Технология extremeWDR — новое слово в видеонаблюдении при сложном освещении

30.11.2021

На всех этапах развития современного видеонаблюдения одной из задач, которую разработчикам постоянно необходимо решать снова и снова, всё время улучшая результат, является расширение динамического диапазона камер (Wide Dynamic Range — WDR). Это обусловлено тем, что самые лучшие матрицы пока даже отдалённо не могут сравниться по ширине динамического диапазона с человеческим глазом.

Новым достижением в этом движении к совершенству стала технология extremeWDR, которую разработала компания Hanwha Techwin. Технология реализована на базе чипсета Wisenet 7 — им в настоящее время оснащаются передовые модели камер видеонаблюдения Wisenet, выпускаемых компанией.

Рис. 1. Расширение динамического диапазона камеры применяется, когда главный объект затемнён из-за наличия яркого фона

Расширять динамический диапазон камеры необходимо в случаях, когда в кадре присутствуют участки настолько светлые и тёмные, что на них неразличимы важные детали. Типичным примером данной ситуации является помещение, в которое через окно попадает яркий свет с улицы (рис. 1). Другой важный случай — свет автомобильных фар, направленный на камеру.

Наиболее распространённым и признанным методом расширения динамического диапазона является управление переменной экспозицией. Съёмка кадра производится в этом случае два или более раза с разной выдержкой — тёмные места получаются детально проработанными при большей выдержке, а светлые — при меньшей. Затем это изображение складывается в единый кадр. Развитие данного метода подстёгивается появлением более мощных процессоров, таких как чипсет Wisenet 7.

Рис. 2. Соединение двух (слева) и четырёх (справа) кадров, сделанных с разной выдержкой

В технологии extremeWDR, как и в ряде других передовых средств расширения динамического диапазона, используется суперпозиция четырёх кадров, сделанных с разной выдержкой (рис. 2). В наиболее современных камерах Wisenet такой подход позволяет расширять динамический диапазон 2-мегапиксельных моделей до 150 дБ.

До сих пор важным проблемой этого метода являлась некоторая смазанность подвижных объектов, вызванная использованием большой экспозиции. В технологии extremeWDR данный недостаток в значительной мере устранён. Для этого применяется «Адаптивная тональная компрессия на основе анализа сцены» (Scene Based Adaptive Tone Mapping — SBATM).

Рис. 3. Создание единого кадра с использованием технологии SBATM

Смысл тональной компрессии, или компрессии оттенков, состоит в уменьшении числа градаций яркости. В случае технологии SBATM тональная компрессия применяется в сочетании с анализом всей сцены (рис. 3), возможность выполнять который в режиме реального времени даёт мощный чипсет Wisenet 7.

С этого анализа, позволяющего получать естественное изображение без потери информации, начинается каждый цикл обработки очередного кадра. Далее в действие вступает коррекция тона и контрастности, что даёт возможность уменьшить проявление артефактов движения.

Рис. 4. Результат расширения динамического диапазона традиционным способом (слева) и с помощью технологии extremeWDR (справа)

Цель расширения динамического диапазона состоит в том, чтобы снизить яркость на пересвеченных участках и повысить на затемнённых. В результате в отдельных частях изображения, к которым его изначально не требовалось применять, контрастность из нормальной может превратиться в слишком низкую. Скомпенсировать это негативное явление позволяет входящее в состав технологии extremeWDR пошаговое локальное повышение контрастности. С его помощью снижается нечёткость и размытие деталей изображения на отдельных участках кадра (рис. 4).

Технология extremeWDR пришла на рынок видеонаблюдения вместе с чипсетом Wisenet 7, благодаря его высокой мощности. Она существенно расширяет применимость телекамер Wisenet при сложных условиях освещения.

Количество показов: 2694
 
Компания:  Hanwha Techwin / WiseNet