Uvod
Ko amodul kamerezajame sliko, neobdelane podatke izmodul kamere cmossenzor še ni vidna slika. Treba ga je obdelati – odstraniti motive, uravnotežiti belo, zmanjšati šum in izostriti. To naredi anProcesor slikovnih signalov (ISP). ISP je lahko namenski čip (strojni ISP) ali knjižnica programske opreme, ki deluje na glavnem procesorju (programski ISP). Ta članek primerjaISP strojne opreme vs ISP programske opreme, njihove prednosti in slabosti ter katera je prava za vašo aplikacijo.
Kaj je ISP?
Ponudnik internetnih storitev neobdelane podatke Bayer spremeni v končno sliko. Ključna delovna mesta:
Demosaicing – interpolacija barv.
Ravnovesje beline – nevtralizacija barvnih odtenkov.
Zmanjšanje hrupa – odstranjevanje zrn.
Ostrenje – izboljšanje robov.
Korekcija gama – prilagajanje svetlosti.
Dober ponudnik internetnih storitev lahko poskrbi, da je skromen senzor videti odličen; slab ponudnik internetnih storitev lahko uniči vrhunsko storitev4K modul kamere.
ISP strojne opreme – namenski čip
ISP strojne opreme je ločen čip ali blok v senzorju ali procesorju. Deluje v realnem času in uporablja zelo malo moči procesorja.
Prednosti
- Nizka latenca– takoj obdela vsak okvir; idealno za video v živo (endoskopija, droni).
- Nizka moč– namenska vezja porabijo veliko manj energije kot CPE.
- Dosledno– fiksen algoritem, brez spremenljivosti.
- Razbremeni CPE– pusti glavnemu procesorju prosto za druga opravila.
Slabosti
- Popravljeno– ni mogoče posodobiti ali nastaviti po izdelavi.
- Doda stroške– zahteva dodaten čip ali bolj zapleten senzor.
- Manj prilagodljiv– morda ne podpira barvnih krivulj po meri ali naprednega odstranjevanja šumov.
ISP strojne opreme je pogost v pametnih telefonih, akcijskih kamerah in mnogih drugihmodul HD kamereizdelkov.
- ISP programske opreme – obdelava na glavnem procesorju
ISP programske opreme je knjižnica (OpenCV, libraw ali koda po meri), ki se izvaja na gostiteljskem CPE, GPE ali DSP.
Prednosti
- Prilagodljiv– algoritme je mogoče posodobiti za izboljšanje kakovosti ali dodajanje funkcij.
- Brez dodatne strojne opreme– zmanjša stroške komponent.
- Prilagodljiv– implementirate lahko lastniško znanost o barvah ali obdelavo, specifično za nalogo (medicina, strojni vid).
- Potencialno močnejši– na močnem procesorju lahko zaženete zmanjševanje hrupa na osnovi umetne inteligence ali napredni HDR.
Slabosti
- Visoka obremenitev procesorja– lahko vpliva na druge naloge, zlasti na vgrajenih sistemih.
- Večja moč– obdelava slik na CPE za splošne namene porabi več energije.
- Višja latenca– odvisno od hitrosti procesorja; lahko povzroči padce okvirja.
ISP programske opreme je običajen v kamerah, ki temeljijo na osebnem računalniku,4K modul kameresistemi z zmogljivimi procesorji in izdelava prototipov.
Primerjalna tabela
| Vidik | ISP strojne opreme | ISP programske opreme |
|---|---|---|
| Zakasnitev | Zelo nizko (µs) | Višje (ms) |
| Moč | Nizka | visoko |
| obremenitev procesorja | Noben | Pomemben |
| Prilagodljivost | Popravljeno | Popolnoma prilagodljiv |
| Stroški | Dodaja čip | Brez čipa, vendar bo morda potreboval hitrejši CPE |
| Najboljše za | V realnem času, na baterije | Obdelava po meri na osnovi osebnega računalnika |
Primeri
- Modul HD kamere s strojno opremo ISP– tipičnomodul HD kamere(1080p) za spletno kamero USB ali endoskop pogosto integrira ISP strojne opreme. Izpiše obdelan YUV ali MJPEG, gostitelj pa prikaže samo sliko. To je preprosto, porabi malo energije in deluje na katerem koli računalniku.
- Modul kamere 4K s programsko opremo ISP – A 4K modul kamereki oddaja neobdelane podatke Bayer, potrebuje ponudnika internetnih storitev programske opreme na gostitelju. To je običajno pri vrhunskem strojnem vidu ali vgrajenih sistemih po meri, kjer razvijalec želi popoln nadzor. Gostitelj mora imeti hiter CPE (npr. NVIDIA Jetson, namizni računalnik).
- Modul kamere CMOS – obe možnosti – A modul kamere cmoslahko naročite z ali brez ISP strojne opreme. Surovi izhod daje prilagodljivost; ISP strojne opreme zagotavlja preprostost.
Katerega izbrati?
| Vaša prioriteta | Priporočilo |
|---|---|
| Nizka moč, dolga življenjska doba baterije | ISP strojne opreme |
| Najnižja latenca | ISP strojne opreme |
| Največja prilagodljivost, algoritmi po meri | ISP programske opreme |
| Preprosta integracija z računalnikom | ISP strojne opreme |
| Majhna velikost izdelka (brez dodatnega procesorja) | ISP strojne opreme |
| Video 4K na poceni procesorju | ISP strojne opreme (sicer bo CPE imel težave) |
Moduli kamere Sincere
Pri Sincere ponujamomodul kamererešitve s strojno in programsko opremo ISP:
- ISP strojne opreme– Integriran za delovanje z nizko porabo energije, plug-and-play.
- ISP programske opreme– Surovi izhodni moduli za obdelavo po meri na vašem gostitelju (ARM, FPGA, PC).
- Modul HD kamere– Na voljo s strojnim ISP ali neobdelanim izhodom.
- 4K modul kamere– ISP strojne opreme priporočamo večini uporabnikov; surovo za strokovnjake.
Povzetek
Izbira medISP strojne opreme vs ISP programske opremese zmanjša na moč, zakasnitev, prilagodljivost in vire procesorja. ISP strojne opreme je hiter, učinkovit in preprost – odličen za baterijsko napajanjemodul HD kamerenaprave. Programski ponudnik internetnih storitev vam omogoča popoln nadzor in nadgradljivost, vendar potrebuje zmogljiv procesor in porabi več energije. Za a4K modul kamere, je ISP strojne opreme pogosto praktična izbira, da se izognete preobremenitvi gostitelja. Razumevanje tega vam pomaga izbrati pravomodul kamere cmosza vaš projekt.
