Mejora de la calidad de imagen de la cámara

Introducción

Este artículo de soporte describe cómo mejorar la calidad de imagen de video de sus cámaras utilizando los filtros de video integrados de Swing Catalyst. Las mejoras pueden variar según el tipo y modelo de cámara.

Para ciertos tipos de cámara, como las de visión artificial (Machine Vision), adquirimos datos del sensor sin procesar, lo que significa que no se aplica ningún procesamiento posterior a las imágenes de video. Para estos tipos de cámara es posible lograr mejoras más significativas. Para otras cámaras, como las webcams o los dispositivos DirectShow, el procesamiento de imagen se realiza en la propia cámara y el margen de mejora no es tan amplio.

Además, este artículo también muestra cómo la apertura del objetivo influye en la profundidad de campo y la nitidez de la imagen.

Requisitos

  • Swing Catalyst versión 8.0 o posterior.

  • Cualquier cámara compatible con Swing Catalyst.

Tarjeta gráfica dedicada (GPU). Los filtros de video están basados en shaders y utilizan la GPU. Esto puede suponer una carga para su sistema (el uso puede aumentar un 10% por cámara).

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Las capturas de pantalla corresponden a una cámara Point Grey Chameleon de 149 FPS USB 3.0 en nuestro laboratorio de pruebas, con capturas alternativas tomadas en nuestras oficinas.

Sin filtros:

Sin filtros: MotionCatalyst_2019-09-10_12-32-20.png Sin filtros: MotionCatalyst_2019-09-10_12-32-20.png

Con los filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido activados:

Con filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido: MotionCatalyst_2019-09-10_12-32-52.jpg Con filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido: MotionCatalyst_2019-09-10_12-32-52.jpg

La imagen pasa de ser prácticamente inutilizable a ser utilizable.

Sin filtros

Sin filtros: MotionCatalyst_2019-09-10_10-35-05.jpg Sin filtros: MotionCatalyst_2019-09-10_10-35-05.jpg

Filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido activados:

Filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido activados: MotionCatalyst_2019-09-10_11-14-05.jpg Filtros de nitidez, Gamma y reducción de ruido activados: MotionCatalyst_2019-09-10_11-14-05.jpg

Conociendo los filtros de video

Ahora que ha visto lo que es posible lograr, conozcamos las capacidades de Filtrado de video de Swing Catalyst.

Los filtros de video se encuentran en la configuración avanzada de la cámara y se aplican por cámara individual.

Puede acceder a estos filtros haciendo clic en el botón Avanzado de cada cámara que desee ajustar y, a continuación, haciendo clic en la pestaña Filtros.

Pantalla de configuración avanzada de cámara: MotionCatalyst_2019-09-10_09-49-21.png Pantalla de configuración avanzada de cámara: MotionCatalyst_2019-09-10_09-49-21.png

Pestaña de filtros en la configuración avanzada: MotionCatalyst_2019-09-10_09-52-00.png Pestaña de filtros en la configuración avanzada: MotionCatalyst_2019-09-10_09-52-00.png

Gamma

Las cámaras de visión artificial normalmente no aplican ningún tipo de corrección Gamma, y ajustando el Gamma de las cámaras a través de Swing Catalyst hay mucho que ganar. Aumentar el Gamma solo hará que las partes oscuras de la imagen sean más brillantes. El nivel de negro de la imagen cambia, y un Gamma demasiado alto puede producir imágenes deslavadas (con aspecto grisáceo).

Sin ajuste de Gamma (valor predeterminado de la cámara):

Sin ajuste de Gamma: no_filters.png Sin ajuste de Gamma: no_filters.png

Ajuste de Gamma (1.6):Ajuste de Gamma 1.6: gamma_1.6.jpg Ajuste de Gamma 1.6: gamma_1.6.jpg

Sin ajuste de Gamma:

Sin ajuste de Gamma: MotionCatalyst_2019-09-10_10-42-53.jpg Sin ajuste de Gamma: MotionCatalyst_2019-09-10_10-42-53.jpg

Gamma 1.6:

Gamma 1.6: MotionCatalyst_2019-09-10_10-40-28.jpg Gamma 1.6: MotionCatalyst_2019-09-10_10-40-28.jpg

Nitidez

El filtro de nitidez realza los bordes de los objetos en la imagen, especialmente de aquello que está en foco. La nitidez hará que el ruido sea más pronunciado, por lo que en general intentamos evitar usar el Gain máximo al utilizar la nitidez. La cantidad de ruido presente al Gain máximo varía mucho entre los sensores de cámara.

En las dos capturas de pantalla de nuestro laboratorio de pruebas, el filtro Gamma está activado, ya que de lo contrario es difícil apreciar las diferencias.

Este es el valor predeterminado, sin nitidez activada.

Sin nitidez activada: gamma_1.6.jpg Sin nitidez activada: gamma_1.6.jpg

Nitidez activada:

Nitidez activada: gamma_sharp.jpg Nitidez activada: gamma_sharp.jpg

Observe cómo la Plataforma de Equilibrio y el palo se vuelven más nítidos; sin embargo, la pantalla de Impacto presenta más ruido.

Alternativa (sin nitidez):

Alternativa sin nitidez: 2019-09-10_10-37-07.png Alternativa sin nitidez: 2019-09-10_10-37-07.png

Nitidez activada:

Nitidez activada: MotionCatalyst_2019-09-10_10-36-57.png Nitidez activada: MotionCatalyst_2019-09-10_10-36-57.png

Observe cómo el texto de la fuente de alimentación se vuelve más fácil de leer, pero, por el contrario, la imagen presenta significativamente más ruido.

Reducción de ruido

El filtro de reducción de ruido es útil cuando hay mucho ruido en la imagen de video, ya sea como resultado de un Gain elevado u otros factores. Se pueden obtener buenos resultados utilizando el filtro de nitidez y la reducción de ruido conjuntamente.

Solo Gamma y nitidez:

Solo Gamma y nitidez: gamma_sharp.jpg Solo Gamma y nitidez: gamma_sharp.jpg

Con Gamma, nitidez y reducción de ruido:Con Gamma, nitidez y reducción de ruido: gamma_sharp_denoise.jpg Con Gamma, nitidez y reducción de ruido: gamma_sharp_denoise.jpg

Observe cómo el ruido alrededor del césped y la pantalla se ha reducido significativamente.

Alternativa (sin filtros):

Alternativa sin filtros: 2019-09-10_11-09-37.png Alternativa sin filtros: 2019-09-10_11-09-37.png

Reducción de ruido activada (observe cómo la carcasa de la fuente de alimentación tiene menos ruido blanco)

Reducción de ruido activada: 2019-09-10_10-57-01.png Reducción de ruido activada: 2019-09-10_10-57-01.png

Nitidez y reducción de ruido activadas:

Nitidez y reducción de ruido activadas: 2019-09-10_11-08-58.png Nitidez y reducción de ruido activadas: 2019-09-10_11-08-58.png

Corrección de Lente

El filtro de Corrección de Lente es bastante difícil de usar en su estado actual, y dado que la mayoría de los clientes tienen objetivos varifocales (objetivos zoom), no podemos crear un único perfil que sea válido para todos. Al usar este filtro es importante tomar como referencia las líneas rectas de la habitación.

La distorsión del objetivo siempre será peor en los bordes del objetivo, y la distorsión empeora si está completamente en gran angular; ese es el caso que se muestra a continuación.

Sin Corrección de Lente (observe cómo el marco de la puerta aparece curvado):

Sin Corrección de Lente, marco de puerta curvado: MotionCatalyst_2019-09-10_13-15-53.jpg Sin Corrección de Lente, marco de puerta curvado: MotionCatalyst_2019-09-10_13-15-53.jpg

Con Corrección de Lente (el marco de la puerta es más recto y la distorsión está compensada):

Con Corrección de Lente, marco de puerta más recto: 2019-09-10_13-17-07.jpg Con Corrección de Lente, marco de puerta más recto: 2019-09-10_13-17-07.jpg

Es difícil obtener una imagen completamente corregida, ya que las Esquinas de la imagen pueden distorsionarse. Es importante evitar que el objeto en el centro de la imagen (normalmente el Usuario) se distorsione.


Última actualización: 2023-12-19 | Ver en el sitio de soporte oficial