Technologie zur Verbesserung der Sichtbarkeit. Die Auswirkungen des Visibility Optimizer. 1. Einführung Visibility Optimizer...

Transkript

1 Whitepaper Technologie zur Verbesserung der Sichtbarkeit Die Auswirkungen des Visibility Optimizer INHALT 1. Einführung Visibility Optimizer LOW-LIGHT CORRECTION DEFOG OUTLINE ENHANCER NOISE REDUCTION Fazit Nr Revision A Dezember 2015 Abt. Product & Business Development Bereich Product Technology Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 1

2 1. Einführung Wir treiben fortlaufend die unabhängige Entwicklung von Technologien zur Verbesserung der Sichtbarkeit voran. Hierzu gehört unter anderem Smart Insight, eine Technologie zur Verbesserung der Sichtbarkeit dunkler Bereiche. Bei der Videoüberwachung gibt es Einsatzbereiche, in denen gute Sichtbarkeit erforderlich ist. Dazu gehört insbesondere die deutliche Anzeige zur Überprüfung dunkler Szenen von bei Nacht aufgenommenen Bildern, oder Bildern in denen die Sichtbarkeit durch Nebel, Rauch oder Schnee beeinträchtigt ist. Im vorliegenden Dokument werden wir die Funktion Visibility Optimizer näher erläutern. Mithilfe dieser Funktion kann das Videobild durch Entfernen von Sichtbeeinträchtigungen wie Nebel oder Rauch so aufbereitet werden, als ob diese nicht vorhanden wären. Die entscheidende Eigenschaft dieser Funktion besteht darin, dass sie die Anzeige für den Betrachter optimiert, indem die grundlegenden Informationen der Videoquelle herangezogen und anhand der Charakteristik des Monitors korrigiert werden. Zudem wird das ursprüngliche Video nicht verändert alle Korrekturen werden innerhalb des Monitors vorgenommen. DuraVision FDF2306W mit Visibility Optimizer Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 2

3 2. Visibility Optimizer Visibility Optimizer optimiert die Sichtbarkeit des auf dem Monitor angezeigten Videos durch vier Korrekturen: Low-Light Correction, Defog, Outline Enhancer und Noise Reduction. Alle Korrekturen können über die Option Visibility Optimization im Visibility Optimizer-Menü oder über die Taste Visibility Optimizer ON/OFF auf der Fernbedienung ein- oder ausgeschaltet werden. Nachfolgend erhalten Sie einen Überblick zu jeder Korrekturfunktion sowie eine Erklärung ihrer Anwendung. Visibility Optimizer-Komponenten Visibility Optimizer-Menü Visibility Optimizer ON/OFF Auto Fog Detection ON/OFF Visibility Optimizer Direct-Taste Visibility Optimizer-Menübildschirm Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 3

4 2-1. Low-Light Correction Funktionsüberblick Die Funktion Low-Light Correction extrahiert die lokalen Kontrastinformationen des Videos pixelweise und korrigiert die Helligkeit unter Beibehaltung der Bildinformation, sodass trotz Korrektur der Helligkeit der ursprüngliche Bildeindruck erhalten bleibt. Zusätzlich erkennt die Funktion die Helligkeit des Gesamtbildes, Farbtonverzerrungen sowie andere Charakteristika innerhalb der Einzelbilder und passt die Parameter dynamisch szenebezogen an. Insbesondere wird der Korrekturgrad angepasst: bei dunklen Szenen stärker, bei hellen Szenen geringer. Dadurch erhält das Videobild bei verschiedenen Bewegtbildszenen stets den optimalen Korrekturgrad. Anwendung Mithilfe dieser Funktion können Sie dunkle, schlecht erkennbare Überwachungsvideos aufhellen. Sie ist besonders gut geeignet, um die Sichtbarkeit von nächtlichen Szenen zu steigern, bei denen der gesamte Bildschirm dunkel erscheint, und bei Szenen, die durch Schatten verdunkelt sind. (keine Korrektur) (Korrektur/Stufe 1) (Korrektur/Stufe 3) (Korrektur/Stufe 5) Einstellung/Steuerung Mithilfe der Option Low-Light Correction im Visibility Optimizer-Menü können Sie die Helligkeit in fünf verschiedenen Stufen anpassen. Je höher die Stufe, desto heller ist die Anzeige. Sie können die für die Sichtbarkeit optimale Helligkeit dem angezeigten Videobild und der Betrachtungsumgebung des Monitors entsprechend festlegen. Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 4

5 2-2. Defog Funktionsüberblick Die Funktion Defog korrigiert Kontrast und Farbsättigung, die durch Nebel verloren gegangen sind, indem die im Videobild enthaltenen Nebelanteile pixelweise und auf dem gesamten Bildschirm analysiert und entfernt werden. Anwendung Indem Sie diese Funktion bei Überwachungsvideoszenen aktivieren, bei denen die Sicht aufgrund von Nebel, Rauch, Schnee usw. weißlich erscheint und beeinträchtigt ist, können Sie die Sichtbarkeit verbessern. Die Funktion ist besonders wirkungsvoll bei Szenen, in denen der gesamte Bildschirminhalt von Nebel oder Schnee betroffen ist. Andererseits wird die Nebelkorrektur unterdrückt, wenn nur einzelne Bereiche im Video von Nebel oder Schnee beeinträchtigt sind. Dies geschieht, weil die Funktion zur automatischen Nebelerkennung (Auto Fog Detection) die Nebelkonzentration auf dem Gesamtbildschirm ermittelt. Sind nebelfreie Teilbereiche vorhanden, erkennt die Funktion, dass die Nebelkonzentration auf dem Gesamtbildschirm niedriger ist. In derartigen Fällen können Sie die Nebelkorrektur anpassen, indem Sie die automatische Nebelerkennung deaktivieren und manuell Einstellungen in der Nebelkorrektur vornehmen. Die Auto Fog Detection wird mit Hilfe der Taste auf der Fernbedienung oder im Menü des Monitors aktiviert und deaktiviert. Teilweise Nebel (keine Korrektur) (Korrektur/Auto Fog Detection aktiviert) (Korrektur/Auto Fog Detection deaktiviert) Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 5

6 Anzeige mit Viewer (keine Korrektur) (Korrektur/Auto Fog Detection aktiviert) (Korrektur/Auto Fog Detection aktiviert) Einstellung/Steuerung Mithilfe der Option Defog im Visibility Optimizer-Menü können Sie die Nebelkorrektur in drei Stufen anpassen. Die empfohlene Stufe lautet 3. Falls die Korrektur der Kanten, Helligkeit und Farbsättigung bei der Korrekturstufe 3 zu intensiv erscheint, können Sie die Stufe verringern. (keine Korrektur) (Korrektur/Stufe 1) (Korrektur/Stufe 2) (Korrektur/Stufe 3) Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 6

7 2-3. Outline Enhancer Funktionsüberblick Die Funktion Outline Enhancer verstärkt nicht einfach nur die Kanten, sondern analysiert das Eingangssignal und bestimmt die Rauschkomponenten sowie den Grad der Unschärfe, um diesen zu korrigie Schärfe des Videobildes zu steigern. Zusätzlich umfasst diese Funktion eine Hautton- und Texterkennung. Durch die Hauttonerkennung kann das natürliche Erscheinungsbild der Haut nahezu originalgetreu bewahrt werden. Dies erfolgt durch die Erkennung von Hauttönen, die der Outline Enhancer tendenziell unnatürlich erscheinen lässt, sowie durch Reduktion der Korrektur. (Originalbild) (Erkennung von Hautbereichen) (ohne Hauttonerkennung: Überbetonung von Falten, Lippenverfärbung) (mit Hauttonerkennung: Verbesserung der natürlichen Erscheinung) Die Texterkennungsfunktion erkennt Text innerhalb der Bildschirmanzeige und ermöglicht es, die Farbe des Textes und die Bildung von Lichthöfen zu unterdrücken. Falls die Textverbesserung im Viewer zu schlechterer Sichtbarkeit führt, kann sie durch Aktivierung der Texterkennungsfunktion unterdrückt werden. (Originalbild) (mit Texterkennung: keine Pseudokonturen) (ohne Texterkennung: Pseudokonturen werden erzeugt) Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 7

8 Anwendung Indem Sie diese Funktion bei Videoüberwachungsbildern aktivieren, die durch den Digitalzoom oder geringere Kameraauflösung verwaschen erscheinen, erhalten Sie ein Videobild mit guter Sichtbarkeit und klaren Details. (keine Korrektur) (Korrektur/Stufe 1) (Korrektur/Stufe 3) (Korrektur/Stufe 5) Einstellung/Steuerung Mithilfe der Option Outline Enhancer im Visibility Optimizer-Menü können Sie die Bildschärfe in fünf Stufen anpassen und entsprechend der Bildvergrößerung und Verwaschung optimieren. Zusätzlich können Sie die Bildschärfe von Hautbereichen und Texten schärfen, indem Sie die Optionen Skin Tone Detection und Text Detection verwenden. Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 8

9 2-4. Noise Reduction (Rauschunterdrückung) Funktionsüberblick Die Rauschunterdrückung reduziert das Bildrauschen, ohne das Videobild zu stark zu verwaschen. Dazu wird das Rauschen im Videosignal analysiert und entsprechend der Rauschcharakteristik eine Korrektur durchgeführt. Rauschen kann auch reduziert werden, indem ein durch Videokompression verursachtes, rasterartiges Blockrauschen korrigiert wird. Anwendung Videosignale von Überwachungskameras werden bei der Übertragung grundsätzlich komprimiert, wodurch Bildrauschen verursacht wird. Wenn die Überwachung durch Rauschen beeinträchtigt wird, können Sie das Rauschen reduzieren, indem Sie diese Funktion aktivieren. Außerdem können Kompressionsrauschen und während der Aufnahme erzeugtes Dunkelrauschen durch die Funktionen Low-Light Correction, Defog oder Outline Enhancer verstärkt werden. Auch in diesen Fällen kann das Rauschen durch Aktivierung dieser Funktion reduziert werden. (ohne Korrektur) (mit Korrektur) Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 9

10 Einstellung/Steuerung Mithilfe der Option Rauschunterdrückung im Visibility Optimizer-Menü können Sie diese Funktion ein- und ausschalten. 3. Fazit Durch Visibility Optimizer kann die Sichtbarkeit verbessert werden, wenn sie durch Nebel, Rauch oder andere Sichtbeeinträchtigungen getrübt ist. Dies war mit der vorher eingesetzten Technologie Smart Insight zur Verbesserung der Sichtbarkeit von dunklen Bereichen nicht möglich. Jede einzelne Visibility Optimizer -Funktion (Low-Light Correction, Defog, Outline Enhancer und Noise Reduction) steigert die Qualität von nächtlichen und nebligen Szenen der Videoüberwachung im Außenbereich. Somit wird die Überprüfung des Videomaterials erleichtert. Auch das durch Videokompression und Zoomen verursachte Rauschen wird behoben. Die Verzögerung aufgrund der Bildverarbeitung bei jeder Funktion bleibt mit wenigen Zeilen sehr gering, sodass sich die Technologie für Echtzeitüberwachung eignet. Als Unternehmen mit Kompetenz im Bereich der elektronischen Bildwiedergabe arbeiten wir an der Weiterentwicklung von Bildverarbeitungstechniken, bei denen die grundlegenden Informationen der Videoquellen hervorgehoben werden. Mit Visibility Optimizer erzielen wir weitere Verbesserungen der Sichtbarkeit und werden den Anforderungen unserer Kunden mit optimalen Videoanzeigesystemen gerecht. Alle Produktnamen sind Marken oder eingetragene Marken der betreffenden Unternehmen. Copyright 2015 EIZO CORPORATION. Alle Rechte vorbehalten. Whitepaper (Q15B014-AS-09003A) 10