دوربین های ویژه
دوربین های چند منظوره فرند چندین قابلیت مورد نیاز در تصویربرداری و نیز ارسال تصویر را در یک سامانه محقق میسازند. کاربر میتواند با پیاده سازی نرم افزار مورد نظر، عملکرد دوربین را برای کاربرد خاص خود به شکل مطلوب تغییر دهد.
اجزای دوربین
این دوربین دیجیتال از یک لنز با فاصله کانونی ثابت یا متغیر ، یک سنسور با رزلوشن بالا، بورد پردازشگر مرکزی و تعدادی پورت و ادوات جانبی تشکیل شده است.
سنسور
جهت دستیابی به عکاسی دیجیتال با کیفیت بالا از یک سنسور ۵ یا ۱۰ مگاپیکسلی با تکنولوژی CMOS استفاده میگردد. این سنسور قادر به برداشت تصاویر رنگی با کیفیت بالا است. از سوی دیگر رزلوشن بالای سنسور امکان زوم دیجیتال را تا ۱۰ برابر فراهم می آورد. به عنوان مثال در صورت ارسال تصویر زنده با کیفیت۲۴۰ × ۳۲۰ و سرعت ۱۰ فریم در ثانیه ، کل سطح سنسور با حدود ۲۴۰۰ × ۳۲۰۰ پیکسل توسط پردازنده نمونه گیری میشود و برای کاهش حجم داده، اطلاعات تعداد پیکسلهای کمتری نمونه برداری و ارسال میگردد. از سوی دیگر میتوان ناحیه مورد نظر را بر مرکز سنسور تمرکز داد و همان حجم داده را تنها از مرکز تصویر استخراج نمود. به این ترتیب، بزرگنمایی ۱۰ برابر در تصویر زنده بدون افت کیفیت حاصل میگردد.
پردازنده
در بسیاری از کاربردهای پردازش تصویر سرعت پردازش بسیار تعیین کننده است. به عنوان مثال برای ارسال تصویر رنگی زنده لازم است که حجم داده ها در حدود ۱ به ۱۵۰ کاهش یابد. از سوی دیگر سرعت این فشرده سازی باید در حدی بالا باشد که تاخیر نامحسوس و قابل قبولی در حرکات تصویر ایجاد نماید. در بسیاری از کاربردها تصاویر زنده برای کنترل یک فرایند مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین تاخیر در تصویر ارسالی نباید بیشتر از ۱۵۰ میلی ثانیه باشد. همهی نیاز مندی های فوق استفاده از یک پردازندهی بسیار قوی را اجتناب ناپذیر میسازد. در این دوربین یک پردازنده DSP مجهز به هستهی ARM-Cortex-A8 (و یا پردازنده های هم رده با تکنولوژی جدیدتر) استفاده میشود که به همراه شتاب دهنده های ویدیویی قادر به تامین نیازمندی دوربین مورد نظر خواهد بود.
پورت ارتباطی
ارتباط با دوربین دیجیتال عمدتاً از طریق یک پورت ارتباطی USART یا USB انجام میپذیرد. از طریق این پورت فرامین و تنظیمات اپراتور به صورت تعدادی فرمان و پارامتر از پیش تعیین شده به دوربین ارسال شده و در کاربردهای ویدیویی دوربین در پاسخ ویدیوی زنده را به صورت یک رشتهی کد شدهی اطلاعات با سرعت دلخواه بر روی خط سریال ارسال مینماید. برای خواندن سایر اطلاعات دوربین از دیگر پورتها که سرعت بیشتری دارند استفاده میشود.
حافظه
پردازنده برای انجام محاسبات از حافظه RAM سریع از نوع DDR3 استفاده میکند. علاوه بر این، نرم افزار پردازشگر بر روی یک SD Card حمل می شود. این کارت حافظه همچنین برای نگهداری تصاویر ثبت شده توسط دوربین مورد استفاده قرار میگیرد. به این معنی که تصاویر با کیفیت بالا که دارای حجم زیادی بوده و قابلیت فرستاده شدن از طریق خط ارتباطی سریال را ندارند، بر روی این کارت ثبت میشوند. سپس میتوان این تصاویر ثبت شده را با استفاده از یک کامپیوتر استاندارد از روی کارت حافظه بازخوانی کرد. میزان گنجایش این کارت حافظه به اندازه ای انتخاب می شود که بتوان تعداد کافی عکس با کیفیت بسیار بالا را بر روی آن ذخیره کرد.
سایر امکانات جانبی
دوربین دارای چندی دیگر از امکانات جانبی است که به سبب استفاده از یک پردازنده قوی به ارمغان می آیند. ازجمله امکان اتصال به شبکه، امکان تاریخ و ساعت گذاری بر روی عکس های برداشت شده، امکان برنامه ریزی برای عکس برداریهای دوره ای و منظم و … همچنین یک پورت برای اتصال مانیتور Full HD بر روی دوربین تعبیه شده است که با استفاده از آن میتوان کیفیت تصویر دوربین را پیش از راه اندازی آن مشاهده کرد.
نرم افزار
استفاده از سیستم عامل Linux سبب می شود که کاربر آزادی عمل مطلوب را در توسعه نرم افزاری و پیاده سازی الگوریتمهای مورد نظرداشته باشد. برای آنکه کاربر در استفاده از کتابخانه های پردازش تصویر آزادی عمل داشته باشد کتابخانه OpenCV بر روی این دوربین نصب می گردد. با استفاده از چنین امکاناتی نرم افزار قادر به پیاده سازی انواع الگوریتمهای پردازش و فشرده سازی تصویر خواهد بود. نرم افزار تعبیه شده بر دوربین امکاناتی برای انتخاب بخش مورد نظر از تصویر، انتخاب رزلوشن تصویر کد شده و نیز سرعت تصویر برداری دارا می باشد.
بخشی از قابلیتهای نرم افزار مربوط به تنظیم کیفیت تصویر است. حذف نویز، تنظیم روشنایی، کنتراست و وضوح تصویر، حذف اثرات لرزش، تنظیم رنگها و … از جمله این امکانات نرم افزاری هستند.
امکان گسترش
با توجه به استفاده از یک پردازنده بسیار قوی و امکانات پردازشی موجود بر روی بورد پردازشگر، میتوان بسیاری از الگوریتمهای هوشمند پردازش را بر روی این دوربین پیاده سازی کرد. بدین جهت امکان اضافه کردن قابلیتهای جدید در آینده وجود خواهد داشت. از جمله این قابلیتها میتوان به تشخیص خودکار اشیاء در تصویر، رهگیری هدف، دنبال کردن مسیر و … اشاره کرد. لذا این دوربین یک چارچوب بسیار مناسب برای توسعه تکنولوژی تصویر برداری می باشد.