Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Московский технический университет связи и информатики
___________________________________________________________________
Факультет
«Радио и телевидение»
Кафедра
«Радиооборудования и схемотехники»
Лабораторная работа №73 по дисциплине «Телевидение»
«Исследование методик автоматизированного измерения основных параметров и характеристик телевизионных IP-камер»
Выполнили |
|
|
Студент группы БРВ2201 |
_________________________ |
Велит А.И. |
Студент группы БРВ2201 |
_________________________ |
Мусаев Д.Ш. |
Студент группы БРВ2201 |
_________________________ |
Зейналов Р.А. |
Проверил |
|
Старший преподаватель |
_________________________ Поташников А.М. |
Москва 2025
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целями выполняемой лабораторной работы являются: изучение методов оценки основных параметров и характеристик статических изображений, полученных с помощью IP-видеокамеры в различных условиях; получение навыков выполнения измерений параметров IPвидеокамеры; получение навыков обработки результатов.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Рисунок 2.1 – Структурная схема лабораторного макета
В сам лабораторный макет входят:
Исследуемая IP-камера;
Коммутатор;
ПК;
Блок управления режимами;
Осветительные приборы;
Активная испытательная таблица (ИТ);
Система позиционирования ИТ;
Измерительные светофильтры;
Набор ИТ (ISO 12233:2014, ColorChecker).
2.1. Измерение динамического диапазона телевизионной IP-камеры
Для исследования динамического диапазона использовалась ИТ с градациями серого. Результаты исследования представлены в таблицах ниже.
Таблица 2.1.1 – Результаты измерения динамического диапазона
Параметр Значение
“Гамма” 0.8750 “ДД(наклон)” 54.0000 “ДД(20дБ)” 13.4350 “ДД(12дБ)” 17.0516 “ДД(6дБ)” 20.2475 “ДД(0дБ)” 23.7032
Таблица 2.1.2 – Результаты измерения отношения сигнал/шум
Ослабление ОСШ
(dB) (dB)
0100
6100
12 |
100 |
18 |
39 |
24 |
35 |
30 |
22 |
35 |
15 |
42 |
0 |
Таблица 2.1.3 – Результаты измерения уровней квантования от ослабления
Ослабление Пиксель
(dB)
0225
6 |
125 |
12 |
75 |
2.2. Измерение чувствительности IP-камеры
При выполнении этого пункта лабораторной работы использовались три светофильтра со следующими коэффициентами ослабления: в два, в четыре и восемь раз или в 0.3 Белла, 0.6 Белл и 0.9 Белл. Изначальная освещённость находилась на уровне 1080 люкс.
Результаты измерения чувствительности приведены ниже, в таблице 2.2.1.
Таблица 2.2.1 – Результаты измерения чувствительности
ослаб |
осв |
знач |
ОСШ |
разреш |
(B) |
(lx) |
|
(dB) |
|
0 |
1080 |
134.837 |
2.793 |
0 |
0.3 |
540 |
148.963 |
5.712 |
0 |
0.6 |
270 |
206.720 |
35.238 |
0 |
0.9 |
135 |
169.410 |
8.429 |
0 |
0.9 |
135 |
166.608 |
7.559 |
-1 |
1.2 |
67.5 |
192.829 |
33.662 |
833 |
1.5 |
33.75 |
76.701 |
20.575 |
0 |
1.816.875 3.161 -6.219 878
Чувствительность определяют по трём критериям: ОСШ не менее 24 дБ; разрешение упало не более, чем в два раза; ослабление максимального размаха сигнала не более чем в четыре раза.
Исходя их этого можно сделать вывод, что чувствительностью камеры является значение освещённости в 67,5 люкс.
2.3.Измерение параметров цветопередачи IP-камеры
Спомощью таблицы ColorCheker необходимо измерить параметры цветопередачи IP-камеры.
Было измерено:
Средняя насыщенность равна 120%;
Средняя ошибка цвета равно 10.935;
Средний баланс белого равен 2617.58.
Ниже представлена таблица измерения ОСШ для каждого из цветов.
Таблица 2.3.1 – Результаты измерения ОСШ для каждого из цветов
N |
R |
G |
B |
ОСШ |
N |
R |
G |
B |
ОСШ |
N |
R |
G |
B |
ОСШ |
|
|
|
|
(dB) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(dB) |
1 |
119 |
81 |
69 |
39.12 |
9 |
255 |
66 |
125 |
47.27 |
17 |
204 |
92 |
163 |
42.15 |
2 |
221 |
164 |
146 |
42.81 |
10 |
41 |
39 |
89 |
45.63 |
18 |
0 |
129 |
195 |
45.76 |
3 |
48 |
116 |
171 |
49.93 |
11 |
193 |
239 |
70 |
45.28 |
19 |
254 |
253 |
249 |
46.92 |
4 |
79 |
112 |
49 |
47.85 |
12 |
255 |
229 |
0 |
48.29 |
20 |
230 |
228 |
219 |
46.02 |
5 |
131 |
149 |
177 |
37.79 |
13 |
30 |
43 |
98 |
38.17 |
21 |
185 |
189 |
192 |
42.44 |
6 |
102 |
205 |
187 |
40.21 |
14 |
98 |
179 |
99 |
41.30 |
22 |
107 |
119 |
127 |
44.26 |
7 |
255 |
156 |
77 |
46.92 |
15 |
201 |
64 |
77 |
45.89 |
23 |
55 |
65 |
71 |
46.60 |
8 |
10 |
78 |
172 |
42.50 |
16 |
255 |
255 |
0 |
∞ |
24 |
18 |
23 |
22 |
42.88 |
2.4. Измерение геометрических искажений в IP-камере
Измерение геометрических искажений производилось с использованием шахматной доски в двух режимах камеры: без приближения и с приближением до доски (в кадре присутствовала лишь измерительная доска.
Результаты измерения геометрических искажений представлены ниже.
Без увеличения:
Горизонталь:
Коэффициент искажений: 14,04%;
Бочка: 1,80%.
Вертикаль:
Коэффициент искажений: 22,22%;
Бочка: 1,28%.
Сувеличением:
Горизонталь:
Коэффициент искажений: 13,22%;
Бочка: 0,78%.
Вертикаль:
Коэффициент искажений: 21,10%;
Бочка: 0,77%.
3.ВЫВОДЫ
3.1.По пункту 2.1
Из исследований видно, что чем меньше уровень значения ОСШ, тем больше динамический диапазон.
3.2. По пункту 2.2
Из исследования видно, что программа не смогла точно определить все необходимы величины при установке светофильтров. Однако по полученным данным можно предположить, что у камеры относительно удовлетворительная чувствительность, так как даже при затемнении объектива в 16 раз, изображение оставалось около различимым.
3.3. По пункту 2.3
По полученным результатам можно сказать, что камере удалось примерно определить соответствующие цвета, однако на глаз видна заметная разница между цветами-образцами и цветами, что определила камера.
3.4. По пункту 2.4
Из исследования видно, что камера имеет вертикальные и горизонтальные искажения в обоих режимах работы на достаточно высоком уровне. Горизонтальные и вертикальные искажения легко замечаются глазом (видно, кто решётка неровная). Причём, что несколько парадоксально, в режиме «кропа доски» искажения несколько меньше, чем без него.
Искажения бочка хоть и присутствуют в обоих режимах, на глаз замечены не были.