Automatické ostření pro termokameru

Abstract

S rozvojem technologií infračerveného sledování a detekce se termokamery snadno integrují do moderních pozorovacích a monitorovacích systémů. Tyto kamery mají unikátní schopnost detekovat objekty a jevy, které tradičním kamerám často unikají. Dosažení přesného zaměření na objekt zůstává pro optimální využití jakékoli kamery zásadní. Při návrhu digitální kamery pro spotřebitele je třeba zjednodušit uživatelské prostředí, zejména pokud jde o způsob zaostřování pro snadnější manipulaci s kamerou. Manuální zaostřování je určitě přesnější a uživatel dosáhne očekávaných výsledků, ale může být poměrně náročné, pokud se scéna nebo ohnisková vzdálenost ke sledovanému objektu často mění nebo pokud neexistuje možnost manuální změny zaostření. Zvláštní pozornost je věnována návrhu a realizaci systému automatického zaostřování, který bude schopen detekovat optimální polohu zaostření a nastavit ji pomocí motorizovaného mechanismu. Důležitým aspektem této práce je volba FPGA (field programmable gate array) jako hlavní platformy pro implementaci systému automatického zaostřování. Použití FPGA umožňuje vysokorychlostní zpracování dat a efektivní řízení ostření přímo v modulu termokamery.

As infrared surveillance and detection technology advances, infrared cameras are easily integrated into modern surveillance and monitoring systems. These cameras have the unique ability to detect objects and occurrences that often escape traditional video cameras. Obtaining accurate focus on an object remains a primary task for optimal usability of any camera. In consumer-level digital camera design, there is a requirement to simplify the user experience, especially with regard to the method of focusing for more convenient handling of the camera. Manual focusing is certainly more accurate and the user gets the expected results, but it can be quite exhausting if the scene or focal distance to the tracking subject frequently changes or there is no way to change the focus manually. Special attention is given to the design and implementation of an automatic focusing system that will be able to detect the optimal focus position and adjust it using a motorized mechanism. An important aspect of this thesis is the choice of FPGA (field programmable gate array) as the main platform to implement the autofocus. The FPGA allows for high speed data processing and efficient focus control directly in the infrared camera module.