دوربین چند سنسوره یک سیستم دوربینی است که چندین حسگر تصویر و لنز در داخل یک محفظه جای گرفته‌اند. هدف اصلی این دوربین‌ها این است که پوشش گسترده‌تری از محیط ارائه بدهند.
همچنین این دوربین ها از محیط جزئیات‌های بیشتر و با قابلیت‌های سنجش متنوع‌تری ارائه دهند. دوربین‌های چند سنسوره مثل این است که شما چندین دوربین مجزا را در یک دوربین واحد جمع کرده‌اید و می‌توانید از مزایای مختلف آن استفاده کنید.
انواع حسگرهای مورد استفاده در دوربین های چند سنسوره
همان‌طوری که می‌دانید دوربین‌های چند سنسوره ترکیب متنوعی از حسگرها هستند. در این مقاله می‌خواهیم به رایج‌ترین انواع حسگرهایی که در دوربین‌های چند سنسوره استفاده می‌شوند، اشاره کنیم.
حسگرهای مرئی (RGB – Red, Green, Blue)
این حسگرها می‌توانند نور مرئی را در سه کانال رنگی اصلی با نورهای قرمز، سبز و آبی ثبت کنند. وقتی این سه کانال ترکیب شوند، می‌توانند تصویر رنگی طبیعی ایجاد کند که برای چشم انسان قابل دید است.
دوربین‌های چند سنسوره به عنوان حسگر اصلی عمل می‌کنند و می‌توانند تصاویر رنگی را با جزئیات بالایی ثبت کنند.
این دوربین‌ها با حسگرهای دیگر ترکیب می‌شوند تا اطلاعات رنگی به داده‌های دیگر از حسگرها اضافه شود. در واقع این دوربین‌ها می‌توانند تصاویر رنگی قابل فهم را با وضوح بالا و نور مناسب ارائه دهند.
حسگرهای حرارتی (Infrared – IR)
این قبیل حسگرها تابش مادون قرمز که از اجسام ساطع می‌شود را می‌توانند تشخیص دهند. هر چقدر جسمی دمای بالاتر از صفر مطلق داشته باشد، می‌تواند از خود نور مادون قرمز ساطع کند. تصاویر حرارتی که از این اجسام گرفته می‌شود، توزیع دمایی آنها را نشان می‌دهد.
کاربرد دوربین های چند سنسوره
شما می‌توانید از دوربین‌های چند سنسوره برای تشخیص افراد و وسایل نقلیه در تاریکی مطلق استفاده کنید. شما می‌توانید اقدام به نظارت بر دمای تجهیزات نمایید. برای یافتن افراد و یا حیوانات گمشده در شرایط کم نور و یا زمانی که منطقه پوشش گیاهی متراکم دارد، این دوربین‌ها کارایی زیادی خواهد داشت.
شما باید بتوانید نقاط داغ در تجهیزات الکتریکی یا مکانیکی را تشخیص دهید و در صورت وجود عیب، اقدام به رفع آن کنید. به همین خاطر این دوربین‌ها به کمک شما می‌آیند.
همچنین با کمک این دوربین‌ها می‌توانید نشتی‌های حرارتی در ساختمان‌ها را تشخیص دهید. خودروهای خودران از این دوربین‌ها برای تشخیص عابران پیاده و حیوانات در هنگام شب و یا شرایطی با نور کم استفاده می‌کنند.
با این دوربین‌ها شما می‌توانید در تاریکی مطلق تصویربرداری کرده و تغییرات دما را تشخیص دهید. این دوربین‌ها با وجود قابلیت‌های بالا یک سری محدودیت‌هایی هم دارند.
در واقع این نوع دوربین‌ها می‌توانند نسبت به تصاویر مرئی، جزئیات بصری کمتری ارائه دهند که آن تحت تاثیر شرایط آب و هوایی قرار می‌گیرد.
حسگرهای مادون قرمز نزدیک (Near-Infrared – NIR)
این حسگرها می‌توانند نور مادون قرمز نزدیک را که بلافاصله در خارج از طیف مرئی قرار دارد، ثبت کنند. ثبت این طول موج‌ها در برخی شرایط بهتر از نور مرئی می‌تواند عمل کند. زمانی که محیط دارای شرایط کم نور باشد، این حسگرها کارایی زیادی دارند.
کاربردها در دوربین های چند سنسوره
می‌توان از این دوربین‌ها برای بهتر شدن دید در شرایط کم نور استفاده کرد، بدون آنکه نیاز به استفاده از نور مرئی داشته باشید. برای بهتر خواندن پلاک خودروها در هنگام شب و یا در شرایطی که نور نامناسب است، این دوربین‌ها کاربرد دارند.
شما می‌توانید سلامت گیاهان را با استفاده از بازتاب نور NIR ارزیابی نمایید. برخی ویژگی‌های امنیتی را می‌توانید با استفاده از بازتاب نور بهتر نشان داد. استفاده از دوربین‌های چند سنسوره باعث می‌شود که در نور کم بتوانید برخی از ویژگی‌های خاص را به راحتی تشخیص دهید. تصاویری که به دست می‌آورید، معمولاً سیاه و سفید هستند و اطلاعات رنگی ندارند.
حسگرهای طیفی (Multispectral/Hyperspectral)
این حسگرها می‌توانند نور را در باندهای باریک از طول موج‌های مغناطیسی ثبت کنند. این کار باعث می‌شود که بتوانید در مورد طیف بازتابی و یا جذبی مواد اطلاعات دقیقی به دست آورید.
کاربردها در دوربین های چند سنسوره
شما می‌توانید از این دوربین ها در سنجش از دور استفاده کنید. در این علم، برای طبقه‌بندی پوشش زمین، تشخیص تغییرات محیطی، ارزیابی سلامت پوشش گیاهی و نظارت بر کیفیت آب انجام می‌گیرد.
شما می‌توانید با این حسگرها نیازهای آبی و کودی گیاهان را تشخیص داده و بیماری‌ها و آفات آن را مشخص کنید. در زمین شناسی از این سنسورها برای شناسایی مواد معدنی مختلف استفاده می‌شود.
همچنین می‌توان برای شناسایی و طبقه‌بندی مواد بر اساس طیف آنها از این حسگرها استفاده کرد. در واقع این حسگرها می‌توانند از یک محدوده یا جسم، اطلاعات طیفی دقیقی ارائه دهند تا بتوانید به طور دقیق‌تر آن را تجزیه و تحلیل کنید.
استفاده از این سنسورها به حجم داده‌های زیادی نیاز دارد که نیاز به پردازش تخصصی دارند و هزینه انجام آنها زیادتر است.
رادار کوتاه برد
این حسگرها معمولاً امواج رادیویی با برد کوتاه منتشر می‌کنند و بازتاب آنها برای مشخص کردن فاصله، سرعت و زاویه اجسام قابل اندازه‌گیری است.
کاربردها در دوربین های چند سنسوره
از دوربین‌های چند سنسوره می‌توان در خودروهای خودران استفاده کرد. شما می‌توانید موانع و وسایل نقلیه دیگر را در شرایط آب و هوایی و نوری مختلف تشخیص دهید.
شما می‌توانید حرکت و حضور افراد یا اشیا را حتی در پشت موانع غیر فلزی هم تشخیص دهید. این دوربین‌ها در شرایط آب و هوایی مناسب و نور کم قابلیت تشخیص فاصله و سرعت را دارند.
دقت فضایی این دوربین‌ها نسبت به دوربین‌های بصری کمتر است و ممکن است که تحت تاثیر برخی مواد قرار بگیرند.
حسگرهای PIR (Passive Infrared)
این حسگرها می‌توانند تغییرات در تابش مادون قرمزی که از اجسام متحرک ساطع شده را تشخیص دهند. آنها خودشان هیچ تابشی منتشر نمی‌کنند.
کاربردها در دوربین های چند سنسوره
این دوربین‌ها کمک می‌کنند تا حضور افراد در مناطق مدنظر مشخص شود. در هنگام تشخیص حرکت، چراغ سنسورها فعال روشنایی هوشمند ایجاد می کنند.
سنسورها میزان مصرف انرژی کمتری دارند و تشخیص حرکت بدون نیاز به نور مرعی انجام می‌گیرد. اما فقط تغییرات حرارتی را تشخیص می‌دهند و ممکن است که تحت تاثیر تغییرات ناگهانی دما و یا منابع حرارتی دیگر قرار داشته باشند.
شتاب سنج ها و حسگرهای ارتعاش
این حسگرها می‌توانند تغییراتی که در شتاب و ارتعاش وجود دارد را اندازه‌گیری کنند. می‌توان از این حسگرها برای تشخیص جابجایی و یا خرابکاری دوربین‌ها استفاده کرد. هرگونه ارتعاشات غیر عادی که در سازه‌ها وجود دارد، با کمک این حسگرها قابل تشخیص است.
این حسگرها با مصرف میزان انرژی کم می‌توانند حرکت‌ها و ارتعاشات را تشخیص دهند ولی اطلاعات بصری ارائه نمی‌دهند.
مزایای کلیدی دوربین های چند حسگر در مقایسه با دوربین های تک حسگر
دوربین‌های چند حسگر نسبت به دوربین‌های تک حسگر مزایای بسیار بیشتری دارند و می‌توان از آنها در کارهای خاص‌تری استفاده کرد. در ادامه به چند مورد از مهمترین مزیت این دوربین‌ها می‌خواهیم اشاره کنیم.
پوشش گسترده‌تر و دید جامع‌تر
دوربین‌های تک حسگر می‌توانند در یک زمان دید محدودتری ثبت کنند و برای پوشش دادن مناطق وسیع لازم است که شما چندین دوربین نصب کنید که می‌تواند هزینه بر باشد.
اما در دوربین‌های چند حسگر شما می‌توانید با یک دوربین زوایای دید مختلفی داشته باشید و منطقه دید خود را وسیع‌تر کنید. دوربین چند حسگر نقاط کور کمتری دارند و می‌توانند تصاویر متعددی را به هم وصل کرده و یک تصویر پانومارا با زاویه دید ۱۸۰ یا ۳۶۰ درجه ایجاد کنند.
اطلاعات غنی‌تر و درک بهتر از صحنه
دوربین‌های تک حسگر تنها می‌توانند اطلاعات مربوط به یک طیف خاص را ثبت کند. اما دوربین‌هایی که از حسگرهای مختلف تشکیل شده‌اند، از یک صحنه اطلاعات بسیار متنوع‌تری جمع آوری می‌کنند.
این اطلاعات ترکیبی باعث می‌شود که بتوانید از محیط درک عمیق‌تر و جامع‌تری به دست آورید. اگر نور مرئی و حرارتی ترکیب شود، می‌توانید افراد را در تاریکی شناسایی کنید، با اینکه تمامی جزئیات بستری آن حفظ می‌شود.
اگر نور مرئی با NIR ترکیب شود، می‌تواند در شرایط کم نور دید بهتری ایجاد کرده و با آن بتوان پلاک خودرو را تشخیص داد.
عملکرد بهتر در شرایط مختلف نوری و آب و هوایی
دوربین‌های تک حسگر معمولاً تحت تاثیر شرایط نوری و آب و هوایی قرار گرفته‌اند. تصویربرداری این دوربین‌ها در شرایطی که نور کم است، تاریکی وجود دارد، هوا مه، بارانی و یا دودی است، به شدت کمتر می‌شود.
در مقابل دوربین‌های چند حسگر می‌توانند در شرایط مختلف تصویربرداری بهتری فراهم آورند. حسگرهای حرارتی عملکرد مستقل از نور مرئی را دارند. قابلیت دید در شب آنها در شرایط آب و هوای نامناسب، بسیار عالی و کاربردی است.
حسگرهای NIR: بهبود دید در شرایط کم نور
این حسگرها در شرایط بد آب و هوایی عملکرد خوبی دارند. این تنوع باعث می‌شود که دوربین‌های چند حسگر بتوانند از شرایط محیطی، طیف وسیع‌تری از تصاویر را فراهم آورند.
کاهش هشدارهای نادرست
سیستم امنیتی دوربین‌های تک حسگر بنا به تغییرات نوری، حرکت شاخه‌ها و یا حیوانات کوچک می‌تواند هشدارهای نادرست زیادی تولید کند. دوربین‌های چند حسگر می‌توانند اطلاعات به دست آمده از حسگرهای مختلف را ترکیب کرده و تشخیص را بیشتر کنند. همچنین هشدارهای نادرست کمتر می‌شود.
به عنوان مثال شما برای تایید حضور انسان هم با تغییرات حرارتی و هم با حرکت‌های بهتری می‌توانید آن را تحلیل کنید.
صرفه‌جویی در هزینه‌ها (در برخی موارد)
پوشش دادن یک منطقه وسیع و یا دست یافتن به قابلیت‌های چندگانه، لازم است که چندین دوربین تک حسگر داشته باشید. اما اگر از یک دوربین چند حسگر استفاده کنید، عملکرد را می‌تواند داشته باشد.
استفاده از دوربین‌های چند حسگر باعث می‌شود که در هزینه‌های نصب، کابل کشی، منبع تغذیه و نگهداری صرفه‌جویی داشته باشید. در پروژه‌های بزرگ استفاده از دوربین‌های چند حسگر بسیار مناسب است.
افزایش آگاهی موقعیتی
دوربین‌های تک حسگر همیشه از محیط دید محدودتری ارائه می‌دهند. اما دوربین‌های چند حسگر می‌توانند از منطقه دید گسترده همراه با اطلاعات چند وجهی ارائه دهند و شما از موقعیت، اطلاعات و آگاهی بیشتری به دست خواهید آورد.
این موضوع برای کارهایی چون نظارت شهری، خودروهای خودران و یا مدیریت ترافیک بسیار مناسب است.
قابلیت‌های سنجش تخصصی
معمولا از دوربین‌های تک حسگر برای ثبت کردن تصاویر بصری استفاده می‌کنند. اما از دوربین‌های چند حسگر می‌توان برای تجزیه و تحلیل مواد و یا، برای تشخیص فاصله و سرعت استفاده کرد.
این قابلیت‌ها باعث شده که شما کاربردهای بسیار متنوعی داشته باشید که در دوربین‌های تک حسگر این امکان وجود ندارد.