Johdanto
Kun akameramoduulikaappaa kuvan, raakadataacmos-kameramoduulianturi ei ole vielä katseltavissa oleva kuva. Se on prosessoitava – demosaicoitava, valkotasapainotettu, kohinaa vähennettävä ja terävöitettävä. Tämän tekee anKuvasignaaliprosessori (ISP). Internet-palveluntarjoaja voi olla erillinen siru (laitteisto-ISP) tai ohjelmistokirjasto, joka toimii pääprosessorissa (ohjelmiston ISP). Tässä artikkelissa verrataanlaitteisto-ISP vs ohjelmisto ISP, niiden edut ja haitat ja mikä sopii sovellukseesi.
Mikä on ISP?
Internet-palveluntarjoaja muuttaa Bayerin raakatiedon lopulliseksi kuvaksi. Keskeiset työt:
Demosaising – interpoloiva väri.
Valkotasapaino – neutraloi värisävyjä.
Melunvaimennus – viljan poisto.
Teroitus – reunojen parantaminen.
Gammakorjaus – kirkkauden säätö.
Hyvä Internet-palveluntarjoaja voi saada vaatimattoman anturin näyttämään hyvältä; huono Internet-palveluntarjoaja voi pilata huippuluokan4K-kameramoduuli.
Hardware ISP - Dedicated Chip
Laitteiston ISP on erillinen siru tai lohko anturin tai prosessorin sisällä. Se toimii reaaliajassa ja käyttää hyvin vähän suorittimen tehoa.
Edut
- Matala latenssi– käsittelee jokaisen kehyksen välittömästi; ihanteellinen live-videoon (endoskopia, droonit).
- Pieni teho– Dedikoidut piirit kuluttavat paljon vähemmän energiaa kuin CPU.
- Johdonmukainen– kiinteä algoritmi, ei vaihtelua.
- Purkaa suorittimen– jättää pääprosessorin vapaaksi muihin tehtäviin.
Haitat
- Korjattu– ei voida päivittää tai virittää valmistuksen jälkeen.
- Lisää kustannuksia– vaatii ylimääräisen sirun tai monimutkaisemman anturin.
- Vähemmän joustava– ei ehkä tue mukautettuja värikäyriä tai edistynyttä kohinanpoistoa.
Laitteiston ISP on yleinen älypuhelimissa, toimintakameroissa ja monissahd-kameramoduulituotteita.
- Ohjelmiston ISP – Prosessointi pääsuorittimessa
Ohjelmiston ISP on kirjasto (OpenCV, libraw tai mukautettu koodi), joka toimii isäntäprosessorissa, GPU:ssa tai DSP:ssä.
Edut
- Joustava– Algoritmeja voidaan päivittää laadun parantamiseksi tai ominaisuuksien lisäämiseksi.
- Ei ylimääräistä laitteistoa– vähentää komponenttien kustannuksia.
- Muokattava– voit toteuttaa omaa väritiedettä tai tehtäväkohtaista käsittelyä (lääketieteellinen, konenäkö).
- Mahdollisesti tehokkaampi– vahvalla suorittimella voit käyttää tekoälypohjaista kohinanvaimennusta tai edistynyttä HDR:ää.
Haitat
- Korkea suorittimen kuormitus– saattaa vaikuttaa muihin tehtäviin, erityisesti sulautetuissa järjestelmissä.
- Suurempi teho– Kuvien käsittely yleiskäyttöisellä CPU:lla kuluttaa enemmän energiaa.
- Korkeampi latenssi– riippuu suorittimen nopeudesta; voi aiheuttaa kehyksen putoamisen.
Ohjelmiston ISP on yleinen PC-pohjaisissa kameroissa,4K-kameramoduulijärjestelmät tehokkailla prosessoreilla ja prototyypeillä.
Vertailutaulukko
| Aspekti | Laitteiston ISP | Ohjelmiston ISP |
|---|---|---|
| Latenssi | Erittäin alhainen (µs) | Korkeampi (ms) |
| Tehoa | Matala | Korkea |
| CPU kuormitus | Ei mitään | Merkittävä |
| Joustavuus | Korjattu | Täysin joustava |
| Maksaa | Lisää sirua | Ei sirua, mutta saattaa tarvita nopeamman suorittimen |
| Paras | Reaaliaikainen, akkukäyttöinen | PC-pohjainen, mukautettu käsittely |
Esimerkkejä
- HD-kameramoduuli laitteiston ISP:llä– Tyypillinenhd-kameramoduuli(1080p) USB-verkkokameraa tai endoskooppia varten integroi usein laitteiston Internet-palveluntarjoajan. Se tulostaa prosessoidut YUV- tai MJPEG-muodot, ja isäntä näyttää vain kuvan. Tämä on yksinkertainen, vähän virtaa kuluttava ja toimii kaikilla tietokoneilla.
- 4K-kameramoduuli ohjelmiston Internet-palveluntarjoajan kanssa – A 4K-kameramoduulijoka tulostaa Bayerin raakadataa, tarvitsee ohjelmiston ISP:n isännässä. Tämä on yleistä huippuluokan konenäköjärjestelmissä tai mukautetuissa sulautetuissa järjestelmissä, joissa kehittäjä haluaa täyden hallinnan. Isännässä on oltava nopea suoritin (esim. NVIDIA Jetson, pöytätietokone).
- CMOS-kameramoduuli – molemmat vaihtoehdot – A cmos-kameramoduulivoidaan tilata laitteiston Internet-palveluntarjoajan kanssa tai ilman. Raakatulostus antaa joustavuutta; laitteisto-ISP tarjoaa yksinkertaisuuden.
Kumpi sinun pitäisi valita?
| Sinun prioriteettisi | Suositus |
|---|---|
| Pieni teho, pitkä akunkesto | Laitteiston ISP |
| Pienin latenssi | Laitteiston ISP |
| Maksimaalinen joustavuus, mukautetut algoritmit | Ohjelmiston ISP |
| Yksinkertainen PC-integraatio | Laitteiston ISP |
| Pieni tuotekoko (ei ylimääräistä prosessoria) | Laitteiston ISP |
| 4K-video edullisella suorittimella | Laitteiston Internet-palveluntarjoaja (muuten prosessori kamppailee) |
Sinceren kameramoduulit
Vilpittömästi tarjoammekameramoduuliratkaisut sekä laitteiston että ohjelmiston Internet-palveluntarjoajan kanssa:
- Laitteiston ISP– Integroitu vähän virtaa käyttävään plug and play -käyttöön.
- Ohjelmiston ISP– Raakalähtömoduulit mukautettua käsittelyä varten isännälläsi (ARM, FPGA, PC).
- HD-kameramoduuli– Saatavana laitteiston ISP:n tai raakalähdön kanssa.
- 4K-kameramoduuli– Laitteiston ISP:tä suositellaan useimmille käyttäjille; raakana asiantuntijoille.
Yhteenveto
Valinta välillälaitteisto-ISP vs ohjelmisto ISPperustuu tehoon, latenssiin, joustavuuteen ja suoritinresursseihin. Laitteiston Internet-palveluntarjoaja on nopea, tehokas ja yksinkertainen – erinomainen akkukäyttöisillehd-kameramoduulilaitteita. Ohjelmiston ISP antaa sinulle täyden hallinnan ja päivitettävyyden, mutta tarvitsee tehokkaan prosessorin ja kuluttaa enemmän energiaa. a4K-kameramoduuli, laitteisto-ISP on usein käytännöllinen valinta isännän ylikuormituksen välttämiseksi. Tämän ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan oikeancmos-kameramoduuliprojektillesi.
