تفاوت دوربین مداربسته با ویژگی DNR و 3D DNR چیست؟

با سلام خدمت شما مخاطبین گرامی، با یک مطلب آموزشی دیگر (تفاوت DNR و 3D DNR چیست؟) در ارتباط با ویژگی های دوربین های مداربسته در خدمت شما هستیم. دوربین های مداربسته سالهاست که به بازارهای جهانی وارد شده اند و از انواع اولیه ای که از دوربین مداربسته معرفی شد تا دوربین هایی که امروز ما از آنها استفاده می کنیم، به عبارتی از زمین تا آسمان تفاوت وجود دارد.

دوربین های اولیه بسیاری از ویژگی های که دوربین های امروزی از آنها بهره می برند را نداشتند و به همین دلیل محدودیت های فراوانی داشتند که به نوعی مانع ارائه بهترین کیفیت تصویر و در نهایت برقراری امنیت در فضاها می گردید.یکی از مهم ترین مواردی که بر کیفیت تصاویر دوربین ها تاثیر می گذاشت، افتادن نویز بر روی تصویر دوربین ها بود که به دلایل مختلفی در زمان های مختلف روی می داد. پس از بروز این مشکل، محققین و پژوهشگران برندها تصمیم گرفتند تا تکنولوژی را اختراع کنند تا نویز موجود در تصاویر برطرف گردد. DNR یکی از همین ویژگی هاست که در ادامه این مطلب قصد داریم اطلاعات بیشتری در ارتباط با آن در اختیار شما قرار دهیم

می دانیم که …

 دوربین های مداربسته دائما در حال دریافت نویزها و امواجی هستند که توسط عوامل خارجی متعدد مانند دستگاه های اطراف یا مدارهای داخلیشان تولید می شوند. حال ممکن است این سوال برای شما پیش آمده باشد که این امواج و نویز ها چگونه بر کیفیت تصاویر دریافتی تاثیر می گذارند؟ امواج و نویز های یاد شده که در محیط موجود هستند توسط سنسورهای دوربین مداربسته جذب می شوند و در نهایت باعث ایجاد برفک و تاری در تصاویر ارسالی از سوی دوربین های مداربسته می شوند. در ادامه این مطلب ابتدا بصورت مختصر به توضیح تفاوت DNR و 3D DNR می پردازیم و سپس آنها را بصورت مفصل شرح خواهیم داد.

 

نویز چیست؟

به هر سیگنالی که شکل سیگنال اصلی تصویر را تغییر بدهد، نویز تصویر گفته می‌شود. دوربین‌های مداربسته در مکان‌های تاریک و کم نور، با استفاده از مکانیزم AGC  سیگنال‌های تصویر را تقویت میکنند. به همراه سیگنال، نویز هم در این روند تقویت می شود و باعث به وجود آمدن لکه‌های سفید و سیاه در قاب دوربین می‌شود و ظاهری دانه ای به آن می بخشد که این مسئله از مشکلات موجود دردوربین‌های مداربسته می‌باشد.  عوامل زیادی از جمله شرایط آب و هوا مثل  باد و باران، ارتعاشات و سیگنال‌های اضافی موجود در محیط اطراف دوربین، شدت نور محیط و… باعث ایجاد نویز در تصاویر می‌شود.

 

انواع نویز در دوربین‌های مداربسته

• نویز S/N حاصل از سیگنال الکترونیکی است که به دلیل کم بودن نور محیط در تصاویر به وجود می‌آید.
• گرد و خاک موجود روی CCD یا داغ شدن آن باعث ایجاد نقاط سیاه و سفید روی تصاویر می‌شود.
• افت سیگنال در اثر داغ شدن بیش از حد دستگاه VDR باعث ایجاد نویز می‌شود.
• نویزهای الکترومغناطیسی که اغلب به صورت خطوط و موج روی تصاویر ظاهر می‌شوند.
• دور بودن محل نصب دوربین‌های مداربسته از دستگاه VDR و همچنین استفاد از کابل‌های بی کیفیت باعث ظاهر شدن نویز در تصاویر می‌شود.
• آداپتور نامناسب و نوسانات برقی باعث بالارفتن امواج ولتاژ خروجی آداپتور بیش از حد استاندار می‌شود.

در حال حاضر کمپانی‌های دنیا در تلاش هستند با ارائه تکنولوژی‌های لازم، بتوانند تمامی نویزهای نام برده شده را به طور کامل برطرف کنند. یکی از پرکاربردترین تکنولوژی‌هایی که در این زمینه استفاده می‌شود تکنولوژی DNR می‌باشد. در واقع فقط مورد اول یعنی نویز S/N در برابر قابلیت DNR برطرف می شود.

 

کاهش نویز دیجیتال در دوربین مداربسته یا Digital noise reduction

اصطلاح DNR مخفف سه واژه Digital Noise Reduction به معنای کاهش نویز دیجیتال است. DNR یک سیستم دیجیتالی نرم افزاری است که از طریق روش‌های پردازش تصویر، نویز الکترونیکی در تصویر را کاهش می دهد. عملکرد این تکنولوژی از طریق پردازشگر می باشد و با ایجاد فیلترهایی بر روی تصاویر، باعث بالابردن کیفیت و شفافیت تصاویر می شود.

DNR با استفاده از یک مکانیزم ساده پردازش این نویز را شناسایی کرده و تا جای ممکن آن را کم می کند. در حقیقت این تکنولوژی با استفاده از تکنیک کاهش نویز فریم به فریم، نویز الکترونیکی در تصاویر را کاهش می‌دهد. به این صورت که با مقایسه‌ی هر فریم با فریم، هر نقطه نامتعارف را که با فریم کناری همخوانی ندارد؛ حذف می‌کند. در نتیجه هرچه تصویر شما یکپارچگی رنگی بیشتری داشته باشد تاثیر DNR بر روی آن بیشتر خواهد بود.

معمولا تکنولوژی سنتی DNR فقط اشیا جلوی تصویر را پردازش کرده و نویزهایشان را کم می‌کند و اجسام موجود در فاصله دورتر پردازش نشده باقی می‌مانند. تکنولوژیDNR  تنها نویزهای دیجیتالی ( نقطه نقطه‌های تصویر ) را حذف می کند و بر نویزهای مغناطیسی که معمولا به صورت موجی شکل در تصویر دوربین ظاهر می‌شوند اثری ندارند. فناوری‌‌های مختلفی جهت کاهش نویز به طور مداوم در حال به روز رسانی هستند. در حال حاضر شرکت‌ها به دنبال قابلیت‌های جدیدی هستند تا بتوانند میزان نویز تصاویر و فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز آن‌ها را تا حد ممکن کاهش دهند.

 

DNR مخفف چیست؟

DNR مخفف سه کلمه Digital Noise Reduction است و به معنای قابلیتی در دوربین های مداربسته است که بصورت دیجیتالی، نویزهای موجود در تصویر را از بین می برد.

3D-DNR نوعی پیشرفته از تکنولوژی DNR است که نویز ها را بصورت خیلی موثرتر حتی در شرایطی که نور محیط کم است یا نور کافی وجود ندارد، از تصویر فیلتر می نماید.

با دانستن شرح مختصری از این دو قابلیت، ابتدا قصد داریم تا انواع نویز را به شما توضیح داده و سپس نحوه عملکرد این دو قابلیت  و تفاوت DNR و 3D DNRرا برای شما بازگو کنیم:

انواع نویز در دوربین های مداربسته

دو نوع نویز وجود دارد که بر روی کیفیت تصاویر خروجی از دوربین های مداربسته  تفاوت تاثیر بسزایی دارد که این دو نویز به شرح زیر هستند:

نویز نوع اول :

زمانی که سنسور CCD دوربین مداربسته داغ می گردد یا گرد و خاک درون دوربین مداربسته وجود داشته باشد، نویز نوع اول ایجاد می شود. این نوع نویز ها بصورت تصادفی رخ می دهند و به هیچ عنوان ارتباطی با پیکسل های تصویر اطرافشان ندارند. این موارد عموما بصورت نقاطی سیاه و سفید رنگ در تصویر خروجی از دوربین ایجاد می شوند که باعث پایین آمدن کیفیت می گردند.

نویز نوع دوم :

این نویز توسط یک تداخل که بصورت تصادفی روی می دهد ایجاد می شود. این تداخل ریشه در حرکت الکتریسیته در مدارهای دوربین مداربسته دارد. این نوع نویز باعث می شود رنگ پیکسل های تصویر ضبط شده کمی با رنگ تصویر محیط واقعی تفاوت کند که این موضوع در نهایت باعث می شود تا تصاویر تار و کدر به نظر برسند و کیفیت مناسبی نداشته باشند.

DNR چیست؟

پیش تر توضیح دادیم که تکنولوژی دی ان آر تکنولوژی است که برای کاهش نویز در دوربین های مداربسته به کار می رود. این تکنیک بدین صورت عمل می کند که هر فریم را با فریم کناری اش مقایسه نموده و هر نقطه نامتعارفی که با فریم کناری اش همخوانی نداشته باشد حذف می نماید. این روش با استفاده از مقایسه و تلفیق نمودن فریم هایی که در اختیار دارد، نویز کلی تصویر را کاهش می دهد.

تکنولوژی سنتی DNR عموما نویزها و اطلاعات ناخواسته ای را که در جلوی تصویر وجود دارد، از بین می برد. این موضوع بدبن معناست که فقط اشیا جلوی تصویر پردازش می شوند و نویزهای موجودشان کم می گردد. این موضوع در حالی است که اشیا موجود در فضاهای دورتر پردازش نشده باقی می مانند. اجازه بدهید یک مثال را در این باره برای شما مطرح کنیم:

یک پارکینگ را در تاریکی شب تصور کنید. خودروها و افراد مختلفی در تصویر وجود دارند. در مقابل دوربین، خودرو ها و افرادی هستند که پردازش می شوند و نویزهایشان حذف می گردد اما اشیا دیگری نیز وجود دارند که در پس زمینه هستند. این موارد اما همچنان پردازش نشده باقی می مانند. پس از اینکه به تکنولوژی  DNR پرداختیم نوبت به تکنولوژی 3D-DNR می رسد که در ادامه قصد داریم به تفاوت DNR و 3D DNR بپردازیم.

3D DNR چیست؟

3D DNR به عبارتی تکنولوژی مدرن دی ان آر است و تکنولوژی سنتی دی ان آر را یک قدم فراتر می برد. تکنولوژی 3D DNR نه تنها روش سنتی فریم به فریم را انجام می دهد بلکه باعث کاهش نویز نقطه ای نیز می گردد. کاهش نویز نقطه ای، هر پیکسل را با پیکسل کناری اش مقایسه نموده و نویزهای نا خواسته ای که در داخل فریم ها پیدا شده است را از بین می برد. این تکنولوژی کل تصویر را پردازش نموده و خروجی کار را با کیفیت و وضوح بالا تحویل می نماید.

3D DNR چه مزایایی دارد؟

همانطور که پیش تر نیز توضیح داده شد، 3D DNR قابلیت ها و مزایای بسیاری دارد که  از مزایای تکنولوژی DNR بیشتر است.

این تکنولوژی فوق العاده سیگنال های واضح تری را نسبت به تکنولوژی  DNRتولید می کند. این موضوع باعث می شود با صرفه جویی در فضای ذخیره سازی، مدت زمان بیشتری بر روی هارد دیسک ذخیره شود که این موضوع می تواند برای بسیاری از کاربران دوربین های مداربسته اهمیت بالایی داشته باشد.

دوربین هایی که از تکنولوژی تری دی دی ان آر استفاده می نمایند، تصاویر فوق العاده شفاف تر و واضح تری را ارائه می نمایند که همین موضوع باعث می شود تشخیص چهره ها دقیق تر شود. تکنولوژی تریدی دی ان آر علاوه بر اینکه نویزها را کاهش می دهد، حرکات اضافی ناشی از نویز ها را در تصویر کاهش می دهد که این موضوع باعث می شود دستگاه دی وی آر بطور بسیار کارآمدتر بتواند عملیات تشخیص حرکت را انجام دهد. (تشخیص حرکت یا موشن دیتکت). این تکنولوژی بخصوص در فضاهایی که در محیط، نور کمی وجود دارد نیز عملکرد بهتری دارد و می تواند کاربران را از نظر کیفیت راضی نماید.

تکنولوژی تری دی دی ان آر کمک شایانی به عملکرد تکنولوژی های تشخیص چهره و تشخیص حرکت می کند و باعث می گردد دقت آنها افزایش چشمگیری پیدا نماید.

 

 

ویژگی DNR سه بعدی، یک قابلیت تازه در تجهیزات نظارتی به حساب می‌آید و آن دسته از دوربین‌های مداربسته ساخت سال 2018 به بعدکه قابلیت WDR داشته باشند، از این ویژگی هم بهره می برند. این محصولات به شرح زیر است:

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE56D8T-ITM

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE16D8T-IT3

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE16D8T-IT3Z

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE16D8T-IT

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE18U8T-IT3

دوربین مداربسته هایک ویژن DS-2CE78U8T-IT3

*تمام دوربین های مداربسته IP با برند هایک ویژن و هایلوک و ITR و ویزیترون این قابلیت را دارند که در نور کم از اجسام در حال حرکت تصویر با کیفیتی ارائه دهند.

مزایای تکنولوژی DNR در دوربین مداربسته

• ثبت تصویر و پردازش در درون دوربین و عدم نیاز به پردازش Back-End
• عدم پرداخت هزینه اضافی برای زمان و تکنیک کارکردن روی تصویر
• ارائه تصاویر واضح و واقعی و میسر بودن تشخیص چهره افراد
• کاهش فضای ذخیره مورد نیاز برای ثبت تصاویر
• ثبت آسان حرکات جسم متحرک در نور کم

 

معایب تکنولوژی DNR در دوربین مداربسته

در صورت فعال بودن DNR  دو بعدی هاله‌ای تیره و تار در پشت جسم متحرک ایجاد می‌شود که با غیر فعال کردن DNR از بین می‌رود اما تصویر نهایی کیفیت مطلوب را نخواهد داشت. این مسئله با استفاده از قابلیت  DNR سه بعدی برطرف شده به طوری که هم نویز تصاویر ثابت و هم متحرک حذف می‌شود.

 

کدام محصولات از قابلیت DNR بهره می‌برد؟

می‌توان گفت طی سال‌های اخیر تقریبا درتمام دوربین‌های مداربسته این تکنولوژی تعبیه شده است. در واقع در تمام محصولات ویزیترون، ITR، ÷هایک ویژن، هایلوک، نگرون و نیکسون این قابلیت موجود است. در این میان محصولات هایک ویزن کیفیت بسیار بالایی دارند و قابلیت DNR در این دسته از دوربین‌ها بسیار قدرتمند بوده و اغلب پیکسل‌های کوچک مزاحم در تصویر را از بین می‌برد. محصولات هایلوک، نگرون و نیکسون هم این تکنولوژی را دارند و تصویر دریافتی توسط این دوربین‌ها کیفیت بالایی دارد.

 

نتیجه گیری

یکی از مهم ترین مواردی که بر کاهش کیفیت تصاویر دوربین های مداربسته تاثیر بسزایی دارد، نویزهایی است که بر روی تصاویر ظاهر می شوند. راه های متعددی برای برطرف نمودن این نویز ها وجود دارد که از جمله این روش ها می توان به روش های دیجیتالی و روش های فیزیکی اشاره نمود. در یکی دیگر از مقالات آموزشی وب سایت به رفع نویز تصاویر دوربین های مداربسته اشاره کاملی داشتیم اما در آن مطلب صحبتی درباره رفع نویز دوربین های مداربسته بصورت دیجیتالی نداشتیم.

برندهای تولید کننده دوربین های مداربسته برای اینکه از هزینه بکاهند و نیازی به این موضوع نباشد که بصورت فیزیکی و با استفاده از سخت افزارها، نویز ها را برطرف کنند، تکنولوژی را به کار گرفتند که دی ان آر نام داشت. تکنولوژی دی ان آر بصورت فیزیکی نویز ها را حذف می نمود و بعدها نسخه مدرن تری از این تکنولوژی ارائه شد که تری دی دی ان آر نام داشت. توصیه این است اگر قصد دارید تصاویر با کیفیت بالا حتی در تاریکی شب داشته باشید، از دوربین هایی استفاده کنید که به تکنولوژی های DNR مجهز باشند چرا که خروجی کار بسیار قدرتمند و قابل قبولی در مقایسه با دوربین هایی بدون این تکنولوژی را دارند.