Lumenera的工业USB 3.0 Lt16059H摄像头被选为监控交通违法的成像解决方案

Lumenera的工业USB 3.0 Lt16059H摄像头被选为监控交通违法的成像解决方案背景：用于ITS应用的摄像头正确的摄像头可以决定智能交通系统（ITS）应用程序的成败。过多的噪声、不准确的定时和不足的灵敏度都会对智能交通系统的数据质量和可靠性产生不利影响。在选择成像设备时，须仔细考虑各种特性，以确保为红灯执法、自动跟踪和自动速度执法等应用程序接收到准确的数据。为了在ITS领域成功执行，摄像机及其输出须通用、可执行、可靠且易于操作。这些都是大型ITS解决方案供应商在与Luenera接洽以创建用于监控交通的自定义想象解决方案时所寻找的特征。亮点•ITS供应商正在寻找多功能、可执行、可靠且易于使用的想象解决方案来监控交通违法行为•选择Lumenera的Lt16059H是因为它具有高分辨率、动态范围、精度和稳定性，需要用一个摄像头监控4到5条车道的交通•Lumenera能够提供符合供应商独特要求的解决方案，如自动校准算法、用于最小化安装的软件触发以及相机内的预处理功能，以产生清晰、可执行的图像多才多艺为任何ITS应用选择的摄像头须能够在各种环境和照明条件下工作，从标准的昼夜操作到更具挑战性的天气，如雪、雨和雾。天气变化和光线变化的结合须与具有好的动态范围的相机相匹配。该测量值通常以分贝为单位，是可以填充一个像素的电子数量与存在的平均噪声电子数量之间的比率。相机的动态范围越大，相机在一帧中可以解释的明暗差异就越大。这不应与相机的量子效率（QE）混淆，后者在微光探测中同样重要。QE是到达相机传感器并转化为电子的光子的百分比。相机的QE越高，它对光线就越敏感。可执行性雅克·亨利·拉特里格（Jacques-Henri Latrigue）于1912年拍摄的赛车照片展示了滚动快门对快速运动物体产生的倾斜。为了使ITS解决方案可行，须在当地司法管辖区的监管下强制执行。例如，在美国的一些州，红灯违规须附有注明日期和时间戳的违规图像以及事件的视频片段。为了实现这些结果，ITS供应商需要从消费者级别的单反转向具有更具确定性的触发机制，并减少他们所经历的250毫秒延迟。他们还需要一台分辨率足够高的相机来拍摄多条车道的交通，同时保持车牌的清晰拍摄，以便进行自动车牌识别。如上图所示，这些高分辨率图像需要没有模糊或涂抹，这是车辆高速行驶时滚动快门相机拍摄的图像的常见症状。这是使用具有高分辨率图像传感器和电子全局快门的Lt16059HC实现的，其中每个像素都在完全相同的时间曝光。可靠性在DSLR只启动了100000次快门后出现故障后，供应商需要一个更强大的解决方案。将消费品用于工业应用将使制造商的保修无效；因此工业级摄像机对于ITS应用是必不可少的。此外，工业相机通常具有电子快门，由于没有移动的机械部件，因此电子快门不太容易发生故障。它们还设计用于连续使用，以更好地反映应用程序的预期操作，并具有适用于此目的的保修。易用性拥有一个可以集成到ITS应用程序和功能中的摄像头是理想的选择。使用即插即用的标准接口，如USB 3.0，可以毫不费力地快速部署应用程序。相机的驱动程序、API和SDK也应该直观而强大，以允许与应用程序的操作系统稳定集成。ITS供应商需要一个对安装周围区域物理影响更小的摄像头。摄像机和任何需要包含在单个外壳中的附加设备。恰到好处对于这一特定应用，Lumenera的Lt16059H因其1600万像素的分辨率（4864像素宽x 3232像素高）而被选中，这使得ITS供应商能够用一台相机同时监控4到5条车道的交通。Lt16059H配备了35mm OnSemi KAI-16070 CCD传感器和电子全局快门，有助于减少涂抹和模糊。更大的像素尺寸（7.4 x 7.4µm）使其非常适合弱光条件。每个像素的全阱容量大约为33700个电子。再加上15.5电子的低读取噪声，这款相机具有近67dB的动态范围。Lt16059H能够在光线变化很大的场景中捕捉到令人难以置信的细节，从而产生完全可以作为交通违法行为执行的图像。这种可执行性水平是可能的，因为图像处理是在相机本身内进行的，而不是由附加软件进行后处理。对相机内部的图像进行预处理，会产生一些信息，否则这些信息会丢失，同时保留可强制执行的图像用于取证。（左图：预处理前，右图：预处理后）Lumenera的工程师团队还与ITS供应商的软件团队合作，设计了一种自动校准算法，使相机能够每5分钟拍摄多张样本图像，以在不同的天气和照明条件下调整曝光、光圈和增益值。这一过程确保摄像机使用更合适的设置来捕捉准确和可执行的图像，同时仍然能够接收到捕捉违规行为的触发信号。与之前的单反相机相比，它还可以减少大约5到7ms的延迟，提供确定性和可重复的结果。Lt16059H还能够通过视频馈送进行软触发，以实现简单的安装方法。摄像头可以通过基于软件的规则自行触发，减少了接地回路或其他外部触发机制的必要性。如果存在预先存在的基础设施，如雷达或激光雷达探测器，它还保留了通过近零延迟（微秒级）光隔离GPIO触发的能力。这两种触发机制都比单反相机快得多，并且非常具有确定性，以确保在触发相机时车辆将位于车架的正确位置。为ITS供应商的应用选择Lt16059H相机的另一个关键因素是相机的佳能EF镜头支架。Lt16059H包括一个完全集成的佳能EF镜头控制器，该控制器通过远程控制提供灵活性，无需外部布线。这使销售商能够通过API自动远程控制镜头的光圈和焦点。锁定GPIO和USB 3.0连接器为易受冲击和/或振动的安装提供了与主机计算平台的可靠连接。凭借4年保修，Luenera的Lt16059H因其多功能性、准确性、可靠性和易用性被ITS供应商选为其应用的成像解决方案。