Главная
страница 1
М.В. КОННИК

Научные руководители – Э.А. МАНЫКИН, д.ф.-м.н., профессор, С.Н. СТАРИКОВ, доцент



Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦИФРОВОЙ КАМЕРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ
Описывается методика использования коммерческой цифровой фотокамеры для измерения световых полей. Зарегистрированные камерой изображения обрабатываются с помощью специализированного программного обеспечения, которое выполняет преобразование данных в линейное цифровое изображение. Для использованной камеры приводятся экспериментальные характеристики временных световых шумов и величина динамического диапазона.
Современные коммерческие цифровые фотокамеры комплектуются высококачественными фотосенсорами и могут быть использованы для создания компактных оптико-цифровых систем. Разрабатываемый метод линеаризации изображений обеспечит увеличение линейного динамического диапазона изображений, получаемых с фотокамер, и снижение стоимости фоторегистрирующего узла оптико-цифровых систем. Основой описываемого метода являются результаты исследований [1, 2].

Для обеспечения линейности передачи изображений фотокамерами необходимо применение специализированных программ, таких как конвертер RAW-файлов DCRAW [3]. Такие программы позволяют использовать цифровые камеры в качестве измерительных устройств и получать максимально возможный линейный динамический диапазон.



Рис. 1. Зависимость среднего уровня чёрного (а) и величины временного темнового шума (б) от усиления ISO для коммерческой камеры Canon EOS 400D.


В ходе проведённых работ был получена линейная зависимость сигнала цифровой коммерческой фотокамеры Canon EOS 400D от величины экспозиции. Для оценки динамического диапазона были измерены временные темновые шумы цифровой фотокамеры в линейном режиме. Согласно полученным экспериментальным данным, временной темновой шум камеры составил 1,6 цифр. ед. (см. рис. 1), а насыщение цифрового фотосенсора происходит при значении сигнала 3480 цифр. ед. (см. рис. 2) Таким образом, полный динамический диапазон камеры оценен как 59 dB. Используя ранее полученные данные [4], линейный диапазон оценен как 58 dB.

Рис. 2. Зависимость шума от сигнала для линеаризованных данных в логарифмических (а) и в линейных осях (б).


Экспериментальные оценки для стандартного конвертера Canon дают значения полного динамического диапазона 54 dB и линейного диапазона 36 dB. Таким образом, линейный диапазон камеры при обработке изображений конвертером DCRAW превышает обеспечиваемый конвертером Canon диапазон в 10 раз, что позволяет использовать камеру как измерительный прибор.

Проект поддержан Студенческим инкубатором высоких технологий Технопарка МИФИ и финансируется по Программе «УМНИК-08» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.


Список литературы
1. T. Mitsunaga and S.K. Nayar. Radiometric self calibration. IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Vol.1:374–380, June 1999.

2. Heli T. Hytti. Characterization of digital image noise properties based in raw data. Proc. of SPIE-IS&T Electronic Imaging, Image Quality and System Perfomance, SPIE Vol. 6059, 60590A, 2005.



3. Dave Coffin. Raw digital photo decoding. http://www.cybercom.net/ dcoffin/dcraw, (Referred 01.06.2008).

  1. M.V. Konnik, E.A. Manykin, S.N. Starikov, Increasing linear dynamic range of commercial digital photocamera used in imaging systems with optical coding OSAV'2008 Topical meeting, Saint-Petersburg, 2008


Смотрите также:
Использование коммерческой цифровой камеры для измерения световых полей
22.28kb.
1 стр.
«Основы цифровой фотографии». 40 часов.
38.5kb.
1 стр.
А. П. Дубров, Э. Н. Ахмадеева, Ю. П. Кравченко, Н. В. Калашченко, Р. М. Галеев, А. В
166.95kb.
1 стр.
Устройства для измерения и моделирования сверхслабых электромагнитных полей биологических и технических объектов и опыт их использования
168.14kb.
1 стр.
Юридические аспекты использования электронной цифровой подписи
94.1kb.
1 стр.
1 Описание и работа установки 9 1 Назначение 9
659.18kb.
7 стр.
Инструкция по подключению цифрового тв
28.45kb.
1 стр.
Теоретическая квантовая электроника
33.36kb.
1 стр.
Камера дезинфекционная вфс-3/2,1 (из нерж стали)
101.64kb.
1 стр.
У энергетической машины ветра есть четыре роторных камеры, сформированные перпендикулярными стенами. У каждой роторной камеры есть входная часть, часть инверсии, параллельная часть, и часть выпуска
176kb.
1 стр.
Применение цифровой голографии для изучения
45.22kb.
1 стр.
Исследование товарного предложения на региональном рынке фотоаппаратов
81.06kb.
1 стр.