适用于高对比度场景的 HDR 工业相机

什么是工业相机中的高动态范围 (HDR)？
使用 IDS 轻松实现 HDR，无需自行开发
三种 HDR 模式，满足不同需求
在这些应用中，HDR 带来不同体验
使用 IDS peak 评估和集成 HDR

什么是工业相机中的高动态范围 (HDR)？

动态范围描述了图像传感器能够捕捉的亮度范围，从仍可辨识的最暗信号到仍可记录的最亮图像信息。如果场景的对比度超过此范围，信息就会丢失：明亮区域会出现饱和，而暗部区域的细节可能会淹没在图像噪声中。

HDR 扩展了此可用范围。根据所使用的技术，图像信息会以不同的放大倍率或曝光时间进行捕捉，并组合生成具有更高动态范围的图像。

HDR 的优势

1. 捕捉更多细节：可以同时捕捉并分析图像中暗部和亮部区域的结构。
2. 更高的鲁棒性：即使在视野中存在反射、阴影和强光源的情况下，也能获得更稳健的图像数据。
3. 更稳定可靠的数据：为检测、识别、过程监控和自动决策提供更好的信息基础。

使用 IDS 轻松实现 HDR，无需自行开发

HDR 不仅仅是图像传感器的功能。只有将合适的相机、适当的数据采集、图像拼接和输出相结合，增强后的图像信息才能真正投入实际使用。

IDS 通过统一的软件方法支持各种 HDR 技术。借助 IDS peak，用户可以配置支持 HDR 的相机、捕捉原始数据并处理或可视化 HDR 结果。这减少了针对单个相机型号进行内部开发的需要，并使评估不同解决方案变得更加容易。

IDS 优势

1. 多种 HDR 模式：Clear HDR、Quad HDR 和 Sequence HDR 可满足在运动、分辨率和动态范围方面的不同需求。
2. IDS peak 中的全面支持：采集、合并和色调映射已集成到 IDS peak SDK 中。用户可以访问单独的 HDR 曝光以及计算出的 HDR 和 LDR 结果。
3. 无需自定义编程即可进行评估：HDR 结果可以在 IDS peak Cockpit 中进行测试和可视化。源代码示例随后有助于集成到用户自己的应用程序中。
4. 适用于不同工作流程的图像数据：根据应用的不同，用户可以使用原始数据、HDR 数据或为标准显示器准备的图像。

Clear HDR

单次曝光即可获得更大的动态范围

Clear HDR 通过两个增益级别读取像素的图像数据。这使得暗区能够以更高的灵敏度被捕捉，而亮区则能以更高的饱和度储备进行渲染。保留了完整的传感器分辨率。

Quad HDR

单帧内的多种曝光设置

Quad HDR 使用具有不同曝光时间的像素组，例如在索尼 IMX900 中。这在单个帧内提供了多个亮度值。结合全局快门传感器，该技术特别适用于动态场景。

Sequence HDR

灵活的曝光序列，以获得最大的图像细节

使用 Sequence HDR，工业相机拍摄多张具有不同曝光时间的图像，并将它们组合以生成 HDR 图像。曝光的数量和渐变可以根据所需的动态范围和期望的图像质量进行调整。此模式适用于几乎所有 IDS 工业相机。

反射组件的质量保证

金属表面、电子元件、焊点、闪亮的壳体或喷漆的车身部件可能同时表现出强烈的反射和暗淡的纹理。HDR 有助于在单幅图像或一系列图像中使更多此类信息可用。

物流、OCR 和条码扫描

光泽标签、箔片、不同的包装材料和不同的方向可能会导致局部反射。HDR 工业相机有助于确保条码、数据矩阵和文本信息在不同的对比度条件下保持可读性。

医疗技术和显微镜检查

反射材料和透明结构在同一幅图像中可能会产生差异巨大的强度水平。对于主要是静态的样本，当分辨率和宽广的可检测亮度范围是主要优先事项时，Sequence HDR 特别有用。

焊接和过程监控

电弧、余烬、火花和工件的暗区会造成极端的亮度差异。一种耐运动的 HDR 方法可以为过程监控或后续分析提供更多可用的图像信息。

机器人技术和自动化

不断变化的位置、不同的表面以及无法完全控制的照明条件可能会使图像采集变得困难。HDR 工业相机扩大了在检测、定位和处理中获取稳健图像数据的范围。

运输和室外应用

日光、阴影、前照灯、隧道或不断变化的天气条件会在同一场景中造成显著的亮度差异。HDR 在此对于环境检测和车牌识别尤为重要。

使用 IDS peak 评估和集成 HDR

IDS peak 软件支持从 HDR 采集到后续处理的整个工作流程。在 IDS peak Cockpit 中，您无需自己的应用程序即可初步评估 HDR 功能和结果。API 函数、文档和编程示例可用于集成。