Μείωση θορύβου 2D/3D DNR

Στην οπτική παρακολούθηση ο θόρυβος αναφέρεται σε κάθε τυχαία προκαλούμενη και τοποθετημένη στην εικόνα παρεμβολή, που εκδηλώνεται υπό τη μορφή αλλαγής στη φωτεινότητας ή στο χρώμα μεμονωμένων εικονοστοιχείων και ομάδων αυτών. Η πιο συχνή αιτία θορύβων που είναι ορατοί σε ένα καταγεγραμμένο οπτικό υλικό είναι ο πολύ χαμηλός φωτισμός, ακατάλληλος προς την ευαισθησία ενός συγκεκριμένου αισθητήρα της κάμερας, ο οποίος στην περίπτωση των συστημάτων ασφαλείας αποτελεί σημαντικό πρόβλημα.

Ο θόρυβος που εμφανίζεται στην εικόνα δεν επηρεάζει αρνητικά μόνο την ποιότητα του καταγεγραμμένου υλικού. Μπορεί να εμποδίσει, ακόμη και να καταστήσει αδύνατη, την ταυτοποίηση ατόμων ή αριθμών κυκλοφορίας οχημάτων, καθώς και να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της παρακολούθησης χώρων γραφείου ή εμπορικών χώρων με χαμηλό φωτισμό. Ως εκ τούτου, η μείωση του θορύβου αποτελεί απαραίτητη λειτουργία όταν απαιτείται μια τέτοια ταυτοποίηση.

Επί του παρόντος, οι κάμερες χρησιμοποιούν δύο τεχνολογίες για την μείωση του θορύβου στο καταγεγραμμένο οπτικό υλικό: μείωση θορύβου 2 διαστάσεων (2D-DNR) και μείωση θορύβου 3 διαστάσεων (3D-DNR). Κάθε μία από αυτές τις τεχνολογίες έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της.

Η μείωση θορύβου 2D-DNR βασίζεται στην ανάλυση μεμονωμένων πλαισίων βίντεο. Η 3D-DNR αναλύει επιπλέον τις διαφορές μεταξύ των επόμενων πλαισίων βίντεο για την προσαρμογή των εικονοστοιχείων και την αύξηση πιστότητας της εικόνας. Η τεχνολογία 3D-DNR επιτρέπει σε μεγάλο βαθμό τη μείωση του θορύβου, αλλά το μειονέκτημά της είναι η τάση να θολώνει τα κινούμενα αντικείμενα.

Εικ. 1. Παραδείγματα στιγμιότυπων οθόνης με ενεργή και ανενεργή μείωση θορύβων 3D-DNR

Σε κάμερες υψηλής κλάσης συνδυάζονται συχνά και οι δύο τεχνολογίες μείωσης θορύβου για τη βελτίωση της απόδοσής τους και την εξάλειψη των μειονεκτημάτων. Η τεχνολογία 3D-DNR εφαρμόζεται συνήθως σε στατικές περιοχές του χώρου που παρακολουθείται. Αντίθετα η τεχνολογία 2D-DNR επιτρέπει την επίτευξη καλύτερων αποτελεσμάτων σε σχέση με τα κινούμενα αντικείμενα. Χρησιμοποιείται επομένως για περιοχές όπου υπάρχει συνεχής κίνηση. Ο κατάλληλος αλγόριθμος για την ευέλικτη ενσωμάτωση αυτών των δύο τεχνολογιών, επιτρέπει την επίτευξη των καλύτερων αποτελεσμάτων στην μείωση του θορύβου και την απόκτηση καθαρής εικόνας ακόμη και σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.

Ο θόρυβος, εκτός από τις αρνητικές επιπτώσεις που προκαλεί στην ποιότητα μιας εικόνας, αυξάνει τον απαιτούμενο χώρο αποθήκευσης στον δίσκο, περιορίζει τον χρόνο αποθήκευσης, αυξάνει το μέγεθος της ροής βίντεο και μπορεί να προκαλέσει ψευδείς συναγερμούς. Γι' αυτό είναι πολύ σημαντικό οι κάμερες στα συστήματα παρακολούθησης που λειτουργούν με μεταβλητό και συχνά ανεπαρκές φωτισμό να έχουν τη δυνατότητα μείωσης των θορύβων που να επιτρέπει την αποτελεσματική τους απομάκρυνση.