WikiDer > EMVA1288
EMVA1288[1] это электронный эталон измерения, разработанный Европейской ассоциацией машинного зрения (EMVA). Его цель - определить методы измерения и характеристики датчики изображения и камеры, которые используются в машинном зрении. В нем также представлены правила и рекомендации о том, как сообщать результаты и как составлять спецификации устройств.
Основная цель стандарта - охарактеризовать промышленные камеры. Следовательно, стандарты фотографии и телевидения не применяются. Необходимо было определить новый стандарт для приложений машинного зрения.
Стандарт можно использовать и бесплатно загрузить, но пользователь должен зарегистрироваться в EMVA, чтобы иметь право использовать логотип «Соответствие EMVA1288» в своих публикациях или продуктах.
История
Работа над стандартом 1288 началась в 2004 году. Версия 1 для монохромных камер была выпущена в августе 2005 года. В версии A2.01[2] выпущенный в августе 2007 г., включал дополнительный модуль линейности. В версии 3[3] опубликованная в ноябре 2010 года, была доступна первая версия, охватывающая монохромные и цветные камеры, а также линейные и линейные камеры вместе с характеристикой дефектных пикселей. Выпуск 3.1.[4] вступил в силу 30 декабря 2016 г.[5] Этот выпуск содержит лишь несколько доработок и дополнений. Его основная новая функция - это стандартизированная сводная таблица, которая еще больше упрощает сравнение камер. Наиболее важным усовершенствованием является определение нелинейности сигнала камеры, лучше адаптированное для камер с более высоким динамическим диапазоном. Единственными двумя другими важными дополнениями являются: а) кривая общего отношения сигнал / шум, которая включает пространственные неоднородности, и б) диаграммы горизонтальных и вертикальных профилей для содержательной и хорошо организованной характеристики различных типов пространственных неоднородностей.
Комитет по стандартизации до 2007 года возглавлял Мартин Вани из Авайбы. С 2008 года председателем является Бернд Яне, HCI, Гейдельбергский университет.
Принципы
Основные принципы
Стандарт использует только радиометрический единицы как Вт, джоули, количество фотоны, вольти т. д. Не используется фотометрический единицы как люкс.
Стандарт 1288 основан на линейной модели камеры. Все источники шума, за исключением фотонного шума и шума квантования, можно включить в один параметр - дисперсию темнового шума. Таким образом, модель содержит только три основных неизвестных: квантовую эффективность, темновой шум и коэффициент усиления системы.
Стандарт состоит из различных модулей. Некоторые модули являются обязательными, другие - необязательными. Для каждого модуля строится простая математическая модель описываемого явления или параметра. Затем определяется метод получения конкретных данных изображения. Наконец, на основе данных измерений параметр вычисляется с использованием простых формул.
Метод ответа
Отклик представляет собой график зависимости выходной мощности камеры (в цифровых числах) от падающего света (в виде количества фотонов). Наклон этого графика - это отклик камеры. Отклонение от идеальной прямой линии - это показатель нелинейности камеры.
Метод передачи фотона
Перенос фотонов - это график изменения выходного сигнала камеры (в квадрате цифровых чисел) по сравнению с выходным сигналом камеры для того же количества падающих фотонов (в цифровых числах). Максимум этой кривой определяет емкость насыщения. Самая левая точка определяет темный шум, а наклон определяет шум, вызванный самим светом.
Сводная таблица данных
Сводная таблица данных содержит три основных элемента:
Рабочая точка
Содержит полное описание настроек рабочей точки, в которой были получены измерения EMVA 1288. Не указанные настройки предполагаются заводскими настройками по умолчанию. Это гарантирует, что измерения можно будет повторить в любое время при тех же условиях.
Кривая переноса фотона и кривая отношения сигнал / шум
Кривая переноса фотонов показывает отклонение шума датчика изображения от среднего значения. Для идеальной линейной камеры эта кривая должна быть линейной. Только если нижние 70% кривой являются линейными, можно точно оценить рабочие параметры EMVA 1288. Если камера имеет какие-либо недостатки, их часто можно увидеть сначала на кривой переноса фотонов. Кривая двойного логарифмического отношения сигнал / шум [2b] является хорошим общим графическим представлением всех рабочих параметров камеры, за исключением темнового тока. Маркируются абсолютный порог чувствительности, а также емкость насыщения. Кроме того, на графике можно определить максимальное отношение сигнал / шум и динамический диапазон. Общий SNR показан пунктирной линией. Он включает как отклонения от временного шума, так и неоднородности. Если эта линия заметно лежит ниже сплошной линии кривой отношения сигнал / шум, неоднородности значительно снижают производительность камеры.
Параметры производительности EMVA 1288
В этом столбце перечислены все рабочие параметры EMVA 1288.
Соответствие EMVA1288
Если данные, соответствующие стандарту EMVA 1288, публикуются или предоставляются заказчику или какой-либо третьей стороне, необходимо предоставить полную таблицу данных. Спецификация, соответствующая стандарту EMVA 1288, должна содержать все обязательные измерения и графики, как указано в стандартном документе для версии 3.1.[6]