Redukce šumů 2D/3D DNR

Při vizuálním monitorování se šum týká veškerých náhodně se vyskytujících a náhodně lokalizovaných narušení obrazu, které se vyskytují v podobě změn jasu nebo barvy jednotlivých pixelů a jejich skupin. Nejčastějším důvodem šumů viditelných na zaznamenaném video materiálu je příliš slabá hladina osvětlení, neodpovídající citlivosti daného měniče kamery, což v případě bezpečnostních systémů představuje podstatný problém.

Šum vzniklý v obrazu má negativní vliv nejen na kvalitu zaznamenaného materiálu. Může závažně zkomplikovat nebo dokonce znemožnit identifikaci osob nebo registračních značek vozidel a také ovlivnit účinnost monitorování slabě osvětlených kancelářských nebo obchodních ploch. Redukce šumů je tedy funkce nezbytná všude tam, kde je takováto identifikace zapotřebí.

V současnosti se v kamerách používají dvě technologie sloužící k redukci šumů v zaznamenaném video materiálu: redukce šumů 2D (2D-DNR) a redukce šumů 3D (3D-DNR). Každá z těchto technologií má své přednosti a nevýhody.

Redukce 2D-DNR pracuje tak, že analyzuje jednotlivá políčka videa. 3D-DNR navíc také analyzuje rozdíly mezi jednotlivými políčky videa za účelem přizpůsobení pixelů a zvýšení věrnosti reprodukování obrazu. Technologie 3D-DNR umožňuje ve větší míře redukovat šum, ale jejím nedostatkem je tendence k tvorbě rozmazání pohybujících se objektů.

Obr. 1. Ukázkové náhledy obrazovky s vypnutou a zapnutou redukcí šumů 3D-DNR

V kamerách vyšší třídy se často kombinují obě technologie redukce šumu za účelem využití jejich silných stránek a eliminace nedostatků. Technologie 3D-DNR se nejčastěji používá ve vztahu ke statickým oblastem pozorovaného prostoru. Oproti tomu 2D-DNR umožňuje dosáhnout lepších výsledků ve vztahu k pohybujícím se objektům. Používají se tedy do těch oblastí, kde se pozoruje pohyb. Vhodný algoritmus pružné integrace těchto dvou technologií umožňuje dosáhnout nejlepších výsledků redukce šumů a dosažení jasného obrazu dokonce i při slabém osvětlení.

Šum, kromě negativního vlivu na kvalitu obrazu, způsobuje zvýšení pro registraci požadovaného místa na disku, omezuje čas záznamu, zvětšuje video stream a může vyvolat falešné poplachy. Proto je velmi podstatné, aby měly v monitorovacích systémech kamery pracující s proměnlivým, a často také s nedostatečným, osvětlením možnost redukce šumů umožňující jejích účinnou eliminaci.