+7 (495) 234-32-12
пн-пт с 9.30 до 18.00

Корзина пуста

Все системы безопасности в одном центре
Продажа Доставка по России Монтаж Обслуживание
Поиск по каталогу

Камеры Basler ace и IP-камеры с сенсорами Sony IMX174 и IMX249

Новейшая технология КМОП обеспечивает гибкие возможности для интеллектуальных транспортных систем (ИТС)

Камеры Basler в дорожно-транспортной сфереСистемы, используемые таких сферах, как автоматизированный сбор дорожных пошлин, обеспечение правопорядка на дорогах и контроль безопасности дорожного движения, должны отличаться повышенной гибкостью. Чтобы получаемый визуальный материал был пригоден для анализа, необходима уверенность в том, что камеры, устанавливаемые в такие системы, гарантируют отличное качество отдельных изображений либо потокового видео, а в некоторых случаях — и того, и другого.

Последние сенсоры Sony серии Pregius — настоящая находка для множества областей, где требуется промышленная обработка изображений. Новый сенсор IMX174 превосходно справится с любыми задачами в таких сферах, как управление дорожным движением и транспортные перевозки, благодаря своим исключительным техническим характеристикам и эффективности. Чтобы уникальные характеристики сенсоров новых моделей можно было в полной мере использовать для решения всех этих задач, компания Basler, помимо нескольких моделей камер ace, также интегрировала его в одну из своих IP-камер.

В статье приводится обзор различных возможностей применения камер с новым сенсором в дорожно-транспортной сфере и тех преимуществ, которые можно получить с его помощью.

Высокие требования и сложные условия

Камерам в таких сферах, как управление дорожным движением и транспортные перевозки, требуется постоянно подстраиваться под меняющиеся условия для решения различных задач. Первоначально камеры использовались, главным образом, в целях мониторинга дорожного движения или записи движения транспортного потока. Сегодня они выступают как зоркое око — функционально важный компонент системы. Для решения любых задач в дорожно-транспортной сфере камера, независимо от того, является она промышленной или сетевой, должна удовлетворять единому требованию: изображения должны быть резкими при любом освещении и в любых погодных условиях, особенно в случае автоматического распознавания номерных знаков транспортных средств.

Высокие требования и сложные условияФункция автоматического распознавания номерных знаков работает по следующему принципу:

Камера с сенсором высокого разрешения и источником света направлена на транспортное средство и его водителя. Камера быстро снимает последовательность изображений номерного знака. Триггер камеры срабатывает по внешнему сигналу установленного на земле или под землей датчика, радара или лазерного сенсора. Записанные изображения передаются через интерфейс камеры (в ИТС обычно используется Gigabit Ethernet или USB 3.0) на вычислительный блок, который считывает символы и буквы на номерном знаке с помощью алгоритма оптического распознавания символов (в этом контексте он и соответствует автоматическому распознаванию номерных знаков). Эти данные передаются для дальнейшей обработки.

Широкий динамический диапазон, низкий уровень шума: сенсор Sony IMX174

КМОП-сенсор IMX174Новый КМОП-сенсор IMX174 с глобальным затвором был разработан с учетом именно этих требований. По сравнению с предыдущим сенсором ICX285, который традиционно использовался в ИТС и на протяжении 15 лет был ведущим ПЗС-сенсором в дорожно-транспортной сфере, сенсор IMX174 выделяется следующими характеристиками:

Более высокое разрешение

Благодаря разрешению 2,3 Мп (1920 x 1200 пикселей), сенсор охватывает более широкую область, то есть камеры могут вести съемку не одной, а сразу двух полос движения одновременно, что будет преимуществом для систем автоматизированного сбора дорожных пошлин. Это, прежде всего, относится к системам с камерами в пределах ЕС, поскольку номерные знаки в Европейском Союзе содержат более крупные буквы, которые проще идентифицировать с помощью алгоритма распознавания. Таким образом, тот факт, что сенсор отличается более высоким разрешением, непосредственно определяет стоимость системы: если сенсор способен охватить более широкую область, то, следовательно, для системы потребуется меньшее количество камер.

Тем не менее, в других регионах, как, например, в США или на Ближнем Востоке, даже при использовании сенсора с высоким разрешением целесообразно вести съемку только одной полосы, поскольку номерные знаки содержат более мелкие символы.

Высокая чувствительность

Высокая чувствительностьВ обработке изображений чувствительность в положительном смысле приравнивается к квантовой эффективности. Квантовая эффективность определяется длиной волны света и крайне важна для систем управления дорожным движением. Значимым является видимый диапазон и особенно ближний инфракрасный диапазон, где длина волны составляет около 850 нм. Квантовая эффективность подразумевает долю световых фотонов (квантов света), которую сенсор преобразует в напряжение, например 60%. Квантовая эффективность сенсора IMX174 достигает более 70%, что существенно превышает характеристики ПЗC-сенсоров в этом диапазоне.

Крайне низкий уровень шума

Чтобы с помощью камеры получить изображение достаточной яркости в условиях недостаточной освещенности, обычно выбирают один из двух способов: можно либо использовать усиление, либо увеличить продолжительность экспозиции. В дорожно-транспортной сфере короткое время экспозиции является абсолютным требованием, поскольку необходимо гарантировать резкость объекта на изображении — иначе говоря, предотвратить его расплывание, — поэтому увеличение продолжительности экспозиции, как правило, не явля- ется выходом. Типичная продолжительность экспозиции, в зависимости от поставленной задачи и яркости дополнительной вспышки, составляет от 50 мкс до 1 мс.

Таким образом, во многих случаях цифровое усиление остается единственной альтернативой, однако при повышении значения цифрового усиления соответственно возрастает уровень шума. По этой причине такие характеристики сенсора IMX174, как низкий уровень шума и отличное соотношение «сигнал — шум», становятся несомненными преимуществами.

Высокая и достаточно высокая скорость съемки

Частота кадров до 155 кадр/с при использовании интерфейса USB 3.0 и до 50 кадр/с при использовании интерфейса GigE означает, что сенсор Sony IMX174 существенно превосходит требования, предъявляемые к ИТС. Для решения подавляющего большинства задач, которые стоят перед камерами в таких сферах, как мониторинг дорожного движения и транспортные перевозки, не обязательно вести съемку с такой высокой скоростью — 30 кадров в секунду, как правило, достаточно.

Сенсор Sony IMX249, «младший брат» IMX174, представляется в данном случае очень привлекательной по цене альтернативой. Сенсоры отличаются друг от друга по сути только частотой кадров; качество изображения обе модели гарантируют безупречное. Так, сенсор IMX249 с частотой кадров 40 кадр/с и интерфейсом USB 3.0 и GigE в полной мере удовлетворяет требованиям для применения в самых различных областях и представляет собой полноценную и при этом недорогую альтернативу своему «старшему брату», сенсору IMX174.

>Отсутствие дефектов изображенияОтсутствие дефектов изображения с современной технологией КМОП

До настоящего времени размытие изображения являлось серьезной проблемой при съемке камерой транспортных средств. Причина размытия изображения кроется в методе оценки изображения ПЗC-сенсором. Эта проблема встречается довольно часто, например, в ситуации, когда на сенсор попадает слишком яркий свет фар движущегося в темноте автомобиля либо прямые солнечные лучи и/или их отражение.

Яркий свет также провоцирует другой артефакт — так называемую вуаль. Он возникает в том случае, если заряд, сгенерированный пикселем в результате попадания на него света, превышает полную емкость потенциальной ямы ПЗС-сенсора, в результате чего электроны «растекаются» на соседние пиксели. В КМОП-сенсорах такие артефакты, как размытие и вуаль, не возникают.

Технология глобального затвора

В сенсорах с глобальным затвором одновременно все строки пикселей подвергаются экспозиции. Именно поэтому технология глобального затвора идеально подходит для съемки быстродвижущихся объектов, с чем, разумеется, часто сталкиваются камеры, используемые в дорожно-транспортной сфере. До недавнего времени КМОП-сенсоры обычно оснащались технологией скользящего затвора. В связи с тем, что пиксели таких сенсоров подвергаются экспозиции последовательно, в некоторых случаях на изображении могут возникать искажения движущегося объекта, которые также называют «эффектом плавающего затвора». Это существенно ограничивает возможности использования изображений.

Basler ace с сенсором Sony IMX174

Компания Basler интегрировала сенсор Sony IMX174 в следующие матричные камеры серии ace:

acA1920-50gc и acA1920-50gmacA1920-50gc и acA1920-50gm

  • Интерфейс GigE
  • Разрешение 2,3 Мп
  • Скорость съемки 50 кадр/с
  • Монохромные и цветные
  • Габариты: 42 мм x 29 мм x 29 мм

Полное описание этой модели приведено по ссылке Basler ace GigE IMX174. Ввиду гибких возможностей и допустимой длины кабеля до 100 м, интерфейс Gigabit Ethernet (GigE) прекрасно подходит для самых различных систем, используемых в дорожно-транспортной сфере.

acA1920-155uc и acA1920-155umacA1920-155uc и acA1920-155um

  • Интерфейс USB 3.0
  • Разрешение 2,3 Мп
  • Скорость съемки 155 кадр/с
  • Монохромные и цветные
  • Габариты: 29,3 мм x 29 мм x 29 мм
Все характеристики и технические параметры этой модели приведены по ссылке Basler ace USB IMX174. Для решений с высокой степенью интеграции, например, компактных модулей распознавания номерных знаков, камера ace с интерфейсом USB 3.0 гарантирует невероятно низкую нагрузку на ЦП при передаче изображений на процессор. Это позволяет направить ценные вычислительные ресурсы на выполнение действительно важных задач (распознавание номерных знаков).

Basler ace с сенсором Sony IMX249

Следующие камеры Basler ace оснащены сенсором Sony IMX249:

aca1920-40gcacA1920-40gc и acA1920-40gm

  • Интерфейс GigE
  • Разрешение 2,3 Мп (1920 x 1200 пикселей)
  • Скорость съемки 40 кадр/с
  • Монохромные и цветные
  • Габариты: 42 мм x 29 мм x 29 мм
Подробная информация и характеристики приведены по ссылке Basler ace GigE IMX249

aca1920-40ucacA1920-40uc и acA1920-40um

  • Интерфейс USB 3.0
  • Разрешение 2,3 Мп (1920 x 1200 пикселей)
  • Скорость съемки 40 кадр/с
  • Монохромные и цветные
  • Габариты: 29,3 мм x 29 мм x 29 мм
Подробная информация и характеристики приведены по ссылке Basler ace USB IMX249

Преимущества сенсора для сетевых камер

Преимущества сенсора для сетевых камерМногие задачи в сфере управления дорожным движением решают системы, в которых установлены как промышленные, так и сетевые камеры, а некоторые из них работают только на базе сетевых камер.

Специально для решения таких задач компания Basler интегрировала в одну из моделей IP-камер сенсор Sony IMX174. IP-камера Basler BIP2-1920-30 оснащена самой современной технологией глобального затвора и может передавать как сжатые изображения (видеопоток), так и несжатые изображения YUV (отдельные кадры). Формат YUV означает отсутствие потери качества изображения в результате его сжатия, поэтому весь визуальный материал, вплоть до мельчайших деталей, можно использовать для анализа (например, автоматического распознавания номерных знаков). Камера обеспечивает отличное качество изображения при разрешении Full HD со скоростью съемки 30 кадр/с.

Одним из основных преимуществ сенсора Sony IMX174 является его широкий динамический диапазон. Он обеспечивает различимость мелких деталей и достаточную контрастность даже в случае существенного перепада яркости. Это означает, что в пределах одного изображения с высокой контрастностью и до мельчайших деталей воспроизводятся как темные участки, например водитель внутри автомобиля, так и очень светлые, например номерной знак с высокой степенью светоотражения. Это значительный прорыв для многих областей применения ИТС, которые характеризуются сложными условиями освещения.

Basler BIP2-1920-30 Кратко об IP-камере BaslerBIP2-1920-30c:

  • Сенсор Sony IMX174
  • Разрешение: 1920 x 1080 пикселей
  • КМОП, глобальный затвор
  • Макс. частота кадров: 30 кадр/с
  • MJPEG, MPEG-4 и H.264
  • Отдельные несжатые изображения (YUV)
  • Триггер реального времени (JPEG или YUV)
  • Моторизованная диафрагма, PoE
  • ИК-фильтр (также предлагается исполнение без фильтра)
  • Слот под карту SDHC

Полное описание и характеристики камеры BIP2-1920-30c
Сравнительный обзор камер Basler для контроля дорожного движения

Basler AG. Компания Basler является ведущим производителем цифровых камер для различных областей применения, включая промышленность, системы видеонаблюдения, медицинские приборы и дорожно-транспортные системы. При разработке камер учитываются современные промышленные требования. Камеры Basler отличаются простотой интеграции, компактными размерами, высоким качеством изображения и выгодным соотношением цены и технических характеристик.
Компания Basler была основана в 1988 году, и вот уже более 25 лет работает в области обработки изображений. Компания насчитывает около 500 сотрудников в своем головном офисе, расположенном в Аренсбурге (Германия), а также в международных филиалах и представительствах в США, Сингапуре, на Тайване, в Китае, Японии и Корее.

Автор: Энцио Шнайдер (Enzio Schneider) - Управляющий по рынку ИТС (интеллектуальных транспортных систем) в Basler AG.
Оригинал статьи >>>

Если у Вас возникли вопросы, наши технические эксперты с удовольствием проконсультируют Вас.
Позвоните нам - (495) 234-3212 (многоканальный)
Задайте вопрос и закажите оборудование!