Elektroninen kuvan stabilointi (EIS)

EIS (Electronic Image Stabilization) on lyhennys Elektronisesta kuvan stabiloinnista - kuvan parannustekniikasta, joka käyttää elektronista käsittelyä.

EIS minimoi sumennusta ja mukautuu kameran tärinään, jonka ulkoiset tekijät usein aiheuttavat, esimerkiksi, tuuli, vuoren värinät raskaan liikenteen tai kameran väärän asennuksen vuoksi, esim liian korkea tai liian joustava masto.

EIS ei pysty ehkäisemään sumennusta esineen liikkeessä tai liiallista kameran tärinää, mutta se on valmistettu minimoimaan sumennusta normaalistä käsilinssin tärinästä. Tietyt kamerat ja linssit on rakennettu edistyneimmissä aktiivitiloissa.

Kuva. 1. Kameran kuva EIS kytkettynä pois ja päälle

Kuva on stabiloitu, kun kuva-anturin kaappaamaa kuvaa käsitellään. Kuvan käsittelijä jäljittää tietoja kuva-anturista reaaliajassa. Tietoja analysoidaan eri algorytmejä käyttämällä, jotka tunnistavat ja mittaavat kaikki muutokset tallennetussa kuvassa. Jos algoritmi tunnistaa vaihdon tärinänä, muutos (yleensä kuva vaihto) käynnistetään tärinän kompensoimiseksi. EIS järjestelmälle voidakseen kompensoida tehokkaasti tärinää ja vaihtaa kuvaa nimenomaisten rajojen puitteessa, lisäalueita on luotava sen reunoilla yhtä kahdesta menetelmästä käyttäen.

Ensimmäinen liittyy digitaaliseen zoomaukseen kuvan keskiosaan. Tallennettu kuva yksinkertaisessa kehyksessä on osa koko kuvaa, ja sen asento kuvassa voidaan muuttaa tarpeen mukaan. Jos kuva vaihtojen tietyn osan sisältö liittyy seuraavan kuvan kehykseen, jakson rajat vaihtuvat myös. Tuloksena kuvapisteet, jotka vaihtuivat kuva-anturissa varastoidaan ilman uuden koordinointijärjestelmän vaihtamista. Järjestelmän tuloksena voimme saada kamerakentän kuvan pienen vähenemisen, jota voidaan tarkkailla kun järjestelmä on kytketty päälle.
Erot kuvassa analysoidaan kehyksien välillä ja kuva jaetaan yleensä vyöhykkeisiin. Jos tarkkaillaan tärinää tietyssä vyöhykkeessä, se tulkitaan tallennetun esineen liikkeenä. Jos liike kattaa kuvan oleellisen osan, se tunnistetaan taustaliikkeenä. Tuloksena saatu algoritmi tulkitsee liikkeen tärinänä ja mukautuu siihen tarpeen mukaan. Järjestelmä voi helposti käsittää väärin suuret liikkuvat esineet tärinän puitteessa. Tässä tapauksessa tarvitaan lisää aikaa algorytmille sen tunnistamiseksi, liikkuuko esine tai jos kamera tärisee.

Toinen tapa on samanlainen, se kuitenkin liittyy koneistoon. Kuvan anturilla on alue sen reunoissa, jota ei käytetä kuvien tallentamiseen normaalitoiminnassa. Tärinän tunnistamisen jälkeen kuvan alueen keskuksen kaappaavat koordinaatit liikkuvat vastaavalla tavalla.

EIS järjestelmän tehokkuus riippuu tunnistusmenetelmien tehokkuudesta.
Suuren erottelukyvyn kameroiden johdanto on tuonut merkittäviä etuja videon tarkkailujärjestelmän mallissa. Suuremmat erottelukyvyt antavat enemmän kuvan yksityiskohtia ja sallivat valitun kiinnostusalueen kuvan tietojen analyysin. Tämä lähestymistapa perustuu usein televalokuvalinssiin. Tuloksena saatua kuvalaatua voidaan vähentää ja yksityiskohdat hukkuvat liikkeen ja tärinöiden vuoksi.

Kuv. 3. Hikvision kameralla tallennettu kuva EIS:n ollessa poiskytketty ja päällekytketty

EIS voi vaatia joitakin kompromisseja, mutta se no halpa sisällyttää. Sähköinen kuvan stabilointi lisää hankitun kuvan erottelukykyä, joka on jotakuinkin toissijainen tuote - algorytmin tulos - jossa kontrasti, terävyys ja kuvan kenttä on usein vaikutuksen alaisia. Se taso, jolla kuvan laatu huononee EIS järjestelmän tärinöiden voimasta riippuen. Suhteellisen suuren polttovälin ja tyypillisten olotilojen ei tulisi olla näkyviä keskivertokäyttäjälle. Sähköjärjestelmän etu on nopeus ja ettei sen perusversiossa ole mekaaninsia osia. Järjestelmä ei vaikuta painoon ja laitteen mittoihin.