حسگر دوربین مدار بسته

وظیفه حسگر دوربین مدار بسته تبدیل پرتوهای نور متمرکز به سیگنال ویدئویی متغیر در زمان است. این سیگنال ویدئویی پس از تولید به وسیله تجهیزات مخابراتی (کابل کواکسیال،زوج تابیده شده،فیبر نوری،امواج رادیویی) از طریق بستر انتقال به مرکز کنترل انتقال می یابد. حسگرهای حالت جامد برای تبدیل روشنایی تصویر به سیگنال ویدئویی از آرایه های سیلیکونی فوتو-حسگر (پیکسل) استفاده می کنند. این سیگنال پس از تقویت به منظور نمایش به نمایشگر منتقل می شود.
حسگر های حالت جامد از نظر فن آوری ساخت به چهاردسته اصلی ccd,cpd,cid,cmos تقسیم می شوند. در صنعت ساخت دوربین های حفاظتی از دسته اول تا چهارم استفاده می شود و توان مصرفی آنها از کسری از وات شروع و به 8 الی 20 وات برای دوربین های لوله کاتدی ختم می شود. شارژ الکتریکی در زمان شکل گیری تصویر روی حسگر دوربین به ولتاژ تبدیل می شود. این ولتاژها با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال به دست عدد تبدیل می شوند و برای پردازش های بیشتر نظیر تنظیم شدت روشنایی و رنگ به واحد پردازش تصویر ارسال می شوند.چشم انسان تصویر را یک جا نمایش می دهد اما سیگنال ویدئویی در دوربین معمولی یا مادون قرمز حرارتی پس از پیمایش نقطه به نقطه و پیکسل های افقی و عمودی حسگر های سیاه-سفید یا رنگی تولید می نمایند پیمایش از کنج بالایی سمت چپ تصویر شروع شده و در کنج پایین سمت راست خاتمه می بابد دوربین های رنگی با اختراع و استفاده از الگوریتم اصلاح رنگ بایر و سیستم تعادل رنگ سفید در ساخت دوربین،تولید شدند. این نوع فیلتر از فیلتر آبی -سبز-قرمز -قرمز و سبز تشکیل شده اند. به علت حساسیت زیاد چشم به رنگ سبز ،در این فیلتر رنگ سبز نسبت به رنگ های آبی و قرمز بیشتر استفاده شده است. فیلتر دیگری که از آن برای ذخیره اطلاعات رنگی استفاده می شود فیلتر رنگی CMYG (فیروزه ای،گلبهی،زرد و سبز است) با افزایش تعداد پیکسل های حسگر جزئیات بیشتری از صحنه قابل فیلم برداری می شود.حسگرهای سیاه -سفید و رنگی برای تولید تصویر شفاف و بدون نویز طوری طراحی می شوند که در طی شبانه روز با تغییرات سطح روشنایی سازگار شوند.نتیجه چنین طراحی هایی ساخت دوربین های ICCD,CMOS,CCDو مادون قرمز حرارتی است.بیشترین کاربرد به ترتیب متعلق به ICCD,CMOS,CCD و مادون قرمز حرارتی است.به علت حساسیت به نور نزدیک به مادون قرمز حسگرهای CCD,CMOSعلاوه بر کاربرد های روزانه معمولا در برخی مواقع از انها در کاربردهای شبانه هم استفاده می شود .نقاط قوت و ضعف های موجود در فن آوری ساخت حسگر های CCDو CMOS باعث شده است که کاربری های متفاوتی داشته باشند. به عنوان مثال به علت فن اوری پیشرفته ساخت حسگر های CCD, این حسگر ها در ساخت حافظه رایانه های شخصی استفاده می شوند .از حسگرهای ICCD برای کاربری شبانه و تحت شرایط روشنایی بسیار کم استفاده می گردد و در تاریکی مطلق,مه گرفته و گرد و غبار بهترین گزینه حسگر های مادون قرمز حرارتی هستند.

فن آوری ساخت حسگرهای CCD:
شارژ الکتریکی هر پیکسل در حسگر CCD از طریق تعداد محدودی گره خروجی -اغلب یک گره-به مبدل ولتاژ منتقل می گردد و پس از تبدیل شدن به سطوح مختلف ولتاژی از آن میانگین گیری شده و به صورت سیگنال آنالوگ از تراشه CCD خارج می شود .در مرحله بعدی سیگنال خروجی تقویت شده و به وسیله مبدل A\D به رشته عددی تبدیل می گردد و در نهایت به بیرون حسگر ارسال می شود. در تبدیل شدت روشنایی به سیگنال ویدئویی با استفاده از تمامی پیکسل ها یکپارچه گی خروجی (عاملی مهم در تعیین کیفیت تصویر)افزایش می یابد. در حسگر های CCD ،تقویت کننده یا مبدل های A/Dپیش ساخته وجود ندارد و بسیاری از مراحل بیرون از حسگر CCD انجام می شوند.
30 سال از استفاده حسگر های CCD در ساخت دوربین های عکاسی و فیلم برداری میگذرد و کیفیت بالای آنها سبب گردیده همچنان از آنها در ساخت دوربین استفاده شود. عموما این حسگر ها نسبت به حسگر های CMOS حساسیت نوری بالاتر و نویز کمتری دارند و در شرایط کم نور تصاویر بهتری تولید می کند .با این وجود حسگر ها معایبی نیز دارند.از آن جمله می توان به گران قیمت بودن و پیچیدگی اتصالات آنها در داخل دوربین اشاره کرد.علاوه بر این حسگر CCDمی توان 100 برابر بیشتر از حسگر CMOS مشابه خود برق مصرف کند.

فن آوری ساخت حسگر های CMOS:

در تراشه CMOS آرایه پیکسلی با مبدل A/D و تقویت کننده یکپارچه شده است. در حسگر های CMOS قابلیت ایجاد پنجره وجود دارد. که به کاربر امکان خواندن فقط یک قسمت از آرایه پیکسلی را می دهد. از این مزیت در تولید تصاویر کیفیت بالا و PTZدیجیتالی یا داشتن نرخ ارسال فریم بالاتر برای یک قسمت کوچک از آرایه پیکسلی استفاده می شود. پیشرفت های اخیر در فن آوری ساخت و یکپارچه سازی قسمت های مختلف در تراشه حسگرهای CMOS باعث شده بیش از پیش کیفیت تصویر این حسگر ها به حسگر های CCD نزدیک شود و قیمت تمام شده دوربین ها کاهش یابد .اتلاف توان حسگرهای CMOS در مقایسه با حسگر های CMOS در مقایسه با حسگر های CCD کمتر و ابعاد کوچکتری دارند.و می توان فرامین و ویژگی های بیشتر را در تراشه آنها یکپارچه سازی کرد.علاوه بر این به علت ارزانی حسگر های CMOS مگاپیکسلی نسبت به حسگر های CCD مگاپیکسلی ،تقاضا برای استفاده از آنها بیشتر است.

حسگر های مگاپیکسلی:
در هنگام انتخاب حسگر دوربین هماهنگی میان ابعاد حسگر ،دوربین مگاپیکسلی و پیکسل های آنها بسیار مهم است. به دلایل اقتصادی ،ابعاد بسیاری از حسگر های مگاپیکسلی- یعنی حسگر هایی که تعداد پیکسل آنها یک میلیون یا بیشتر باشد .هم اندازه یا کمی بزرگتر از حسگر های است که برای دوربین های با وضوح تصویر VFA (آرایه نگاره سازی ویدئویی) یعنی 640*480(307200) پیکسل استفاده می شوند. فرق حسگر های مگاپیکسلی نسبت به حسگر های VGA در تعداد پیکسل های بیشتر و ابعاد کوچک تر حسگر مگاپیکسلی است. به عنوان مثال برای حسگر های 1پ3 اینچی ابعاد پیکسل حسگر 2 مگاپیکسلی 3 میکرومتر و برای حسگر 1/3 اینچی مشابه VGA 7/5 میکرومتر است. از آن جایی که ابعاد پیکسل دوربین مگاپیکسلی کوچک تر است ،نور منعکس شده از صحنه به تعداد بیشتری از پیکسل ها می رسد و به همین دلیل وضوح تصویر بالاتر می رود. و جزئیات تصاویر دوربین مگاپیکسلی نسبت به دوربین VGA بیشتر می گردد . از قابلیت بزرگنمایی لحظه ای حسگر مگاپیکسلی می توان برای اجرای فرامین PTZ بدون حرکت دادن دوربین و تولید تصاویر منظره نما یا نمای بسته با کیفیت استفاده کرد.




آخرین نظرات ثبت شده برای این مطلب را در زیر می بینید:

برای دیدن نظرات بیشتر این پست روی شماره صفحه مورد نظر در زیر کلیک کنید:

بخش نظرات برای پاسخ به سوالات و یا اظهار نظرات و حمایت های شما در مورد مطلب جاری است.
پس به همین دلیل ازتون ممنون میشیم که سوالات غیرمرتبط با این مطلب را در انجمن های سایت مطرح کنید . در بخش نظرات فقط سوالات مرتبط با مطلب پاسخ داده خواهد شد .

شما نیز نظری برای این مطلب ارسال نمایید:


نام
آدرس ایمیل
وب سایت/بلاگ
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

آپلود عکس دلخواه: