Entrauschung (Frame Average)

Mit der 2-er Serie der mvBlueCOUGAR-X Familie erweitert MATRIX VISION die bewährte Kamerafamilie um weitere Features.
Mit der Entrauschungs-Funktionalität kann bei gleichzeitigem Erhalt der vollen Bildfrequenz

  • das Bildrauschen reduziert und
  • die Bewegung in einem Bild kompensiert werden.

Hierbei wird die Host-CPU nicht belastet, da das FPGA des mvBlueCOUGAR-X2xx die komplette Berechnung übernimmt. Aber was genau findet im FPGA statt? Beim Frame Average handelt es sich um eine adaptive Bild-Rückkopplung, bei der der Rückkopplungsfaktor pixelweise anhand der Änderung des Grauwertes dieses Pixels eingestellt wird. Damit lassen sich alle statistischen Störungen, die im Bildsignal enthalten sein können, bei voller Bittiefe und Framerate wegfiltern:

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Diese Verfahren sind selbstverständlich seit langem bekannt und werden in jedem Flachbild-Fernseher auf die eine oder andere Art auch heute benutzt. Die Entrauschung lässt sich über den sogenannten "Slope-Faktor" einstellen. Je kleiner dieser Wert ist, desto größer ist die Rückkopplung und damit die Rauschbefreiung aber auch die Bewegungsverschleppung (Motion-Blur) im Bild:

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Verzögerungen gibt es bei der Option nicht, da sich die Entrauschung rekursiv aufbaut und das Ausgangssignal (SignalOUT) vor dem Bildspeicher abgegriffen wird.

Wie können Sie die Option verwenden?

Öffnen Sie wxPropView und gehen Sie zu "Setting → Base → Camera → GenICam → mv Frame Average Control". Hier setzen Sie den Wert "mv Frame Average Enable" auf "1" und damit auf an. Danach können Sie den Slope einstellen:

Slope: 256 = 100 % pixel difference = 100 % signal in

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Bei statischen Bildern erhalten Sie die beste Entrauschung mit niedrigeren Werten zwischen 10 und 1000. Jedoch werden Bewegungen im Bild unscharf.
Das Bild zeigt oben links einen stark vergrößerten Ausschnitt eines Originalbildes mit Rauschen. Oben rechts sehen sie das entsprechende Pixel-Histogramm in 12-Bit Darstellung. Unten links mit Entrauschung und das entsprechende Histogramm.

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Bei bewegten Bildern müssen Sie den Slope höher stellen (zwischen 1000 und 5000). Hierbei wird die Bewegungsunschärfe zu Lasten der Rauschverbesserung reduziert. Dies wird vor allem bei Video-Anwendungen benötigt. In einem Bild mit partieller Bewegung sind also die bewegten Bildteile weniger entrauscht als die statischen Bildteile. Das entspricht dem menschlichen Sehapparat, der in bewegten Szenen für Rauschen unempfindlicher ist als in statischen Szenen.

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