Navigation:  Модули CCTVCAD Lab Toolkit > Анализатор видео >

Анализатор видео

Сигнал/шум

Previous pageReturn to chapter overviewNext page

 

С помощью этой вкладки можно измерить отношение сигнал/шум изображения, а также максимальную яркость и размах яркости изображения.

 

В отличие от одноимённой вкладки Анализатора кадров, данная вкладка не требует загрузки файла изображения, а позволяет измерять параметры любого изображения на экране компьютера, статического или живого видео, выводимого любой сторонней программой. Кроме того, измерения повторяются в автоматическом режиме.

 

Для измерения отношения сигнал/шум, изображение должно содержать ровные участки с одинаковой яркостью. Площадь участков не менее 100 пикселей. Причём яркость этих участков не должна часто достигать уровня насыщения чёрного и белого. На участках не должно быть неровностей - они будут восприниматься как шум.

 

Рекомендуется использовать несжатое изображение или с минимальным сжатием.

 

Лучше всего получить изображения с помощью испытательной таблицы с серой шкалой, например EIA 1956.

 

Будьте внимательны при измерении отношения сигнал/шум изображений, которые подвергались шумоподавлению. Подавление шума может приводить к значительному снижению разрешения изображения. При получении тестового изображения, рекомендуется отключить все опции цифровой обработки в видеокамере.

 

На время работы c CCTVCAD Lab Toolkit рекомендуется отметить окошко Включить повышенную точность установки указателя в настройках мыши в Windows.

 

Порядок работы

 

1. Выведите на монитор окно с живым видеоизображением или статическим кадром.

 

Анализатор видео сам не захватывает видеосигнала. Он работает с окнами любых программ захвата или воспроизведения видео. 

 

2. В программе отображения видео отключите опции сжатия видео и все дополнительные обработки.

 

 

3. Запустите Анализатор видео и перейдите на вкладку Сигнал/шум.

 

4. Кликните по окошку Установка сенсоров и затем двумя последовательными кликами отметьте на изображении самую тёмную и самую светлую область. 

 

В местах кликов появятся жёлтый (тёмная область) и красный (светлая область) квадратики, которые могут исчезнуть через несколько секунд если изображение изменяется. Анализатор видео будет анализировать пиксели внутри этих квадратиков. 

 

Квадратики должны находиться внутри ровных участков с одинаковой яркостью. Причём яркость этих участков не должна часто достигать уровня насыщения чёрного и белого. На участках не должно быть неровностей - они будут восприниматься как шум.

Можно немного расфокусировать изображение объективом для сглаживания неровностей.

 

При необходимости вновь кликните по окошку Установка сенсоров и последовательно отметьте новые места сенсоров.

 

Вы можете изменить размер сенсоров в комбобоксе Сенсоры. В большинстве случаев размер 10x10 (100 пикселей) является оптимальным.

 

5. Для запуска измерений кликните по кнопке Старт. Надпись на кнопке изменится на Стоп.

 

Красный и жёлтый квадратики вновь появятся в отмеченных местах и начнутся измерения. Измерения будут повторяться циклически каждые 0,5 сек. 

 

 

О выборе самой тёмной области следует написать подробнее.

Самая тёмная область должна удовлетворять двум требованиям:

1. Шумы в ней не должны сильно ограничиваться уровнем чёрного.

2, Это должна быть именно самая тёмная область.

 

С обычными аналоговыми камерами как правило достаточно выбрать самый чёрный квадрат на серой шкале. Автоматика аналоговой камеры работает таким образом, что уровень чёрного сохраняется при изменении освещённости не обрезая полезный сигнал и шумы.

Сложные аналоговые камеры с цифровой обработкой, IP камеры могут вести себя непредсказуемо. Иногда в процессе изменения освещённости какие то уровни серой шкалы уходят за уровень чёрного или поднимаются над уровнем чёрного, уровень чёрного "плывёт". В этом случае приходится переставлять сенсоры, следя за тем чтобы самая тёмная область была самой тёмной и шумы в ней не ограничивались уровнем чёрного.

 

 

6. По окончании цикла измерений в соответствующих окошках появятся результаты измерений:

 

Яркость - средняя яркость пикселей в соответствующей области.
СКО шума - среднеквадратическое значение шума пикселей в соответствующей области.

 

На панели Результаты расчёта будут представлены:

 

Максимальный уровень яркости;
Размах яркости между тёмным и светлым;
Отношение сигнал/шум изображения (дБ).

 

Отношение сигнал/шум вычисляется в программе по формуле:

 

SNR=20*Log((W-B)/((Nw+Nb)/2));

 

где:

 

SNR - отношение сигнал/шум(Дб);
W- средняя яркость пикселей светлой области;
B - средняя яркость пикселей тёмной области;
Nw - среднеквадратическое отклонение шума пикселей светлой области;
Nb - среднеквадратическое отклонение шума пикселей тёмной области;

 

Шум измеряется дважды, в тёмной и светлой областях, затем вычисляется среднее значение, чтобы минимизировать ошибку, возникающую из за гамма-коррекции.

 

Вычисляется невзвешенное (unweighted) значение отношения сигнал/шум, как при измерениях без специального взвешивающего фильтра.

Для получения взвешенного значения прибавьте к результату 8 дБ.

 

7. Для остановки измерений кликните по той же кнопке с надписью Стоп.