Можно ли улучшить качество изображений, которые я получаю со скоростью 90 кадров в секунду?

Question

Я использую "Raspicam" (https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/camera.md) для проекта робототехники, где мне нужно получить как можно больше изображений за 1 секунду.

Камера работает отлично, когда я использую ее в стационарном режиме. Тем не менее, все выглядит довольно темно, когда я переключаю его на 90fps, 320x240.

В конце я буду обрабатывать изображение, поэтому низкое разрешение не проблема, для меня это преимущество. Однако я не могу поставить под угрозу качество цветов, так как от этого будет зависеть вся обработка.

У меня есть следующие свойства для настройки:

• CV_CAP_PROP_BRIGHTNESS: [0,100]

оставил это в автоматическом режиме -1

• CV_CAP_PROP_CONTRAST: [0,100]

также оставил это в автоматическом режиме -1

• CV_CAP_PROP_SATURATION: [0,100]

используется 100

• CV_CAP_PROP_GAIN: (iso): [0,100]

используется 100

• CV_CAP_PROP_EXPOSURE: -1 авто. [1,100] выдержка от 0 до 33 мс

используется 100

• CV_CAP_PROP_WHITE_BALANCE_RED_V: [1100] -1 автоматический баланс белого

оставил его в автоматическом режиме (что-то ненулевое испортило изображение по какой-то причине)

• CV_CAP_PROP_WHITE_BALANCE_BLUE_U: [1100] -1 автоматический баланс белого

оставил его в автоматическом режиме

Есть ли способ улучшить качество изображений, которые я получаю со скоростью 90 кадров в секунду, используя эти значения? Что может быть причиной темноты моего изображения?

Вот изображение, которое я имею на скорости 90 кадров в секунду:

Вот изображение, которое у меня есть в стационарном режиме (разрешение выше в этом, я только что загрузил его, чтобы показать, как должны были выглядеть настоящие цвета):

Answer 1

TL; DR

Не очень, правда. Скорость затвора 11 мс в помещении при слабом освещении - сложная ситуация даже для профессиональной камеры.

---

Longer

Примечание: мой английский ограничен, и я отвечаю только той информацией, которую смог найти о Raspicam.

Полагаю, вы совершаете обычную ошибку, путая частоту кадров (fps) со скоростью затвора; они похожи, но не связаны между собой.

Скорость затвора - это период времени, в течение которого датчик камеры подвергается воздействию света: чем дольше свет попадает в камеру и попадает внутрь датчика, тем ярче будет конечное изображение; например выдержка 10 мс означает, что затвор открыт на 10 мс, и что датчик получает свет в течение этого времени.

Вместо этого частота кадров - это частота, с которой камера записывает кадры: не вдаваясь в подробности, 90 кадров в секунду означает, что каждые 1/90 секунды камера принимает любой сигнал на датчике и генерирует новый кадр. , Здесь нет продолжительности: что там есть.

Таким образом, если вы установите скорость затвора в 11 мс, это означает, что затвор открывается, датчик получает свет в течение 11 мс, затем затвор закрывается и так далее. И искренне, на 1/90 скорости затвора в помещении при плохом освещении без вспышки, вы не можете надеяться на многое даже от хорошего оборудования, а тем более от игрушечной камеры, такой как Raspicam.

Так что вы можете сделать, в конце концов?

Ну ... это зависит.

Raspi имеет отдельные настройки для частоты кадров и скорости затвора. Таким образом, вы можете сохранить 90 кадров в секунду, если вам это действительно нужно, и изменить выдержку, чтобы попытаться достичь чего-то, если условия позволяют это. Теория утверждает, что ваша выдержка должна быть в два раза больше частоты кадров, поэтому для частоты кадров 90 кадров в секунду (1/90) ваша выдержка должна быть 5,5 мс (1/180); Это хорошее правило, но вы можете игнорировать его, если результаты соответствуют вашим потребностям, и, например, попытаться сделать обратное. Я серьезно сомневаюсь, что у вас получится что-то хорошее, но тем не менее, попытка не повредит.

Answer 2

Можно ли улучшить качество изображений, которые я получаю со скоростью 90 кадров в секунду?

Конечно. Вам нужно добавить больше света.

Answer 3

Если эта проблема может быть решена, вероятно, это вызывает ее:

оставил это в автоматическом режиме -1

Вы оставили много настроек в автоматическом режиме. Автоматический режим означает, что вы даете много контроля над тем, что происходит.

Возможно, камера не может выполнить все вычисления для всех автоматических режимов при увеличении частоты кадров.

Измените все настройки на значения, отличные от auto, чтобы получить достойный результат.

Тогда попробуйте, если вы по-прежнему получаете те же результаты для разных частот кадров.

Наилучший подход для предотвращения изменения результатов изображения (из статического пейзажа) заключается в поддержании постоянных настроек камеры.

Это в значительной степени соответствует охвату этого сайта.

---

Если проблема не устранена, попробуйте использовать камеру с другим программным обеспечением.

Используйте встроенное программное обеспечение, как описано в документации , и проверьте, не возникает ли у вас такая же проблема с этим программным обеспечением.

Вероятно, все дело в программной или аппаратной проблеме, которая не входит в сферу применения этого сайта. Попробуйте задать вопрос на http://raspberrypi.stackexchange.com,, который имеет этот вопрос, который, кажется, имеет отношение:

Библиотека Raspicam C ++ - для правильной яркости захваченного изображения требуется несколько грабов (ов)