كيفيت بسيار بالا با نويز كمتر و جزئيات بيشتر ارائه مي دهند. هايك ويژن براي اطمينان از اينكه فيلم گرفته شده روشن و با جزئيات و نويز بسيار كم است، از ديافراگم بسيار بزرگ استفاده كرده است.
همانطور كه در زير نشان داده شده است، فيلم با ديافراگم كوچكتر (سمت چپ) تاريك است و جزئيات كمي ديده مي شود. با اين حال، با ديافراگم بزرگ (راست)، تصوير روشن و واضح است. وقتي فاصله كانوني در لنزهاي وريفوكال افزايش مي‌يابد، ديافراگم معمولاً كاهش مي‌يابد و كيفيت تصوير را كاهش مي‌دهد. با اين حال، هايك ويژن تضمين مي كند كه اين مورد با ديافراگم بزرگ رخ نمي دهد. هنگامي كه فاصله كانوني تنظيم مي شود، ديافراگم همان مقدار را حفظ مي كند و تصوير به همان اندازه روشن مي ماند.
فناوري هاي پردازش سيگنال تصوير خود تطبيقي (ISP)
تكنولوژي خودكار افزايش كيفيت تصاوير غير خطي
سنسور دوربين مدار بسته سيگنال اپتوالكتروني (نور الكترونيكي) را به صورت خطي ارسال مي كند. در حالي كه چشم انسان نور را به صورت غير خطي دريافت مي كند. دوربين مداربسته Dark Fighter هايك ويژن قادرند از طريق تنظيم غيرخطي منحني گاما سيگنال تصاوير را مشابه با مكانيسم موجود در چشم انسان تغيير دهند. براي درك بهتر موضوع بايد بدانيد كه اين تكنولوژي غيرخطي بر مبناي ميزان روشنايي يا Illumination است. اين تكنولوژي از منحني گاما جهت افزايش كيفيت و جزئيات بيشتر در تصاوير در محيط هاي كم نور استفاده مي كند. پارامتر روشنايي تعيين كننده منحني گاما است. روشنايي هاي مختلف با مقادير مختلفي مطابقت دارند، بنابراين مي توانند بهترين منحني گاما را ايجاد كنند. هنگامي كه دوربين در يك محيط تاريك قرار دارد، منحني گاما به طور خودكار منجر به افزايش روشنايي در محيط مي گردد.
- تكنولوژي Multiexposure
زماني كه يك دوربين مدار بسته در محيط تاريك قرار دارد، نور كم اغلب موجب كاهش بار الكتروني بر روي سنسور و كاهش نسبت S/N مي شود. براي افزايش روشنايي تصوير و شدت سيگنال، دوربين هاي DarkFighter هايك ويژن از تكنولوژي Multi-exposure استفاده مي كنند. اين تكنولوژي انباشت شارژ الكتريكي را بر روي سنسور افزايش مي دهد. به عبارت ساده تر هايك ويژن فناوري نوردهي چندگانه را در اين دوربين هاي امنيتي پياده سازي كرده است. اين فناوري داراي يك الگوريتم تنظيم خودكار است كه مشابه بينايي انسان عمل مي كند.
كاهش نويز تصوير به طور سخت افزاري
علاوه بر كاهش نويز به صورت نرم افزاري، هايك ويژن از تكنولوژي رفع كامل فركانس استفاده كرده است. يك روش كاهش نويز سخت افزاري كه مشابه كاهش نويز نرم افزاري است. اين فن آوري مانع از تاثير نويز بر سنسور شده، در نتيجه منجر به يك سيگنال تصويري بدون نويز در محيط كم نور مي شود.
استفاده از شيشه هاي ضد مه و گرد و غبار
براي اطمينان از داشتن تصوير با كيفيت در شب، از شيشه هاي ضد مه در ساختار دوربين استفاده شده است. اين شيشه ها از چندين لايه تشكيل شده اند. پوشش ها هيدروفيل (آب دوست) بوده و سطح لايه ها را از بخارات موجود در هوا پاك مي كنند.
دوربين هاي DarkFighter با كاهش نويز، حجم فايل هاي مربوط به تصاوير را كاهش داده و شرايط فشرده سازي و ذخيره آنها را آسانتر مي سازد. در نهايت، ساير تكنولوژي هاي موجود در دوربين هاي DarkFighter كه در بالا نيز ذكر گرديد زمينه ارائه تصاوير رنگي، روشن، و با كيفيت را در شب فراهم مي كنند. با استفاده از فن‌آوري‌هاي پيشرفته هايك‌ويژن و تركيب با پياده سازي سخت‌افزار پيچيده، طيف وسيعي از سيستم‌هاي نظارتي مداربسته DarkFighter با عملكرد استثنايي 24/7 ايجاد شده است.
HLC در دوربين مداربسته
اصطلاح HLC در دوربين مداربسته مخفف عبارت highlight compensation است. اين مكانيزم يكي از مكانيزم هاي بهبود دهنده تصوير است كه از آن براي افزايش كيفيت تصوير در محيطهاي با نور نامتعارف استفاده مي شود.
HLC چطور كار مي كند؟
از مكانيزم HLC زماني استفاده مي شود كه منبع نوري با نور زياد در قسمتي از تصوير وجود داشته باشد در حالي كه نور در بقيه تصوير كم است. اين مكانيزم به صورت الكترونيكي نور منبع را كمتر كرده و با بيشتر باز كردن ديفراگم دوربين امكان گرفتن تصوير بهتر از ديگر نقاط تصوير را فراهم مي كند. از HLC معمولا براي جبران مشكل 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 كنيد)
BLC و HLC هر دو از مكانيزم مشابهي استفاده مي كنند. HLC براي پوشاندن نور در نقاطي كه نور زيادي در تصوير دارند استفاده مي شود در حالي كه BLC براي جبران نور زياد در يك سطح پس زمينه استفاده مي شود.