Pivariety + STARVIS: модули камер для сверхслабого освещения с настройкой ISP для систем машинного зрения на Raspberry Pi
Семейство камер Pivariety для слабого освещения: IMX462 и другие модели в планах
Демонстрационное видео — на YouTube.
Сенсоры для сверхслабого освещения в линейке штатных камер Raspberry Pi
Когда Raspberry Pi выпустила модули камер на OV5647 и IMX219, у каждого было две версии: для видимого света и NoIR (без ИК-фильтра). Версия NoIR рассчитана на ночную съёмку с ИК-подсветкой — днём она даёт изображение и видео с фиолетовым оттенком. Raspberry Pi Foundation продаёт только саму плату камеры, а чтобы такой модуль нормально работал ночью, нужно отдельно покупать инфракрасные светодиоды.
Поэтому Arducam выпустила комплекты с ИК-подсветкой, а затем пошла дальше и добавила переключаемые ИК-фильтры. Так исходные модули камер Pi V1/V2 превратились в камеры для проектов с дневной и ночной съёмкой. Позже вышла камера IMX477 HQ с переключаемым ИК-фильтром.
В то время только эти три официально поддерживаемые камеры могли использовать развитые алгоритмы настройки ISP Raspberry Pi. К тому же фонд Raspberry Pi добавил в модули V2 и HQ крипточипы, чтобы пользователи не могли делать клоны и аналогичные платы камер.
Камера Raspberry Pi NoIR видит ночью за счёт активной ИК-подсветки. В модулях Arducam с переключаемым ИК-фильтром днём можно выключить ИК-светодиоды и переключить фильтр, но при круглосуточной работе камера постоянно переключается между монохромным и цветным изображением.
Чтобы решить все эти проблемы, Arducam запустила проект Pivariety.
В серии Pivariety Arducam планирует выпускать камеры, которые не только хорошо работают при сверхслабом и сложном освещении, но и используют штатную настройку ISP Raspberry Pi. Так можно получать фото и видео высокого качества — по оценке Arducam, лучшего в своём классе — без ИК-светодиодов и автоматических ИК-фильтров.
КМОП-сенсоры Sony STARVIS
На технологии STARVIS построены высокочувствительные сенсоры Sony для слабого освещения. Пиксели с обратной засветкой оптимизированы для камер видеонаблюдения, которым нужна чувствительность и в видимом, и в ближнем ИК-диапазоне (NIR).
Сенсоры STARVIS в камерах Pivariety закрывают разрыв между камерами NoIR и стандартными камерами Raspberry Pi.
Одна камера для любых условий: от прямого солнца до безлунной ночи
В идеале лучший результат от модуля камеры получают при подходящем внешнем освещении или с дополнительными источниками света. Но на практике камеры часто работают там, где освещённость меняется. В некоторых системах видеонаблюдения камеры стоят на улице, и в темноте остаётся рассчитывать только на свет звёзд. Тут и нужны камеры для сверхслабого освещения: высокая чувствительность и восприимчивость к ближнему ИК сводят потерю деталей к минимуму даже в безлунную или пасмурную ночь, когда освещённость составляет около 100 микролюкс.
Встраиваемые системы машинного зрения для сложного освещения
Освещение — ключевой фактор в большинстве задач компьютерного зрения. Угол падения света, его интенсивность, спектр и поляризация сильно влияют на эффективность и точность системы. Чаще всего управлять освещением нельзя, и улучшать приходится аппаратную или программную часть.
Камеры Raspberry Pi для сверхслабого освещения — только первый шаг. В Arducam рассчитывают, что это побудит сообщество создавать больше систем машинного зрения на Raspberry Pi, способных работать в самых плохих условиях освещения, и разрабатывать компактные масштабируемые камерные решения для промышленности и охраны с меньшими затратами на материалы и эксплуатацию.
