چگونه روزلوشن تصویر دوربین مدار بسته را محاسبه کنیم؟

چگونه روزلوشن تصویر دوربین مدار بسته را محاسبه کنیم؟

جزئیات موجود در یک تصویر به وسیله مشخصه ای به نام رزولوشن تعریف می گردد. هرچه فاصله کانونی عدسی ها کوچکتر باشد، وسعت دید گسترده تر می شود. در اغلب عدسی ها، فاصله کانونی بزرگتر از ۹۰ درجه باعث نمایش تصاویر خمره ای و منحنی شکل شده و تصاویر مذکور در لبه ها فشرده می گردند. عدسی های مستقیم الخط (راست خطی)، مثل آنهایی که از تکنولوژی نوری خطی شرکت TECHNOLOGIES THEIA، استتفاده می کنند، اعوجاج خمره ای ندارند و بنابراین وضوح تصاویر به سمت لبه های تصویر نیز حفظ می شود.

تعدد تعاریف

رزولوشن دارای تعاریف بسیاری می باشد. و هیچ تعریف واحدی را نمی توان برای همه موقعیت ها بکار برد. در اینجا تنها تعاریف مربوط به صنایع نظارت تصویری ارائه شده است.

تعریف ۱: رزولوشن به تعداد خطوط TV یا پیکسلی که حسگر تصویر در دوربین مدار بسته برای ضبط تصاویر بکار می برد، گفته می شود. هرچه تعداد خطوط بیشتر باشد، امکان ضبط جزئیات بیشتر یا میدان دید بزرگتری توسط دوربین وجود خواهد داشت. برای دوربین های آنالوگ، این یک تعریف معمول و رایج می باشد. تعداد خطوط TV در یک تصویر می تواند 480،320،570 و... باشد.

تعریف ۲: رزولوشن می تواند به عنوان تعداد کل پیکسل ها بیان شود. با استفاده از دوربین های مگاپیکسلی، به طور کلی رزولوشن عبارت است از حاصل گرد شده تقسیم تعداد کل پیکسل ها بر 1000000 جدول ۱ نمونه ای از رزولشون دوربین های مگاپیکسلی معمولی را نشان می دهد.

جدول 1:

مگاپیکسل	تعداد کل پیکسل ها	پیکسل های عمودی	پیکسل های افقی
HD*720	921,600	720	1280
1.3 MPIX	1,310,720	1024	1280
HD*1080	2,073,600	1080	1920
2 MPIX	1,920,000	1200	1600
3 MPIX	3,145,728	1536	2048
5 MPIX	4,915,200	1920	2560

جدول 1: تعداد پیکسل ها برای فرمت های مختلف دوربین مگاپیکسلی

دو نوع تعریف برای ویدئوی HD وجود دارد. دو برابر بودن رزولوشن در دوربین های HD 1080 در مقایسه با دوربین HD720، به معنی دو برابر بودن جزئیات و یا میدان دید تصاویر گرفته شده توسط آنها می باشد.

تعریف 3: رزولوشن می تواند سطح جزئیاتی باشد که یک تصویر قادر به ایجاد و یا ضبط و ذخیره آن می باشد. رزولوشن در حسگر تصاویر، به عنوان تعداد جفت خطاها به ازای هر میلی متر می باشد که به طور معمول توسط طراحان عدسی ها و مهندسین فناوری های نوری بکار می رود.

هر چقدر تعداد پیکسل ها در یک سنسور تصویری افزایش یابد، اندازه پیکسل ها کوچکتر می شود و برای دستیابی به بهترین تمرکز، به عدسی هایی با کیفیت بیشتر، نیاز خواهد بود. عدسی های دارای کیفیت بالاتر شامل عدسی هایی که توسط فناوری های THEIA ساخته شده اند، در زمره دوربین های مگاپیکسلی یا چند مگاپیکسلی قرار می برند و این موضوع به این معنی است که تصویر در محدوده رزولوشنی که دوربین برای آن طراحی شده است، به شدت متمرکز و واضح است.

تعریف 4: رزولشون می تواند به وسیله تعداد پیکسل های موجود در هر فوت یا متر از یک جسم، مشخص شود. این نگاشت ابعاد سنسور تصویر بر روی جسم، برای محاسبه اینکه چه سطحی از جزئیات در تصویر دیده می شود، بهترین روش محسوب می شود.

به طور اساسی، این یعنی حاصل تقسیم میدان دید افقی دوربین بر تعداد پیکسل های افقی. با این روش، تعداد پیکسل ها به ازای هر فوت به دست می آید؛ که می تواند به کیفیت تصویر نیز وابسته باشد.

تعریف مذکور، در ادامه این مقاله به طور مفصل توضیح داده خواهد شد.

ملزومات رزولوشن

هنوز یک استاندارد صنعتی برای سطوح دقیقی که در هر برنامه کاربردی نظارت ویدئویی مورد نیاز است، وجود ندارد. وجود پیکسل های بیشتر در تصویر مورد نظر، باعث رزولوشن بالاتر همچنین تشخیص و تعیین هویت موثرتری خواهد شد. با این وجود جزئیات بیشتر نیازمند دوربین هایی با رزولوشن بالاتر یا تعداد دوربین های بیشتری می باشند و بنابراین پهنای باند و حافظه بیشتری نیز برای ذخیره سازی مورد نیاز خواهد بود. البته در این مورد باید بین بودجه در نظر گرفته شده برای پروژه و سطح جزئیات، تعادل وجود داشته باشد.

در جدول 2، یک تصویر با سطوح مختلفی از وضوح تصویر (رزولوشن) نشان داده شده است که شامل جزئیات بیشتر برای شناسایی واضح تر با مشخصات 60PIX/FT و ردیابی اجسام متحرک برای میدان دید وسیع تری در10PIX/FT می باشد. هر تصویر دارای تعداد پیکسل های یکسانی است، اما هر چقدر میدان دید افزایش یابد، تعداد پیکسل ها به ازای هر فوت در تصویر، کاهش می یابد.

به علت اینکه در یک تصویر در مقایسه با دیگری، پیکسل های بیشتری وجود ندارد، بنابراین اثری در مقدار اطلاعات منتقل شده روی شبکه، به وجود نمی آورد و انتقال تصویری با وضوح بالاتر یا میدان دید وسیع تر نیز، هیچ تنزلی در کارایی شبکه ایجاد نمی کند.

جدول:

سطح رزولوشن	Pix/ft	Pix/m	سطح رزولوشن	Pix/ft	Pix/m
تشخبص هویت (جزئیات بیشتر)	60	200	آشکارسازی (امنیت عمومی)	20	70
سطح رزولشون	Pix/ft	Pix/m	سطح رزولوشن	Pix/ft	Pix/m
شناسایی (جزئیات قانونی)	40	130	عمومی (ردیابی متحرک ها)	10	30

جدول 2: هر چه وسعت دید افزایش می یابد، تعداد پیکسل های موجود در هر فوت کاهش خواهد یافت، بنابراین هر تصویری دارای تعداد پیکسل های یکسان و مشابهی می باشد و از این رو مقدار بار یکسانی به شبکه اعمال خواهد شد.