WEB CAM ve gürültü

[z]

Web kameralarla elde edılen goruntude ucusan noktalar cok rahatsız edici.
Ortam aydınlatması ile bu gürültü azaltılabilse de asla yok edilemiyor.

Gürültüde bulanıklaşmaya neden olmadan sinyal işleme teknikleri ile nasıl gürültüyü azaltabiliriz.

Kaliteli bir kamera ile kalitesiz kamera arasında ne gibi yapısal farklar var da gürültüleri arasinda belirgin fark oluşuyor?

[ground]

Kaliteli kameralarda frame sayısı çok önemli..  PC ile haberleşmesindeki arabirimde de yani hız ieee 1394 ( firewire ) gibi farklılıklar var..

Hee birde bu tip kameralarda , ortamda hedef görüntüyle - kamera arasındaki lens seçimi çok önemli.. Odağı uzak ( yani cmos sensöre en yakın ) , açısı geniş bi lens kullanılırsa istenilen görüntü çok netleşir. Bulanıklaşma , pixelleşme oluşmaz..

Bu tip kameraların 100.000 fps olanlarıda var. (çok pahalı)  Ama saniyede 100fps yeter sanki..

Pixelink firmasının ürünleri bunlara uygun. Ama tekrar edeyim uygun bir lens bulunamazsa hiçbir işe yaramaz bu kameralar.

İyi Çalışmalar.

[z]

Kameranin optik sisteminden memnunum, goruntuleyecegim nesneyi tam ekran cozunurlugunde ekrana sigdirabiliyorum. Goruntuden aldigim karelerin sayisi da yeterli. (Uygulamamda saniyede 10 frame yakalamam bile yeterli)

Sorunumu su sekilde izah edeyim.

Kamerayi isik oyunlarinin olmadigi bir ortamda sabit duran bir nesneye yonlendiriyor ve pes pese kareler yakalatiyorum.

Idealde butun karelerin birbirinin ayni olmasi gerekir. Ucusan noktalardan (karlamadan) dolayi bir resim bir digerini tutmuyor.

Birde webcam neden renkleri gercek renginde vermez.

[ground]

Birde webcam neden renkleri gercek renginde vermez.

İdealde birebir olmaz hocam..

Ses , ısı , rüzgar herşey ektileyebilir.. Ama senin programda yazacağın algoritmalar sayesinde bunları dikkate almadan istediğin görüntüyü seçebilirsin..

Bir ara webcamle surat dedekte eden programlara rastlamıştım..

İmage işleme ile ilgili sağlam algoritmalar profluk tez konusu.. Ama bu algoritmalardan önek bulunabilir..

Örnek:
http://www.codeproject.com/cs/media/Motion_Detection.asp?df=100&forumid=177045&exp=0&select=1516410

Bak dikkat edersen öyle şeçim yapmışki insanlarda numara bile atamış

[aslan_korhan]

Web kameraların parazit, karıncalanma yapmasının en büyük nedeni ise LUX değerlerinin yüksek olmasıdır. Frame ile alakalı değildir.

Ayrıca ucuz WEB kamealarda plastik CMOS sensörler kullanıldığından bunlar zaman ile deforme olurlar ve görüntü bozulmaya başlar. ( Yanlız bununda parazitlenme ile ilgisi yoktur )

Bunun haricinde Agılayıcı Sensörünün küçük olmasıda buna nedendir.
CCD görüntü alıcısının boyutu büyütükçe, sensörün üzerine daha fazla ışık düşme olanağı olduğundan daha iyi sonuçlar verir.

Professiyonel Renkli Kameralar dahil karanlıkta bu etkilemeyi yapar.
Bundan dolayı karanlık ortamlarda kullanılan kameralar genellikle Siyah-Beyaz olarak seçilir. SB Kameralarda bu dezavantaj yoktur ve basit infraruj aydınlatmalar kullanılabilir. ( Renkli kameralarda infraruj aydınlatma çalışmaz )

Günümüzde Day-Night özelliği olan Kameralar sık şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Bunların en büyük özelliği ise aydınlık ortamlarda renkli olması ve karanlık ortamlarda kendiliğinden SB moduna geçmesidir. Yani bu zamanda bile geçe net, renkli gösteren kameralar yapılamamıştır.

PAL sistemler için Frame 25'dir. NTSC'de ise bu 30'dur.

100.000 Framelik bir kamera duymadım şimdiye kadar. Bu değer Frame değilde başka bir şey olabilir.

100.000 Frame demek saniyede 100.000 kare dijital görüntü yakalamak demektir. Bu işi yapacak işlemcilerin olduğunu sanmıyorum...

Yukarıda "insanlara numara bile atılmış" olayını pek anlayamadım ?
"Motion detekt" özelliği çok eski ve basit bir sistemdir ve her kamera ile çalışır. Seçilen karelerin içersindeki görüntüde bir değişiklik olduğunda program bir alarm verir sadece. Bu olay kamerayı alarm olarak kullanma olanağını verir.
Örneğin bir ortamda bir kasa varsa ve etrafta insanlar dolaşıyorsa buradan kasayı seçiyoruz. Bu durumda biri kasaya elini uzattığı zaman bir sinyal alırız. Bu sinyal ile bir kayıt cihazı çalıştırılabilinir ve hareket olmadığında boşu boşuna kayıt yapmayı önlemiş oluruz...

[Göktuğ]

Sensor ve arkasındaki dsp ile alakalı. Dspye mudahale edilirse belirgin olarak duzeltmeler saglanabilir. Pek cok işlem için destek verebielcek sekilde uruteliyorlar. Bazı fonksiyon registerlarında oynama yapmak gerekiyor. Buda uretici firmalarda yapılabilecek bir durum. En azından programlayıcısı ve programı elde olmalı.

[ground]

http://www.lambert-instruments.com/product_details/1_english/2_products/3_high-speed_cameras/17_ii25,_high-speed_camera_attachment

100.000 frame bizim için çok uçuk bir rakam olabilir..

Ama bazı endüstriyel kameralar software düzeltme yapmadan ortamın ışığı güzel hazırlandığında binlerce frame seviyelerine çıkıyor..

[aslan_korhan]

@ ground

Bu verdiğiniz linkdeki kamera değil sadece lens. Bunları yüksek hızlı kameralarda kullanıyorlar ama bu kullanılan kameralar dijital değil.
Çok kısa süreli ( yaklaşık 10-15sn ) filme kayıt yaparlar.

[ground]

Doğrudur.. Fakat binlerce fps seviyelerine ulaşan kamera yok mu diyorsunuz? Anlamış değilim..

http://www.fastecimaging.com/pdf/PDF/TroubleShooter_Datasheet.pdf

Hatta..
http://www.google.com.tr/search?hl=tr&q=High-Speed+camera+&btnG=Google%27da+Ara&meta=


Binlerce değil ama 100fps lik kameralar kullandık.. Bunlarda yaşanılan en büyük problem ortam ışığı..

[Ziya]

binlerce fps kameralar var. Fakat Scientific Lablarda kullanılıyor çoğunlukla. Örneğin bir arkadaşımın su içerisindeki hava kabarcıklarının akış ile sürüklenmesini izleyecek kamerası olmadığı için tezini değiştirdiğini biliyorum. Normal kameralarla izlemek ve ölçüm almak neredeyse imkansızdı. Türbülans, kaynama vs. gibi konuların incelenmesinde önemli araçlardır.

[ground]

Yukarıda "insanlara numara bile atılmış" olayını pek anlayamadım ?
"Motion detekt" özelliği çok eski ve basit bir sistemdir ve her kamera ile çalışır. Seçilen karelerin içersindeki görüntüde bir değişiklik olduğunda program bir alarm verir sadece. Bu olay kamerayı alarm olarak kullanma olanağını verir.
Örneğin bir ortamda bir kasa varsa ve etrafta insanlar dolaşıyorsa buradan kasayı seçiyoruz. Bu durumda biri kasaya elini uzattığı zaman bir sinyal alırız. Bu sinyal ile bir kayıt cihazı çalıştırılabilinir ve hareket olmadığında boşu boşuna kayıt yapmayı önlemiş oluruz...

Sadece motion detect olayında bile inanılmaz algoritmalar , programlar yazılabilir.

Dediğiniz sistemde kasa seçilir dediniz. O kare içindeki en ufak hareketde alarm veriyor. Tabi basit bir motion detect..

Düşünün bir kare var insanlar hareket ediyor devamlı.. Fakat bir cisim bırakılıyor , bu cisim örneğin 5 saniye hareket etmezse bunu alarm olarak bize bildiriyor..  Bu tip projelerde kameraların o basit özellikleri kullanılamaz.

Yukarıdaki projede de cisimlerin , arkaplana göre renk farklarına göre object detect yapılıyor. Renkler ve ortam şartları daha iyi seçilirse bu seçimler daha doğru olacaktır.

Bunun gibi birçok algoritma var. Dediğim gibi profluk tez konuları bunlar çok basit özellikler değil.  (yaparız , yapamayız anlamında söylemiyorum )

[aslan_korhan]

İnsanı takip eden programlar bile yapıyorlar ama burada anlamadığım ise birkaç kişi olduğu zaman bunları nasıl takip edeceği.

Yani kamera kişiyi otomatik olarak takip ediyor. 5-10 kişi olduğu zaman nasıl oluyor acaba?

Arabanın Plakasını okuyan sistemler var, hatta bende kullandım ve tahmin ettiğimden daha iyi sonuçlar veriyor. Ama adamlar sadece bu programa bile  
5000$ gibi rakamlar istiyor...

Bu sistemle birde aracın hızını ölçebiliyorlar. Ben hassas olmayacağını sanıyordum ama %95 gibi bir doğrulukta ölçüyormuş. ( Örnek: Balıkesir Emniyet Müdürlüğü )
Bunu yazılım ile nasıl yapıklarını pek anlayamadım. Sadece görüntüyü kullanıyorlar bu iş için...

[ground]

Evet daha neler neler var..

Örneğin bir giriş kapısı var.. Sizin çalışanlarınızın yüz haritası database de. Farklı biri girerse bu database deki ile karşılaştırılıp alarm verilebilir..

Yüz tanıma teknikleride çoktur. Örneğin basit olarak gözleriniz ddeki siyahlık , burun delikleri ve ağızı seçin.. Sanırım tüm insanlarda farklı oranda olabilir bu... Yani Kafaya göre bu söylediğim yerlerin dizilimi herkezde 1e1 aynı olmayabilir (yada olmaz)

Gibi istenilen bölgenin arkaplanıyla karşıtlığı sağlanıyor sanıırm. (çeşitli software filitrelerle )  Ve bu karşıtlıklarla detect yapılıyordur..

Yanlış olabilir sadece fikir yürütüyorum..

Ama detect işlemi için karşıtlık önemli bunu biliyorum..

[aslan_korhan]

Güya her insanın yürüyüş şekli farklıymış, aynen parmak izinde olduğu gibi.
Şimdi bu konu üzerinde araştırma yapılıyormuş.
Tabiki Türkiyede değil  

Adamlar program ile bu sayede  insanları tanıyacakmış . Nasıl birşey olur bilemem artık...

[OG]

Webcam ile bahsi geçen gürültüsüz sistemin oluşturulması imkansız gibi.

Broadcast kameralarda bile bu tip gürültüler olabilir. Bahsi geçen gürültüler diyafram açıklığı ile alakalıdır. Diyaframı 4 civarında iken resim seviyesine kazanç vermeden (0dB)  elde edebilecek 1 voltluk resim seviyesine karşılık gelen ışık ortamı ideal çalışma ortamıdır. Yüksek kontrast ve alan derinliği için de diyaframın bu değerlerde olması gerekir. Bu diyafram değerine göre ışık seçilmelidir.  

Webcam'lerde belkide sürekli bir kazanç vardır, çünkü gerçekten ciddi gürültü var. Kullanılan cmos hücreler çok yüksek ışık seviyeleri istiyor olabilir. Scanner gibi cihazlarda kullanılan cmos hücreleri düşünün taradığı alanda bir hayli yüksek ışık var. Bu hücreleri dış ortam ışığında kullanabilmek için resim sinyaline kazanç veriliyor (3dB, 6dB, 12dB gibi) ve gürültü oluşuyor. Resim sinyalinde kazanç varsa kesinlikle gürültü vardır.