kontakt kamery@atesystem.cz
kontakt +420 595 170 472

1. srpen 2019

Nová funkce u kamer Basler ace 2 Pro - Compression Beyond

Vytvořil:

Michal Kebo

Basler představil u nových kamer řady Basler ace 2 Pro dvě unikátní funkce, které významně přispívají ke kvalitě a cenové dostupnosti systému strojového vidění a nemají na trhu obdoby. První z nových funkcí je Compression Beyond, která dokáže díky bezeztrátové kompresi výrazně navýšit snímkovou rychlost.

Compression Beyond

Funkce Compression Beyond umožňuje dosáhnout vyšší frekvence snímání nebo snížit přenášené množství dat při zachování stejné obrazové kvality. Toto je využitelné především, pokud potřebujete vícekamerové systémy, ale chcete zachovat stávající síťovou infrastrukturu s omezenou šířkou pásma.

Tato funkce provádí kompresi obrazových dat v reálném čase přímo na výkonném FPGA procesoru kamery, aniž by došlo ke ztrátě obrazové kvality. Díky funkci Compression Beyond je uživateli k dispozici větší šířka pásma, což má za následek výrazné navýšení snímkové rychlosti ( až 2x vyšší fps v závislosti na obrazových datech), především u verzí kamer Basler ace 2 Pro GigE Vision. Uložená data v komprimované podobě v plném rozlišení navíc ušetří místo na vašem disku.

Současným trendem jsou aplikace s vysokým rozlišením obrazu s požadavkem na vysokou snímkovou rychlost. To má za následek nárůst potřeby opravdu rychlého přenosu dat. Tyto potřeby splňují například nová rozhraní CoaXPress 2.0 nebo 10GigE. Na rozdíl od aplikací pro rozhraní GigE Vision se však náklady na systémy pro CoaXPress 2.0 nebo 10GigE pohybují v úplně jiných cenových třídách. Aplikace GigE Vision nevyžadují pořízení drahého externího framegrabberu jako CoaXPress 2.0 a také cena kabeláže je mnohem nižší, nehledě na pořizovací cenu kamer pro CoaXPress 2.0 nebo 10GigE.

Příklad: Vícekamerový systém s kabeláží do vzdálenosti 100 m – přenosová rychlost 100 MB/s se dokonale hodí pro velké množství aplikací zpracování obrazu.

Jak Compression Beyond funguje?

Základní princip bezeztrátové komprese obrazových dat je založen na použití redundancí. Podobně jako dříve rozšířené Morseovy kódy zahrnuje komprese obrazových dat také tzv. kódování. To znamená, že kódy jsou přiřazeny jednotlivým zprávám nebo datovým blokům. Častěji se vyskytující bitové vzory přijímají kratší kódy, méně často se vyskytující bitové vzory přijímají delší kódy. V důsledku této redukce nadbytečnosti lze v průměru optimalizovat množství dat.

Snímky, které obsahují mnoho redundancí, jsou snáze komprimovatelné. Skutečný výkon komprese je pak závislý na složitosti obrazových dat.

Obrázek 1 - Porovnání bez/s zapnutou funkcí Compression Beyond:
Vlevo bez funkce Compression Beyond, vpravo se zapnutou funkcí a kompresním faktorem 2.6.
Závěr: Rozdíly mezi oběma snímky jsou téměř nerozeznatelné, přičemž se zapnutou funkci Compression Beyond je množství přenesených dat až násobně nižší
.

Kódování pomocí Basler Codebook

Kódování dat při funkci Compression Beyond se provádí pomocí kódové knihy (v originále codebook). Funkce je založena na kódové knize vyvinuté společností Basler a optimalizované pro aplikace strojového vidění a je na trhu ojedinělá. Princip entropického kódování umožňuje bezeztrátovou kompresi obrazových dat. Kvalita obrazu je zachována v plné výši, i když je současně výrazně sníženo množství dat.

Kromě toho lze obrazová data uložit také v komprimovaném formátu. To šetří úložnou kapacitu a tím i náklady.

Compression Beyond - Schéma kódovacího procesu

Obrázek 2 – Schéma: 
Kódování a dekódování obrazových dat funkcí Compression Beyond.

Každá aplikace nevyžaduje stejnou úroveň komprese. Basler svým zákazníkům poskytuje co největší volnost v nalezení optimální rovnováhy mezi velikostí obrázku a kvalitou obrazu. Individuálně je možno nastavit kompresní faktor a také zvolit ještě silnější, ale pak již ztrátovou kompresi pro dosažení co nejlepšího výsledku přesně dle požadavků zákazníka.

Logo
Top