关于三个不同摄像头及数据采集

上周在大厅同时使用了三个型号的摄像头进行数据采集,分别是C6,C8PF与SJ6legend。

C6,主要采用了1/3" Progressive Scan CMOS传感器,4mmF1.6光圈以及最高支持2560 × 1440图像尺寸与双码流。星光级全彩画面及两颗大功率红外灯(能够达到最远十米夜视)。3D数字降噪与真宽动态。        Progressive Scan CMOS译为逐行扫描CMOS图像传感器,该尺寸越大,感光性能就越好。1/3"表示对角线长度1/3英寸。F1.6表示光圈大小,它的数值越小代表光圈越大,进光量越大,照片就越明亮。同时支持0.1Lux星光级全彩画面,简单来说就是能够识别被摄物体的最低照度,同时也表明了摄像机的灵敏度。在低于此阈值之后,相机自动从全彩画面切入到黑白红外画面。视频采用了H.265编码标准,可实现低于1.5Mbps的传输带宽下,实现1080p全高清视频传输。并且能够在一定条件下使视频拥有更清晰,占用空间更小的优点。

C8PF,主要采用了两个1/2.7" CMOS传感器,12mm+2.8mm双镜头搭配了F1.6大光圈。在夜间采用ICR红外滤片式的日夜转换模式。3D数字降噪与数字宽动态。与C6相比增大了进光量,能够呈现更细腻的画质。双传感器实现了八倍的混合变焦。视频编码标准使用了H.265 /H.264两种编码标准。

SJ6 legend,运动相机,类似于gopro,前后双显示屏,最高能支持拍摄4k,24fps的视频,用的松下MN34120PA传感器,并且运用了视频防抖技术Gyro Stabilization。

相机成像原理简单介绍:

相机,主要是传统的胶卷相机与现代的数码相机。它的成像与凸透镜成像,眼睛成像一样,来自物体的光经过照相机的镜头后汇聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。胶卷相机,事物透过镜头把影象聚焦在胶片上,胶片上的感光剂会随光发生变化,形成图像。对于数码相机来说,就是利用感光器件,将光信号转化为电信号,再经过处理之后得到成像,记录在内存卡里。(参考https://blog.csdn.net/qazwsxrx/article/details/83475450)

视频数据采集:

分别把三个摄像头固定在一个三层架子上,其中C8PF在离地30厘米的中间层,SJ6legend在离地10cm的最底层下面,C6在最底层上面。通过交换机与网线连接到电脑,使用eviz studio控制C6与C8PF。C6因为有存储卡,所以一开机就会自动录制,视频会直接储存到卡里,并且可以直接在高级设置里的存储,文件里查看视频。如果存储卡容量占用满了后期录制的视频会直接覆盖掉日期比较早的视频。SJ6legend需要使用读卡器来提取储存在里面的视频。C8PF需要手动录制并保存在本地。

要录制测试视频,首选需要配置好两个摄像头的设置,在高级设置里的前端参数,调节宽动态(打开),白平衡,日夜转换等。再通过图像里的视音频,设置为主码流,变码率,并将图像质量调整为最高。最重要的就是调节视频帧率,为15fps,帧间隔也是15,能够得到一秒一个关键帧,方便后期提取。分辨率为720p,码率上限最高。在图像显示里取消选择显示logo,名称,日期与星期,确保视频中没有水印,最后,保存设置。

        宽动态 wide dynamic range(WDR),意为宽动态范围。宽动态技术是指在非常强烈的对比下能让摄像机看到影像的特色而运用的一种技术。通俗点讲就是在具有明暗反差过大的一些场合,能够避免拍摄时出现背景过亮或者前景太暗的情况。在使用CMOS传感器的情况下,宽动态可以通过CMOS+DPS技术来实现。DPS又称数字像素处理系统,“在图像传感器的每一个像素点上包含了一个10位A/D转换器,即在CMOS摄像机图像传感器上的有源像素捕捉到光信号时,直接将其放大并转换为数字信号,从而可将阵列上的信号退化和串扰降到最小,并允许采用更好的降噪办法,一旦数据以数字格式捕获,就可以采用各种数字信号处理技术来真正重现图像。”

        C6采用的真宽动态技术,是一种软硬件结合的方案。在CMOS与数字图像处理器配合的情况下。如多重曝光宽动态(也叫多帧成像宽动态)就是使用图像传感器对图像进行多次曝光(3次或4次),然后传送到图像处理器进行宽动态计算并输出明亮均衡的图像。

        C8PF采用的是数字宽动态(DWDR), 数字宽动态是宽动态技术中最容易实现的一种技术,在面对大部分强光或逆光监控环境下拍摄时可能只能解决部分画面问题,无法解决全部。

        白平衡就是针对不同色温条件下,通过调整摄像机内部的色彩电路使拍摄出来的影像抵消偏色,更接近人眼的视觉习惯。色温指的是光线的温度,例如暖光或者冷光。

        日夜转换即为可以自动或者手动调整相机工作模式,夜间会采用红外摄像,呈现黑白画面。

        双码流技术,分为主码流和子码流,是高清网络摄像机产品编码器产生的两个编码格式,双码流能实现本地和远程传输的两种不同的带宽码流需求,本地传输可以用主码流,能获得更清晰的存储录像,远程传输就因为带宽限制的原因,而使用子码流来获得流畅的图像和录像。当一路视频进入录像机后,录像机可以编码提供了主码流和子码流两种码流,主码流用来本地录像,子码流用来网络传输。

        变码率是一种视频压缩技术,可以在视频压缩编码时根据图像的实时状况调整码率的高低,图像中没有物体运动时码率较低,图像中有物体运动时码率较高。

经过录制视频并提取之后,再使用FFmpeg抓取测试视频的关键帧,提取出jpg图片来在进行筛选。筛选完成后通过CVAT进行标注。

想要抓取视频关键帧并直接保存到文件夹,win电脑通过cmd输入

cd 要打开的文件夹地址

mkdir 建立并命名一个新文件夹

最后通过

ffmpeg -i 要提取的视频文件跟格式 -vf "select=eq(pict_type\,I)"  -vsync vfr -qscale:v 2 -f image2 ./要保存的文件夹名/提取出的图片命名_%04d.jpg

然后就可以获得视频里的所有的关键帧咯

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