Как выбрать высокоскоростную камеру?
Техническое задание на систему скоростной видеосъёмки.

Обычно цифровая скоростная видеокамера поставляется не сама по себе, а для некоторой установки видео регистрации быстрых процессов. Поэтому при составлении технического задания мы рекомендуем делать акцент не на возможностях скоростной камеры / фреймграббера / программного обеспечения, а на функциональности всей системы. В результате получается документ, описывающий следующие темы:

Общая схема проведения съёмки

• Подробное описание всей схемы съёмки
• Расположение пользователя, компьютера, скоростной видеокамеры, исследуемого объекта с указанием всех расстояний и имеющихся ограничений
• Где будет проводиться съёмка (в помещении или на улице)
• Освещение, температура, влажность (примерные значения в области съёмки)

Параметры съёмки

• Что нужно снимать и как?
• Какова предполагаемая длительность съёмки?
• Характерный размер объекта, расстояние до объекта, фон, тип освещения
• Что конкретно предполагается увидеть в результате проведения скоростной съёмки?
• Какую точность измерений предполагается получить?

Высокоскоростная видеокамера

• Частота кадров и разрешение на данной частоте
• Цветная камера или монохромная?
• Варианты по увеличению частоты кадров при уменьшении разрешения экрана
• Необходимая разрядность сигнала от видео сенсора и разрядность видео сигнала скоростной видеокамеры
• Динамический диапазон
• Чувствительность
• Управление длительностью экспозиции
• Интерфейс для подключения скоростной видеокамеры к компьютеру
• Типы объективов, использующиеся с данной скоростной видеокамерой
• Возможности видеокамеры по вводу/выводу управляющих сигналов
• Обоснование выбора данной модели скоростной камеры (в том числе и расчёты по определению частоты кадров, разрешения, выдержки и т.д.)
• Возможность использования специфических режимов работы видеокамеры

Плата видео захвата

• Нужна ли плата для видео захвата?
• Принципы работы платы видео захвата
• Интерфейс для подключения платы видео захвата к компьютеру
• Наличие драйверов и программного обеспечения для работы платы в заданной операционной системе
• Возможность внешней синхронизации через плату видео захвата
• Производитель платы видео захвата: National Instruments, Epix, Imperx, Silicon Software, Matrox Imaging и др.

Объектив

• Фокусное расстояние, относительное отверстие, способ крепления объектива на видеокамеру и пр.
• Возможность программного управления фокусным расстоянием объектива
• Производитель объектива: Pentax, Nikon, Navitar или др.

Методы синхронизации (подробное описание схемы синхронизации)

• С чем нужно синхронизировать видеокамеру и какое оборудование для этого имеется?
• Описание необходимой схемы синхронизации
• Программная синхронизация
• Аппаратные методы синхронизации (уровни сигналов, временные диаграммы и необходимые действия)
• Схема работы во время синхронизации

Освещение

• Как будет освещена область съёмки?
• Тип осветителя: фотовспышка, стробоскоп, галогеновая/ксеноновая лампа, фотодиод или др.
• Какие осветители предполагается использовать и где они будут расположены?
• Какова частота изменения освещёности и какова при этом частота кадров камеры?
• Выбор фона и фоновой подсветки

Компьютер

• Спецификация на компьютер
• Настольный компьютер, сервер или ноутбук
• Расстояние от компьютера до скоростной видеокамеры
• Где конкретно будут располагаться компьютер и скоростная видеокамера?
• Наличие необходимого слота для подключения фреймграббера
• Интерфейс для связи компьютера с видеокамерой
• Максимальный размер оперативной памяти и жёсткого диска компьютера
• Максимальный размер оперативной памяти, которая может быть использована фреймграббером
• Как будет делиться оперативная память между операционной системой и фреймграббером?
• Наличие RAID-массива для длительной видеозаписи, его характеристики
• Возможность подключения дополнительных устройств для синхронизации

Программное обеспечение для проведения съёмки и последующего анализа

• Операционная система
• Описание основных функций программного обеспечения
• Описание общей схемы работы пользователя до съёмки, во время съёмки и после съёмки
• Что пользователь предполагает получить после завершения процесса съёмки?
• Основные ограничения, налагаемые операционной системой и используемым компьютером

Программное обеспечение для online обработки и распознавания

• Формулировка задачи (подробное описание)
• Нужен ли встроенный в камеру DSP-процессор для решения задачи?
• Описание алгоритмов для решения конкретных задач
• Оценка времени выполнения отдельных процедур в DSP-процессоре
• Какой должна быть производительность системы?
• В каком виде и куда отправлять обработанные данные?
• Описание вариантов программной или аппаратной синхронизации с другим оборудованием

Разное

• Методика выбора параметров видеокамеры для данного режима съёмки
• Настройка на резкость
• Методы минимизации шумов
• Определение масштабирующих коэффициентов для последующих измерений
• Схема сохранения результатов скоростной видео съёмки
• Алгоритмы обработки видео

Полная комплектация системы скоростной видеосъёмки

• Скоростная видеокамера
• Плата ввода изображений (фреймграббер)
• Комплект кабелей для подключения камеры к фреймграбберу
• Блок питания видеокамеры
• Объектив и адаптер
• Штатив с креплением
• Осветитель
• Компьютер, монитор, принтер
• Программное обеспечение
• Модуль синхронизации
• Инструкция пользователя и другая документация