مقالات آموزشی

تحلیلی بر سرعت شاتر در دوربین مداربسته

همانطور که می دانید، تصاویر متعدد و پشت سرهم یک فیلم یا صحنه متحرک را بوجود می آورند، هر یک از این تصاویر به صورت مجزا نیاز به زمان کوتاهی در حد کسری از ثانیه دارد، تا تشکیل شده و وضوح و دقت لازم بوجود آید، که اصطلاحا به آن زمان شاتر اتلاق می گردد، هر چه نور محیط کمتر باشد ناچاراً این زمان می بایستی افزایش یابد، و بالعکس، برای مثال این زمان برای چشم انسان حداقل یک دهم ثانیه  بوده و برای دوربین های مداربسته متناسباً از 1/20 تا 1/10000 ثانیه در نظر گرفته می شود.

نکته قابل تامل اینکه در یک صحنه واقعی و مستند، اشیا و اجزای سوژه های موجود در کادر تصویر در حال حرکت بوده و ثابت نیستند لذا چنانچه این تحرکات در بازه زمانی برداشت یک فریم تصویری قابل ملاحظه باشد، مسلما کشیدگی تصویر اشیای متحرک در تصویر تشکیل شده نمایان می گردد، در این صورت شناسایی و ردیابی آن ها با مشکل جدی روبرو خواهد شد. تحت این شرایط عدم شناسایی پر اهمیت چهره افراد و پلاک خودروها ، مشکل آفرین می گردد. در این رابطه توجه به توضیحات زیر اهمیت دارد.

  • بطور کلی هرگاه نور محیط و به عبارتی بازتابش نور از اشیا به دوربین کافی و مطلوب باشد با توجه به هوشمند بودن تعیین زمان تصویر برداری در دوربین های امروزی، زمان برداشت تصویرکاهش یافته و لذا کشیدگی تصویرنامحسوس و وضوح حفظ خواهد شد. لذا وجود نور چه بصورت طبیعی یا بکارگیری مولد نوریا پروژکتورهای قوی بسیار مفید و کارساز خواهد بود. برای دوربین های مدار بسته حداقل میزان نور برای تشخیص چهره 50 لوکس و برای پلاک خوانی اتومبیل های متحرک با سرعت حدود 100 کیلومتر در ساعت حداقل 1500  لوکس می باشد.
  • ایده آل ترین نوع حرکت جهت کاهش تاثیر کشیدگی تصویر در نور کم، حرکت اشیا ء به سمت دوربین می باشد.

لذا دوربین ها را بایستی طوری نصب کرد تا این امرحتی المقدورمحقق گردد، با این تکنیک اثرات مخرب افزایش زمان باز بودن شاتر تا حدودی جبران شده و کشیدگی تصویر به حداقل می رسد، بدیهی است که کشیدگی و مبهم شدن تصاویر متحرک وقتی به حداکثر میزان خود می رسد که جهت حرکت عمود بر جهت دید دوربین باشد.

آنالیز شاتر دوربین

  • شرکت های سازنده سنسورهای تصویری محصولات خود را با حساسیت های مختلف به نور و با قیمت های متنوع به بازار عرضه می نمایند، برای همین منظور پارامتر حداقل شدت نور لازم برای آن ها تعریف و در بروشور آن ها قید می شود ، در این راستا اندازه سنسور حائز اهمیت می باشد، هر چه اندازه سنسور بیشتر باشد، جذب نور آن افزایشی ودقت تصویربرداری آن افزون می گردد.غالب سنسورها با قطر  اینچ می باشند، و بعضا سنسورهای رده پایین با قطر   اینچ ساخته می شوند، واین در حالی است که اندازه سنسورهای فوق العاده مرغوب به      اینچ هم می رسد. در این صورت مساحت سنسور نسبت به شرایط معمولی    اینچ حدود 3 برابرشده و به همین نسبت دقت جذب تصویر افزایش چشمگیر پیدا می نماید. به همین دلیل است که دوربین های حرفه ای پلاک خوان از همین ویژگی ارزنده فنی برخوردار هستند، تا با جذب نور کافی  و نتیجتا با حداقل رسانی زمان باز بودن شاتر، دریافت و ثبت پلاک اتومبیل های متحرک به خوبی انجام گردد.
  • شباهت رقم های انگلیسی (0-1-2…9) به یکدیگر خیلی کم است و این ویژگی تفکیک و شناسایی ارقام را در تصویر تسهیل می نماید و این در حالی است که این شباهت در رقم های فارسی نسبتا زیاد است مانند شباهت 1 با 2 ، 2 با 3، 3 با 4 و … ، لذا متاسفانه پلاک خوانی در ایران به مراتب سخت تر از جاهای دیگر است، بر همین اساس زمان تصویر برداری را بایستی بیشتر کاهش داد،

چنانچه خورویی در جهت دوربین در حال حرکت باشد بنابر تحلیل تصویری در شرایط تصویر برداری از پلاک با حروف انگلیسی تا  10 در درصد تغییر ابعاد  تصویر، کشیدگی تصویر بی اثر بوده و پلاک قابل خواندن می باشد و این در حالی است که در پلاک های با ارقام فارسی این کشیدگی تصویر نهایتا تا  5  درصد تغییر سایز تصویر ابعاد تصویر قابل اغماض است و نه بیشتر

فرض نمایید خودرویی با سرعت 180 کیلومتر در ساعت (50 متر بر ثانیه) در حرکت باشد و فاصله آن تا دوربین 15 متر باشد، با فرض زاویه دید 30 درجه افقی برای دوربین با ترسیم شکل زیر و محاسبات ساده می توان حداکثر زمان باز بودن شاتر را برای پلاک خوانی بدست آورد.

آنالیز شاتر دوربین

همانطور که محاسبه می شود حداقل زمان تصویربرداری برای یک  فریم حدود 0.014 ثانیه برآورد می شود که زمان نسبتاً کوتاهی می باشد،

البته با توجه قرار گرفتن دوربین در ارتفاع ، درعمل  شرایط تصویر برداری سخت تربوده و زمان مذکور را کمتر از این مقدار بایستی در نظر داشت، بهر جهت، نتیجه  ای که از این محاسبات به دست می آید نشان می دهد که بایستی برای ایجاد قابلیت پلاک خوانی در سرعت های بالا  علاوه بر بگارگیری دوربین مناسب می بایست نور محیط مطلوب باشد تا زمان شاتر یا تصویر برداری به صورت خودکار حداقل گردد، از این روست که بهره گیری از پروژکتورهای قدرتمند در تاریکی شب ، ضرورت دارد.

  • نورفضای داخلی ساختمان ها به مراتب کمتر از محیط بیرونی است برای فرض هنگامی که در روز نور میزان 50000 لوکس می رسد در اتاق مجاور همان مکان این نور نهایتا به 1000 لوکس می رسد، با توجه به اینکه تشخیص چهره در فضاهای بسته اهمیت پیدا می کند، تحرک افراد متحرک این مهم را مشکل آفرین می سازد، برای کاهش آثار این پدیده ، چنانچه دقت و تشخیص چهره پر اهمیت باشد ، افزایش حجم نور محیط داخلی و اضافه سازی دوربین با زاویه کم و هدف گرفتن ورودی ها سودمند است. هر چند که در شرایط عادی افراد دچار مکث هم می شوند و از این روست که در همین لحظات امکان ثبت چهره در نور کم و متوسط به وجود خواهد آمد.

 

                                                                                                                        تهیه و تنظیم : مهرداد اسماعیل بیگی

امتیاز مقاله
5/5

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا