Endoskop kameraları düşük ışıkta nasıl performans gösterir?

Giriş
Endoskop kameraları genellikle boruların, motor silindirlerinin veya insan vücudunun içi gibi karanlık ve dar alanlarda çalışır. İyi düşük ışık performansı önemlidir. Kamera loş koşullarda iyi göremezse görüntü gürültülü, karanlık veya bulanık hale gelir ve kusurların veya doku sorunlarının tespit edilmesi zorlaşır. Bu makalede , endoskop kamera modülü tasarımlarının zayıf aydınlatmayı nasıl ele aldığı, düşük ışık yeteneklerini neyin sınırladığı ve nasıl seçileceği açıklanmaktadır. hd endoskop kamera modülünün ihtiyaçlarınız için doğru

Düşük Işık Neden Zorlayıcıdır
Parlak flaş kullanabilen bir akıllı telefonun aksine, endoskop kamera modülünde LED'ler için çok az yer vardır. Aydınlatma genellikle merceğin etrafındaki birkaç küçük LED'den gelir. Kamera çok az yansıyan ışıkla çalışmalıdır. Düşük ışıkta iki sorun ortaya çıkıyor:

• Karanlık görüntü – sensöre yeterli sayıda foton ulaşmıyor.

• Gürültü – sensör sinyali yükseltir, bu da rastgele elektronik gürültüyü yükselterek grenli bir görüntüye neden olur.

Üreticiler artırmak için çeşitli teknikler kullanıyor düşük ışık performansını .

1. Hassas bir CMOS Sensörü Seçin
Çoğu modern skopta cmos endoskop kamera modülü kullanılır . CMOS sensörleri doğal olarak aynı güçteki eski CCD'lerden daha hassastır. Arkadan aydınlatmalı (BSI) teknolojisi, kabloları piksellerin arkasına yerleştirerek hassas alana daha fazla ışığın ulaşmasını sağlar. BSI'lı bir cmos endoskop kamera modülü, %30-50 daha hassas olabilir . düşük ışıkta aynı piksel boyutuna sahip BSI olmayan bir sensöre göre

Örneğin Sony IMX290, BSI sayesinde mükemmel düşük ışık performansı nedeniyle tıbbi ve endüstriyel kapsamlarda popülerdir.

2. Piksel Boyutunu Artırın (veya Daha Büyük Bir Sensör Kullanın)
Daha büyük pikseller daha fazla ışık toplar. 2,0 µm'lik bir piksel, 1,0 µm'lik bir piksele göre dört kat daha fazla foton yakalar. Belirli bir endoskop kamera modülünde sensör boyutu, uç çapıyla sınırlıdır. Çok ince dürbünler (3 mm'nin altında) küçük pikselli küçük sensörler (örn. 1/9″) kullanmalıdır, bu nedenle düşük ışıkta zorluk çekerler . bir hd endoskop kamera modülü (1080p), daha büyük piksellere ve çok daha iyi düşük ışık performansına sahiptir. 1/4' veya 1/3' sensörlü

3. Yüksek Kaliteli Optik Kullanın
Daha geniş diyafram açıklığına (daha küçük f numarası) sahip bir lens, sensöre daha fazla ışığın ulaşmasını sağlar. Bir f/2,0 lens, f/2,8'in iki katı kadar ışık iletir. Esnek bir endoskop kamera modülünde lens genellikle sınırlayıcı faktördür; küçük ve ucuz olmalıdır. Üst düzey dürbünler, düşük ışıkta yakalamayı iyileştirmek için f/1,8 ila f/2,4 arası çok öğeli cam lensler kullanır.

4. LED Aydınlatmasını Optimize
Edin Yerleşik LED'ler ana ışık kaynağıdır. iyileştirmek için : Düşük ışıkta görüntülemeyi

• Watt başına daha yüksek ışık çıkışına sahip LED'ler kullanın.

• LED'leri lense mümkün olduğunca yakın yerleştirin.

• Sensörün pozlaması ile senkronize edilmiş LED'lere darbe verin (küresel deklanşör sensörleri buna titreme olmadan izin verir).

Bazı esnek endoskop kamera modülü tasarımları, tıbbi laparoskoplarda yaygın olan harici yüksek yoğunluklu bir ışık kaynağına bağlanan LED'ler yerine fiber optik ışık kılavuzları kullanır.

5. Dijital Gürültü Azaltma Uygulayın
İyi donanıma rağmen bir miktar gürültü kalır. Kameranın ISP'si (görüntü sinyali işlemcisi) uzaysal ve zamansal gürültü azaltma uygular. Uzamsal NR geçerli kareyi yumuşatır; zamansal NR birkaç karenin ortalamasını alır. Her ikisi de greni azaltır ancak aynı zamanda ince ayrıntıları bulanıklaştırabilir. İyi bir hd endoskop kamera modülü, gürültü azaltma ve ayrıntıların korunmasını dengeler.

6. Pozlama Süresini Artırmak için Kare Hızını Düşürün
Çok karanlık sahnelerde kamera pozlama süresini artırabilir. Örneğin, 30 fps'den (kare başına 33 ms) 15 fps'ye (kare başına 66 ms) düşme, toplanan ışığı iki katına çıkarır. Bunun telafisi daha kesintili bir videodur; sabit inceleme için kabul edilebilir, ancak hızlı hareket için kabul edilemez.

Endoskop Tipine Göre Düşük Işık Performansı

Daha İyi Düşük Işık Endoskopisi için Pratik İpuçları

• Harici aydınlatma ekleyin – Mümkünse ayrı bir ışık kaynağı (fiber optik veya parlak LED halkası) kullanın.

• Bir BSI sensörü seçin – sorun . Cmos endoskop kamera modülünün BSI teknolojisini kullanıp kullanmadığını

• Kare hızını azaltın – Birçok yazılım aracı, fps'yi düşürmenize ve pozlama süresini artırmanıza olanak tanır.

• Lensi temizleyin – Toz veya nem ışık iletimini azaltır.

• LED parlaklığını artırın – Bazı endoskoplar ayarlanabilir LED akımına sahiptir; maksimuma ayarlayın.

Samimi'nin Düşük Işıklı Endoskop Kamera Modülleri Samimi olarak,
tasarlıyoruz : endoskop kamera modülü ürünleri düşük ışıklı temel ölçüt olarak

• Cmos endoskop kamera modülü – Yüksek hassasiyet için BSI sensörleri.

• Hd endoskop kamera modülü – 1/3″ büyük piksel sensörlü 1080p.

• Esnek endoskop kamera modülü – Fiber optik ışık kılavuzu bağlantı noktalarına sahip seçenekler.

Özet
düşük ışık performansı, Endoskop kamera modülündeki sensör hassasiyetine (BSI CMOS), piksel boyutuna (sensör formatı), lens açıklığına, LED aydınlatmaya ve gürültü azaltımına bağlıdır. bir hd endoskop kamera modülü, çoğu inceleme için mükemmel sonuçlar verir. 1/3″ BSI sensörlü Çok dar alanlar için, küçük sensörlü esnek bir endoskop kamera modülünün düşük ışık yeteneği daha zayıf olacaktır; harici aydınlatmaya ihtiyacınız olabilir. Bu faktörleri anlamak doğru cmos endoskop kamera modülünü seçmenize yardımcı olur. , karanlık ve zorlu ortamlar için