Руководство по расширенным настройкам камеры

В этой статье рассматриваются различные настройки камеры. Некоторые из этих настроек могут иметь немного разные названия в зависимости от типа и производителя камеры.

Настройки камеры разделены на несколько вкладок.

Окно расширенных настроек камеры предоставляет доступ ко всем параметрам, которые могут оказаться полезными. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Вкладка Camera

Пример настроек по умолчанию для камеры FLIR Blackfly S:

Показанные выше настройки являются стандартными. Обратите внимание, что большинство параметров установлены в режим Auto. Мы можем изменить эти настройки, чтобы получить более точный контроль над качеством видеоизображения для анализа движений в спорте.

Частота кадров

Установка флажка Frame rate control enable позволяет вручную задать частоту кадров. Если этот флажок снят, частота кадров фактически устанавливается в режим Auto (примечание: максимальная частота кадров данной камеры составляет 226 FPS).

Если вы получаете меньшую частоту кадров, чем ожидаете, это может быть связано с выдержкой камеры. Например, при слишком большом значении экспозиции высокие значения выдержки недостижимы. См. раздел «Устранение неполадок».

Изменение выдержки:

Если съёмка ведётся не на улице или при недостаточном освещении, лучше использовать ручную выдержку.

Время экспозиции / выдержка более 2 мс может привести к смазыванию движения при анализе спортивных движений.

Для уменьшения смазывания в кадре мы рекомендуем устанавливать выдержку менее 2 мс (2000 мкс). При достаточном освещении выдержка может быть менее 1 мс (1000 мкс).

Яркость видеоизображения определяется совокупностью выдержки, настроек Gain, диафрагмы объектива и количества доступного света.

Изменение Gain камеры:

Автоматическая настройка Gain предпочтительна при переменном освещении, однако в условиях закрытого помещения лучше перейти на ручное управление.

Чем выше значение в дБ, тем ярче изображение, однако при этом увеличивается уровень шума, что может ухудшить общее качество видео. Иногда целесообразно немного увеличить Gain в ущерб шуму, чтобы снизить выдержку и получить чёткое покадровое видео объекта (например, клюшка в момент Контакта, бейсбольная бита и т. д.).

Примечание: фактические значения Gain (дБ) могут различаться в зависимости от модели и производителя.

Изменение Gamma и уровня чёрного:

Уровень чёрного можно рассматривать как форму регулировки яркости: он соответствует минимальному значению, которое может вернуть любой пиксель сенсора камеры.

Увеличивая значение уровня чёрного, можно сделать изображение ярче.

Мы рекомендуем оставлять эти параметры на значениях по умолчанию.

Для получения дополнительной информации об улучшении качества видеоизображения см. эту статью поддержки с примерами фотографий: improving-image-quality.md

Изменение баланса белого камеры:

Как правило, мы рекомендуем оставлять этот параметр в режиме Auto (continuous), однако для достижения максимальной частоты кадров его также необходимо отключить.

Баланс белого влияет на цветовую температуру видеоизображения. При сильно неправильном балансе белого изображение будет выглядеть некачественно — зачастую оно будет казаться излишне красным или зелёным.

Включение автоматического баланса белого приводит к небольшому снижению частоты кадров: вместо максимальных 226 FPS камера будет работать на 200 FPS.

Пропускная способность канала устройства (Device link throughput):

Мы рекомендуем оставлять этот параметр на значении по умолчанию, однако его снижение может уменьшить количество пропущенных кадров за счёт снижения FPS.

Примечание: данная настройка доступна не на всех камерах.

Вкладка Region of Interest (ROI / AOI)

Для камер, поддерживающих эту функцию, предпочтительнее использовать Region of Interest / Area of Interest вместо функции обрезки (Crop).

Region of Interest (ROI) — это способ уменьшить размер изображения, а также требуемую пропускную способность для каждого кадра. Уменьшая размер изображения, можно увеличить частоту кадров, поскольку общий объём считываемых пикселей становится меньше. ROI может положительно влиять на частоту кадров и снижать потребление пропускной способности камеры.

Чтобы изменить Region of Interest, можно перетащить ползунок высоты влево для уменьшения высоты изображения.

После изменения высоты изображения можно также изменить смещение по оси Y, что может оказаться полезным как альтернатива физическому перемещению камеры из-за уменьшенного размера изображения.

Если вернуться на вкладку Camera и посмотреть на параметры частоты кадров, можно увидеть, что максимальная частота кадров теперь составляет 288 (это обусловлено применением Region of Interest за счёт уменьшения высоты сенсора камеры).

Вкладка Фильтр

Эти настройки доступны для всех типов камер, однако результаты могут различаться в зависимости от разрешения и параметров камеры. Подробнее об улучшении качества изображения камеры читайте в этой статье.

Устранение неполадок

В зависимости от типа камеры (USB3 или GigE) могут потребоваться различные действия по устранению неполадок.

Прежде всего важно определить, какой именно характер носит проблема.

USB 3.0 может быть непростым в работе. Например, одни USB-кабели работают лучше других, а некоторые контроллеры USB 3.0 могут вызывать проблемы. Подробную информацию см. в нашей статье о рекомендуемых компонентах USB: recommended-usb3-components.md

Мерцание освещения

Ручная установка FPS на значение 60 или 120 FPS должна значительно уменьшить заметность мерцания. Рассмотрите возможность перехода на светодиодное освещение.

Пропущенные кадры

Снижение пропускной способности канала устройства (device link throughput) на каждом устройстве может помочь избежать пропущенных кадров. При достаточном снижении пропускная способность начнёт влиять на частоту кадров.

Особенно при использовании нескольких камер одновременно снижение пропускной способности может помочь стабилизировать систему за счёт небольшого уменьшения частоты кадров. Для камер, у которых данная настройка отсутствует, снижение FPS и использование Region Of Interest могут помочь уменьшить потребление пропускной способности.

Пример потребления пропускной способности:

Заявленная пропускная способность USB 3.0 составляет 5 Гбит/с, то есть 625 МБ/с.

Одна камера USB 3.0 с разрешением 1920 x 1200 при 150 FPS будет потреблять примерно 345 МБ/с (мегабайт в секунду) на камеру. Поэтому важно использовать качественные кабели USB 3.0, предназначенные для камер машинного зрения, а также выделенную плату контроллера USB 3.0 на каждую камеру — согласно нашим рекомендациям для установок с несколькими камерами — изолируя камеры от остальных USB-устройств, подключённых к системе.

Region Of Interest (ROI)

Использование Region of Interest (или Area of Interest) уменьшит общий размер изображения и повысит FPS, а также может помочь снизить потребление пропускной способности, что в свою очередь может уменьшить количество пропущенных кадров (см. выше, как использовать ROI).

Проблемы с подключением (отключение камеры)

USB 3 может быть подвержен проблемам с подключением. Чаще всего эти проблемы вызваны неисправным удлинителем USB 3.0, слишком длинным кабелем (в совокупности) или просто кабелем, повреждённым вследствие слишком резкого изгиба.

Время кодирования / настройки GPU

Другие проблемы

В зависимости от используемого оборудования включённые фильтры повышения резкости и шумоподавления могут нагружать систему. Их отключение снизит нагрузку на CPU и GPU. Фильтры камеры находятся на вкладке Filters в окне расширенных настроек камеры. Подробнее о фильтрах: improving-image-quality.md

Последнее обновление: 2023-12-19 | Посмотреть на официальном сайте поддержки