Įvadas
Kai akameros modulisužfiksuoja vaizdą, neapdorotus duomenis išcmos kameros modulisjutiklis dar nėra matomas vaizdas. Jis turi būti apdorotas – sutvarkytas, subalansuotas baltos spalvos balansas, sumažintas triukšmas ir paryškintas. Tai atlieka anVaizdo signalo procesorius (ISP). IPT gali būti specialus lustas (aparatinės įrangos IPT) arba programinės įrangos biblioteka, veikianti pagrindiniame procesoriuje (programinės įrangos IPT). Šiame straipsnyje palyginamaaparatinės įrangos IPT vs programinės įrangos IPT, jų privalumus ir trūkumus ir kuris tinka jūsų programai.
Kas yra IPT?
IPT neapdorotus „Bayer“ duomenis paverčia galutiniu vaizdu. Pagrindiniai darbai:
Demosaiciningas – interpoliuojanti spalva.
Baltos spalvos balansas – neutralizuojantis spalvų atspalvius.
Triukšmo mažinimas – grūdų pašalinimas.
Galandimas – briaunų paryškinimas.
Gama korekcija – ryškumo reguliavimas.
Dėl gero IPT kuklus jutiklis gali atrodyti puikiai; prastas IPT gali sugadinti aukščiausios klasės produktą4K kameros modulis.
Aparatinės įrangos IPT – skirtas lustas
Aparatūros IPT yra atskiras lustas arba blokas jutiklio arba procesoriaus viduje. Jis veikia realiuoju laiku, naudodamas labai mažai procesoriaus galios.
Privalumai
- Mažas delsimas– akimirksniu apdoroja kiekvieną kadrą; idealiai tinka tiesioginiam vaizdo įrašui (endoskopijai, dronams).
- Maža galia– skirtos grandinės sunaudoja daug mažiau energijos nei centrinis procesorius.
- Nuoseklus– fiksuotas algoritmas, jokio kintamumo.
- Iškrauna CPU– palieka pagrindinį procesorių laisvą kitoms užduotims atlikti.
Trūkumai
- Pataisyta– po pagaminimo negalima atnaujinti ar derinti.
- Prideda išlaidas– reikalingas papildomas lustas arba sudėtingesnis jutiklis.
- Mažiau lankstus– gali nepalaikyti pasirinktinių spalvų kreivių arba išplėstinio triukšmo slopinimo.
Aparatinės įrangos IPT yra įprastas išmaniuosiuose telefonuose, veiksmo kamerose ir daugelyje kitųHD kameros modulisproduktų.
- Programinės įrangos IPT – apdorojimas pagrindiniame procesoriuje
Programinės įrangos IPT yra biblioteka (OpenCV, libraw arba pasirinktinis kodas), veikianti pagrindiniame CPU, GPU arba DSP.
Privalumai
- Lankstus– Algoritmai gali būti atnaujinami siekiant pagerinti kokybę arba pridėti funkcijų.
- Jokios papildomos aparatūros– sumažina komponentų kainą.
- Pritaikoma– galite įdiegti patentuotą spalvų mokslą arba konkrečioms užduotims skirtą apdorojimą (medicininį, mašininį regėjimą).
- Potencialiai galingesnis– naudodami stiprų centrinį procesorių galite paleisti AI pagrįstą triukšmo mažinimą arba pažangų HDR.
Trūkumai
- Didelė procesoriaus apkrova– gali turėti įtakos kitoms užduotims, ypač įterptosiose sistemose.
- Didesnė galia– vaizdų apdorojimas bendros paskirties procesoriuje sunaudoja daugiau energijos.
- Didesnis delsimas– priklauso nuo procesoriaus greičio; gali nukristi rėmas.
Programinės įrangos IPT yra įprasta kompiuterinėse kamerose,4K kameros modulissistemos su galingais procesoriais ir prototipų kūrimas.
Palyginimo lentelė
| Aspektas | Aparatinės įrangos IPT | Programinės įrangos IPT |
|---|---|---|
| Latencija | Labai mažas (µs) | Didesnis (ms) |
| Galia | Žemas | Aukštas |
| CPU apkrova | Nėra | Reikšmingas |
| Lankstumas | Pataisyta | Visiškai lankstus |
| Kaina | Prideda lustą | Nėra lusto, bet gali prireikti greitesnio procesoriaus |
| Geriausiai tinka | Realiuoju laiku, maitinamas baterijomis | Kompiuterinis, pritaikytas apdorojimas |
Pavyzdžiai
- HD kameros modulis su techninės įrangos IPT– TipiškasHD kameros modulis(1080p), skirta USB kamerai arba endoskopui, dažnai integruoja aparatinės įrangos IPT. Jis išveda apdorotą YUV arba MJPEG, o pagrindinis kompiuteris rodo tik vaizdą. Tai paprasta, mažai galios ir veikia bet kuriame kompiuteryje.
- 4K kameros modulis su programinės įrangos IPT – A 4K kameros moduliskuri išveda neapdorotus „Bayer“ duomenis, pagrindiniame kompiuteryje turi programinės įrangos IPT. Tai įprasta aukščiausios klasės mašininio matymo arba pritaikytose įterptosiose sistemose, kur kūrėjas nori visiškai valdyti. Pagrindinis kompiuteris turi turėti greitą procesorių (pvz., NVIDIA Jetson, stalinis kompiuteris).
- CMOS kameros modulis – abi parinktys – A cmos kameros modulisgalima užsisakyti su techninės įrangos IPT arba be jo. Neapdorota produkcija suteikia lankstumo; aparatinės įrangos IPT suteikia paprastumo.
Kurį turėtumėte pasirinkti?
| Jūsų prioritetas | Rekomendacija |
|---|---|
| Maža galia, ilgas baterijos veikimo laikas | Aparatinės įrangos IPT |
| Mažiausia delsa | Aparatinės įrangos IPT |
| Maksimalus lankstumas, pasirinktiniai algoritmai | Programinės įrangos IPT |
| Paprasta kompiuterio integracija | Aparatinės įrangos IPT |
| Mažas gaminio dydis (be papildomo procesoriaus) | Aparatinės įrangos IPT |
| 4K vaizdo įrašas nebrangiame CPU | Aparatinės įrangos IPT (kitaip procesoriui bus sunku) |
Nuoširdūs fotoaparato moduliai
Nuoširdžiai siūlomekameros modulissprendimai su technine ir programine IPT:
- Aparatinės įrangos IPT– Integruotas mažos galios, „plug-and-play“ veikimui.
- Programinės įrangos IPT– Neapdoroti išvesties moduliai, skirti individualiam apdorojimui jūsų pagrindiniame kompiuteryje (ARM, FPGA, PC).
- HD kameros modulis– Galima su aparatūros IPT arba neapdorota išvestimi.
- 4K kameros modulis– Daugeliui vartotojų rekomenduojamas aparatinės įrangos IPT; neapdorotas ekspertams.
Santrauka
Pasirinkimas tarpaparatinės įrangos IPT vs programinės įrangos IPTpriklauso nuo galios, delsos, lankstumo ir procesoriaus išteklių. Aparatinės įrangos IPT yra greitas, efektyvus ir paprastas – puikiai tinka naudojant akumuliatoriųHD kameros modulisprietaisai. Programinės įrangos IPT suteikia visišką valdymą ir galimybę atnaujinti, tačiau jam reikia galingo procesoriaus ir sunaudojama daugiau energijos. Dėl a4K kameros modulis, aparatinės įrangos IPT dažnai yra praktiškas pasirinkimas siekiant išvengti pagrindinio kompiuterio perkrovimo. Suprasdami tai, galite pasirinkti tinkamącmos kameros modulisjūsų projektui.
