Evolución de la tecnología de compensación de retroiluminación.
Una cámara de videovigilancia moderna es impensable sin sistemas de procesamiento de imágenes adicionales. Para realizar observaciones de alta calidad en diferentes condiciones de iluminación, en diferentes momentos del día, se utilizan muchos sistemas para procesar la señal extraída de la matriz CCD. Entre estos sistemas se encuentran la “compensación de retroiluminación” (BLC – Backlight Compensation) y el “rango dinámico (ultra) amplio” (WDR – Wide Dynamic Range). Estos sistemas se discutirán en el artículo.
Lo ideal para una cámara de vigilancia es un objeto que esté iluminado uniformemente por una fuente de luz ubicada detrás de la cámara en relación con el objeto. En este caso, es deseable el ángulo mínimo de reflexión del flujo de luz desde la superficie del objeto en relación con la lente de la cámara. En este caso conseguimos una imagen de alta calidad con valores óptimos de brillo y contraste en todo el encuadre. Pero ésta es una situación ideal, muy lejanamente relacionada con la realidad.
Normalmente, cuando organizamos una videovigilancia, nos enfrentamos a escenas de iluminación de objetos muy diversas y complejas, que varían tanto en el tiempo como en la ubicación física de la fuente de luz. Un ejemplo serían las siguientes escenas.
La cámara está dirigida a la puerta, detrás de la cual hay una habitación con iluminación de mayor intensidad que en la habitación controlada. En este caso, la persona que entra por la puerta aparecerá como una silueta oscura sobre el fondo de la entrada.
La cámara proporciona una visión general de una habitación con ventanas. Durante el día, bajo un sol brillante, los objetos entre la cámara y la ventana aparecerán como siluetas oscuras.
Al observar el área de noche, las luces iluminarán el marco.
El marco contiene tanto áreas iluminadas como áreas sin iluminación, por ejemplo, la entrada a la entrada, un pasaje subterráneo, un arco.
Si es necesario controlar y registrar las matrículas de los coches por la noche, los faros dirigidos a la cámara iluminan la imagen y hacen imposible ver no sólo las matrículas, sino también el propio coche.
Hay otros ejemplos en los que la iluminación desigual o la presencia de una fuente de luz frente a la cámara provocan la imposibilidad de identificar objetos.
Para solucionar este problema, los fabricantes de cámaras de vídeo idearon la tecnología BLC: Backlight Compensation, o compensación de retroiluminación.
Inicialmente, el sistema funcionó según el siguiente algoritmo. Si había un área oscura en el cuadro (una cierta proporción con respecto al área clara, generalmente al menos el 20% del área total del cuadro), el procesador de video comenzaba a aumentar el brillo de la imagen hasta que el área oscura «salía» a una relación normal de brillo/contraste para la percepción. En este caso, el aumento de brillo se aplicó a todo el encuadre, lo que condujo a un brillo significativo de las áreas ya brillantes del encuadre. De esta forma, el sistema BLC existió durante bastante tiempo, hasta que aparecieron los procesadores de señales de vídeo modernos y la tecnología de videovigilancia avanzó mucho.
El siguiente paso fue la aparición de sistemas de compensación de retroiluminación con escaneo de doble fotograma y el uso de tecnología de amplio rango dinámico (WDR). La función WDR (en pocas palabras, el rango dinámico se define como la relación entre el valor máximo de brillo de la imagen y su valor mínimo) le permite organizar una visualización de alta calidad de las áreas claras y oscuras del encuadre.
El escaneo doble del encuadre utilizando procesadores modernos y rápidos divide el encuadre en dos componentes, que constan de áreas oscuras y claras del encuadre. Cada componente se procesa por separado (la parte oscura se vuelve más brillante, la parte clara permanece igual o disminuye ligeramente su brillo), luego estas dos partes se combinan en un marco. El resultado es una imagen de áreas claras y oscuras procesadas con la misma alta calidad. Además del brillo, el contraste de la imagen también se ajusta automáticamente.
Entre las funciones ampliadas de BLC, fue posible ajustar el nivel de operación del efecto a través del menú, así como la ubicación del área en el cuadro donde opera la función. El nivel actual de funcionamiento de las cámaras con BLC y WDR permite la observación en la oscuridad en presencia de fuentes de luz brillantes dirigidas a la cámara. Por ejemplo, es posible identificar las matrículas no sólo con las luces de cruce, sino también con las luces de carretera.
Vale la pena señalar que no solo el número es visible con las luces de cruce , pero también objetos que se encuentran más allá del nivel de las fuentes de luz brillantes ubicadas a una distancia de varias decenas de metros detrás de los faros.
Modo de luz de cruce HS-BLC Uno de los derivados del sistema BLC es el llamado HS-BLC (Highlight Suppression Backlight Compensation o, en algunos modelos de cámaras, HLC (Highlight Compensation). Un sistema que permite invertir las áreas superbrillantes. de la imagen también se ajustan el nivel y el área de procesamiento del fotograma. En los sistemas estándar, la inversión se produce en negro. En los sistemas más avanzados, se puede seleccionar el color al que se convierte la parte brillante del fotograma. intensidad de la inversión y tiempo de funcionamiento de la función (las 24 horas del día o solo por la noche) tr>
. "Evolución de la tecnología de compensación de retroiluminación.")
En el mercado ruso de videovigilancia ya han aparecido modelos, desde versiones básicas y de nivel medio hasta cámaras callejeras profesionales con iluminación IR, que están equipadas con chips modernos que admiten los últimos sistemas de procesamiento de video, incluidos BLC, HS-BLC, WDR, D-WDR, etc. El costo de estas cámaras es ligeramente mayor que el de sus contrapartes sin chip, etc. pueden proporcionar nuevas opciones para construir sistemas de vigilancia en objetos con iluminación compleja , incluidos grupos de entrada, bares y restaurantes, y vigilancia nocturna.