Sistema de digitalización de píxeles DPS de Pixim. Cámaras con matriz Pixim.
La tecnología DPS (Digital Pixel System) patentada por Pixim marca un avance fundamental en la tecnología de imágenes. Basado en tecnología desarrollada por la Universidad de Stanford en los años 90. El siglo pasado, Pixim creó un dispositivo que permite la adquisición y procesamiento de imágenes de alta calidad con un rango dinámico mejorado. Un mayor rango dinámico mejora significativamente la calidad de las imágenes que contienen áreas claras y oscuras.
La esencia de la invención DPS es la introducción de un convertidor analógico a digital (ADC) para procesar cada píxel del sensor fotosensible. El ADC convierte la señal luminosa en un valor digital directamente en el punto de formación de la imagen, minimizando así la pérdida de señal y la influencia mutua de los elementos de la matriz, haciendo posible métodos para una reducción significativa del ruido. Debido a que los datos están en formato digital, se pueden utilizar varias técnicas de procesamiento de señales digitales para lograr una reproducción óptima de la imagen.
La esencia de DPS
Para lograr una calidad de imagen incomparable, la tecnología DPS de Pixim utiliza una técnica de adquisición de información conocida como muestreo múltiple. Dentro de un solo campo (que en el vídeo cambia 50 o 60 veces por segundo), cada célula (píxel), independientemente de las demás, se mide muchas veces sin destruir su carga. El sistema de imágenes determina el momento óptimo para muestrear y almacenar información de píxeles hasta el punto en que la celda ya esté saturada y ya no pueda retener carga adicional. En el dibujo de la izquierda, la celda iluminada (píxel de luz) se almacena en el momento T3, el último momento de muestreo antes del 100% de saturación. El píxel oscuro acumula carga más lentamente, por lo que requiere tiempo adicional antes de que se produzca el muestreo y el almacenamiento en T5. Los datos de información almacenados (brillo, tiempo, nivel de ruido) obtenidos para cada celda se procesan en paralelo y se convierten en una imagen de alta calidad. Esto contrasta con otras tecnologías, que establecen un tiempo de exposición general para todo el fotograma, y en este momento se toman muestras de todos los píxeles, lo que da como resultado que algunos píxeles de la imagen queden subexpuestos (demasiado oscuros) y otros sobreexpuestos (demasiado claros). . Designaciones en el dibujo: en el eje de ordenadas — el porcentaje del flujo luminoso convertido, en el eje de abscisas — tiempos de muestreo (exposición típica).
Ojo y cerebro
El primer producto DPS de Pixim, el sistema de imágenes de vídeo D2000, combina un sensor de luz digital y un procesador de imágenes digitales. El sensor digital y el procesador digital funcionan de manera similar a cómo interactúan el ojo y el cerebro humanos para producir la mayor calidad de imagen posible. Así como el cerebro de una persona que entra en una habitación oscura ordena a los ojos que dilaten la pupila para recibir más luz, el procesador digital carga un nuevo código en el sensor para cambiar no sólo los tiempos de exposición, sino también los algoritmos operativos para obtener imágenes. El resultado es la mejor imagen posible teniendo en cuenta los parámetros de imagen y las condiciones de iluminación específicos.
Cada celda es una cámara de vídeo
Dado que cada celda (píxel) tiene su propio ADC y la información se genera y procesa de forma independiente, como resultado, cada píxel actúa como una cámara de video separada. El tiempo de exposición de cada píxel se ajusta para adaptarse a las condiciones de iluminación únicas de cada celda en la matriz del sensor de luz. Un dispositivo basado en DPS contiene esencialmente cientos de miles de cámaras de vídeo individuales, cada una de las cuales produce la mejor imagen posible. Luego, estas imágenes se combinan para crear un cuadro o imagen de video de alta calidad.
A medida que la tecnología de imágenes continúa evolucionando hacia sistemas totalmente digitales, el sistema de digitalización de píxeles DPS de Pixim permitirá la adquisición y el procesamiento de imágenes de alta calidad en videocámaras y cámaras digitales.
pixim
Traducción de Yuri GEDZBERG
security-bridge/articles/10/324/
Las cámaras basadas en tecnología PIXIM también están disponibles para los consumidores en el mercado ruso. Te presentamos algunos modelos.
Cámara color Smartec STC-2008 con matriz PIXIM® y WDR hasta 120 dB
La cámara en color de alta sensibilidad STC-2008 de Smartec está equipada con una matriz PIXIM de 1/3 de pulgada con una resolución de 720 x 540 píxeles. y se produce en fábricas de Japón. Gracias al uso de la tecnología PIXIM, esta cámara CCTV puede funcionar en un amplio rango dinámico de hasta 120 dB y será más efectiva en áreas con iluminación en constante cambio, incluidas las condiciones de la calle. STC-2008 tiene una sensibilidad de 1 lux y en modo de acumulación de fotogramas hasta 0,03 lux, resolución: 520 TVL, ajuste automático/manual del balance de blancos, AGC y función de compensación de retroiluminación, que le permiten formar una imagen de la más alta calidad en varios vídeos. condiciones de vigilancia. Al mismo tiempo, STC-2008 puede funcionar con cualquier lente cuya apertura esté controlada por una señal de video o una señal de corriente continua. Gracias al procesamiento de video digital y de muestreo múltiple, la cámara compensa completamente la distorsión de la imagen causada por la luz de fondo o fondos brillantes, los cambios repentinos en la iluminación, así como los cambios de color en condiciones de luz débil o demasiado brillante.
ZC-DW4312PHA (GANZ)
Módulo de cámara en carcasa tipo domo. Matriz CMOS con tecnología PIXIM, 720 x 540 píxeles, PAL. Lente varifocal con corrección IR de 3,3 a 12 mm.
Resolución: 520 TVL, mín. iluminación – 1,3 lux (F1.4). Control de iris CC.
Ángulo de visión: 89,8–23,9°. Amplio rango dinámico: 120 dB, 17 bits.
Tensión de alimentación: 12 voltios CC/24 voltios CA.
Gracias al mecanismo de tres ejes, la cámara se puede orientar correctamente cuando se instala en una pared, techo o cualquier superficie inclinada.
Todos los controles y configuraciones se realizan a través del menú en la pantalla.
Gracias al sensor Pixim incorporado, la cámara ZC-DW4312PHA produce imágenes de contraste óptimo en interiores y la ZC-DWT4039PHA produce imágenes en exteriores. La función Amplio Rango Dinámico funciona incluso en las condiciones de iluminación más difíciles y calcula automáticamente los valores ideales para su funcionamiento para ofrecer siempre imágenes HD de la más alta calidad.
Cámara domo a color con rango dinámico extendido basada en SRD-VF540PD en matriz Pixim
La cámara de video utiliza la innovadora tecnología de procesamiento de señal de video Pixim/DPS, que utiliza un convertidor analógico a digital directamente en cada píxel de la matriz y el procesamiento de señal por microprocesador en tiempo real. Se produce un intercambio de datos bidireccional de alta velocidad entre el procesador de señal y la matriz, lo que permite controlar de forma adaptativa los parámetros operativos de cada elemento fotosensible individual, obteniendo así la imagen más limpia e informativa posible.
Gracias a esta tecnología se consigue un Rango Dinámico Ultra Amplio (UWDR), cientos de veces mayor que el de las cámaras tradicionales. A pesar de cualquier cambio en la iluminación, la cámara proporciona imágenes de alta calidad sin áreas sobreexpuestas ni oscuras.
El módulo de trabajo SRD-VF540PD es capaz de girar en 3 planos, por lo que la cámara se puede instalar en cualquier lugar y posición, proporcionando una visión general del área requerida.
Cámara de vídeo color CCWC1345 (Siemens)
La cámara de video en color CCWC1345 tiene un alto rango dinámico de 120 dB, DPS (Sistema de píxeles digitales) de 32 bits, detección de movimiento incorporada, resolución horizontal de más de 500 TVL, salida de video a través de par trenzado (UTP), sensibilidad 0,5 lux, ajustando el foco trasero.
El CCWC1345 utiliza un sensor CMOS y un chipset DPS Pixim D2500 de 32 bits que convierte la luz en una señal digital de cada píxel, lo que permite tiempos de exposición optimizados de forma independiente para cada píxel. Esto garantiza una claridad de imagen extrema y una combinación de colores precisa. Este chipset le permite capturar los detalles más pequeños al grabar vídeo, incluso en condiciones de mala visibilidad.
El uso de chips Pixim amplía significativamente el rango dinámico de la cámara, lo que distingue a la cámara CCWC1345 de sus contrapartes fabricadas con tecnologías convencionales. La principal ventaja de la tecnología PIXIM es la capacidad de obtener imágenes de buena calidad incluso cuando se trabaja en condiciones de iluminación intensa, donde otras cámaras quedarían completamente «cegadas».
Cámara exterior con matriz Pixim Camclosure IS110 (Pelco)
El mini domo Camclosure serie IS110 tiene función WDR y filtro de corte IR incorporado. El modo día/noche implementado en este circuito le permite utilizar eficazmente esta cámara tanto durante el día (sensibilidad 0,8 lux) como durante la noche (0,08 lux, en modo SENS 8X hasta 0,02 lux).
El uso de la tecnología Pixim le permite afrontar eficazmente el problema de la iluminación nocturna. Un ejemplo de lugar ideal para utilizar una cámara de este tipo: estacionamiento en la calle, donde la iluminación cambia bruscamente por la noche (iluminación de los faros, etc.) y es necesario inspeccionar las áreas sin iluminación.
Para un funcionamiento confiable y eficiente en condiciones exteriores, esta cámara tiene todo lo que necesita: una apertura automática, una lente varifocal incorporada (3,0 — 9,5 o 9,0 — 22 mm), una carcasa de aluminio a prueba de vandalismo y una carcasa de policarbonato. cúpula.
Además, el modelo tiene un transmisor de señal de vídeo incorporado a través de un cable de par trenzado, que también es muy conveniente para uso en exteriores.