Технология ExtremeWDR – видеонаблюдение в сложных условиях

На протяжении всего времени развития видеонаблюдения для систем безопасности, разработчики специализированных технологий преследовали цель максимально повысить качество и информативность запечатленных сцен. Огромную роль в предложенных для этого решениях играет расширение динамического диапазона.

Динамический диапазон и проблемы современного мониторинга для безопасности

Соответствующие технологии применяются, когда главный наблюдаемый объект находится на чересчур ярком или светлом фоне. Такое положение объекта приводит к тому, что для отдельных участков изображения, получаемого от камеры, экспозиция оказывается слишком малой, а для других участков — слишком большой. Проще говоря, картинка будет частично слишком темной, а частично – слишком «засвеченной».

Чаще всего такая ситуация возникает, когда наблюдаемый объект находится в помещении, где на него попадает яркий свет с улицы. Второй типичный пример – свет автомобильных фар, направленный прямо в объектив камеры. В таких случаях на изображении теряются важные детали, оттенки и цвета, которые могли бы сыграть решающую роль для идентификации объекта, его классификации и изучения, а также для дальнейшего отслеживания при необходимости.

К сожалению, даже самые прогрессивные матрицы и сегодня еще далеки по ширине динамического диапазона (ДД) от глаза человека, и не могут качественно справиться с ситуацией, когда главный объект наблюдения затемнен из-за наличия светлого фона. Поэтому производители камер продолжают работать над созданием все новых решений для расширения ДД. Технологии, служащие для этого, объединены под общим термином WideDynamicRange (WDR).

Здесь мы поговорим об одной из новых и наиболее прогрессивных разработок в этой области. Она получила название «ExtremeWDR» и является изобретением компании HanwhaTechwin. Техническим базисом для нее служат чипсеты Wisenet7, которыми оборудуются самые эффективные камеры видеомониторинга от данного бренда, вошедшие в модельную линию Wisenet.

Как теперь решается проблема недостаточно широкого ДД?

Самым популярным (и заслужившим всеобщее признание) способом расширения ДД является коррекция переменной экспозиции. Данный метод предусматривает создание от двух и более снимков одной и той же сцены подряд на разной выдержке. При этом темные участки изображения выходят более детализированными при высокой выдержке, а светлые – при низкой. После этого отдельные снимки составляются в единый кадр. Развить и улучшить этот метод позволило появление особо мощных процессоров, в частности – чипсетов Wisenet7.

Технология Extreme WDR также использует суперпозицию 4х кадров, выполненных на разной выдержке, подобно ряду других современных техно-продуктов для расширения ДД. Благодаря внедрению этой технологии, видеокамеры Wisenet с матрицей 2МП способны расширять свой динамический диапазон до 150 децибел.

Объекты в движении и ДД – камеры с Extreme WDR решают и эту задачу

Смазанность движущихся объектов – одна из проблем, которые осложняют расширение динамического диапазона при использовании высокой экспозиции. Технология «Экстрим WDR» позволяет камере устранить искажение «картинки». Для этого разработали специальное решение – адаптивную тональную компрессию по результатам анализа сцены (SBATM). Иначе говоря – технологию компрессии оттенков.

Суть тональной компрессии заключается в снижении количества градаций яркости. Если говорить о технологии SBATM, то здесь этот режим используется в комплексе с анализом всей сцены. Именно мощные чипсеты Wisenet7 позволили решать эту задачу в режиме реального времени.

С анализа сцены, который помогает получить естественные изображения без потери важных деталей, начинается каждый цикл обработки следующего кадра. Затем задействуется коррекция тона и контраста, что обеспечивает возможность снизить интенсивность артефактов движения.

Четкие, детализированные изображения любых объектов – это достижимо с новыми камерами HanwhaTechwin

Основной целью расширения ДД является снижение яркости на пересвеченных участках и «подсвечивание» чересчур затемненных. Однако некоторые участки картинки изначально имеют нормальный диапазон и не требуют применения такого метода, поскольку из-за него на этих участках контрастность может слишком понизиться.

Для компенсации этого негативного явления было придумано пошаговое локализированное повышение контрастности. Данная методика также реализована в составе технологии Экстрим WDR от HT. С ее помощью обрабатываются отдельные участки кадра, на которых устраняется малейшая нечеткость и размытие деталей.

Реализовать технологию ExtremeWDR в камерах HT позволило появление высокопроизводительных чипсетов Wisenet7. В итоге владельцы таких видеокамер смогли существенно расширить сферу их применения, одинаково эффективно производя мониторинг, фото-видео фиксацию и идентификацию даже движущихся объектов в самых разных условиях освещения.