Waar moet je op letten bij een camera-opstelling voor Vision AI?

Een goede Vision AI-toepassing begint niet alleen bij het AI-model, maar ook bij de manier waarop een camera is geplaatst en ingesteld. Camerapositie, kijkhoek, afstand, verlichting, lenskeuze, framerate en compressie bepalen samen hoeveel bruikbare visuele informatie het model ontvangt.

Een krachtige AI-oplossing kan alsnog minder goed presteren wanneer het relevante object klein, onscherp, slecht belicht of vanuit een ongunstige hoek in beeld komt.

Camerapositie

De positie van de camera bepaalt welke delen van een object zichtbaar zijn. Een camera die te hoog, te laag of te ver uit het detectiegebied hangt, kan belangrijke kenmerken missen. Voor een toepassing waarbij personen alleen geteld hoeven te worden, kan een andere positie geschikt zijn dan wanneer bijvoorbeeld persoonlijke beschermingsmiddelen of kleine objecten moeten worden herkend. De camerahoogte moet daarom altijd aansluiten op de toepassing.

Kijkhoek

Een object kan vanuit verschillende hoeken heel anders zichtbaar zijn. Bij een te scherpe hoek kunnen bijvoorbeeld gezichten, kleding, voertuigen of veiligheidsmiddelen slechts gedeeltelijk in beeld komen. Ook perspectief speelt mee. Objecten dicht bij de camera kunnen groot lijken, terwijl objecten verderop snel veel kleiner worden. Een goede kijkhoek zorgt ervoor dat het relevante object zo volledig en herkenbaar mogelijk in beeld komt.

Afstand tot het detectiegebied

Hoe verder een object van de camera staat, hoe minder pixels het in beeld inneemt. Dat is belangrijk omdat verschillende toepassingen een ander detailniveau nodig hebben. Een persoon detecteren kan op grotere afstand mogelijk zijn dan:

• een veiligheidshelm herkennen;
• een voertuigtype classificeren;
• kleine producten detecteren;
• een kenteken lezen.

De afstand tussen camera en detectiegebied moet daarom worden bepaald op basis van wat de AI daadwerkelijk moet herkennen.

Verlichting

Ook goede camera’s en AI-modellen hebben voldoende bruikbaar licht nodig. Moeilijke omstandigheden zijn bijvoorbeeld:

• sterk tegenlicht;
• grote verschillen tussen lichte en donkere delen;
• reflecties;
• nachtbeelden;
• snel wisselende verlichting.

Een hoge resolutie compenseert slechte verlichting niet automatisch. De kwaliteit van het licht is daarom vaak net zo belangrijk als het aantal megapixels.

Lenskeuze

De lens bepaalt onder andere hoeveel van de omgeving in beeld komt en hoe groot objecten worden weergegeven. Een brede kijkhoek geeft veel overzicht, maar zorgt er ook voor dat individuele objecten kleiner in beeld kunnen zijn. Een smallere lens kan juist meer detail geven op grotere afstand, maar bestrijkt een kleiner gebied. De juiste lens is daarom een afweging tussen: overzicht en detail.

Framerate

Framerate geeft aan hoeveel beelden per seconde worden opgenomen. Bij langzaam bewegende situaties kan een lagere framerate voldoende zijn. Bij snelle bewegingen, zoals voertuigen of productieprocessen, kunnen meer frames nodig zijn om voldoende bruikbare momenten vast te leggen. Meer frames betekenen echter ook meer data om te verwerken. Een hogere framerate is dus niet automatisch beter.

Videocompressie

Videocompressie wordt gebruikt om bandbreedte en opslagruimte te beperken. Te sterke compressie kan echter details uit het beeld verwijderen of artefacten veroorzaken. Voor een mens kan het beeld er nog acceptabel uitzien, terwijl kleine kenmerken voor een AI-model moeilijker herkenbaar worden. Daarom moet compressie niet alleen worden afgestemd op opslag en netwerkbelasting, maar ook op de analyse die met het beeld moet worden uitgevoerd.

Welke details heeft de toepassing nodig?

Dit is uiteindelijk de belangrijkste vraag. Een toepassing voor people counting stelt andere eisen aan een camera dan:

• PPE-detectie;
• productherkenning;
• license plate recognition;
• voertuigclassificatie;
• vuur- en rookdetectie.

Begin daarom niet bij de cameraspecificatie, maar bij de use case. Vraag eerst: Wat moet de AI precies herkennen en onder welke omstandigheden? Daaruit volgen pas de eisen aan positie, lens, resolutie, framerate en andere instellingen.

Meer beeldkwaliteit heeft ook een technische prijs

Meer resolutie en hogere framerates kunnen meer bruikbare informatie opleveren, maar vragen doorgaans ook meer:

• netwerkbandbreedte;
• opslagcapaciteit;
• verwerking;
• hardwarecapaciteit.

De beste configuratie is daarom niet degene met de hoogste specificaties, maar degene die voldoende beeldkwaliteit levert voor de toepassing zonder onnodige belasting.

Een goede Vision AI-installatie is uiteindelijk de combinatie van het juiste AI-model én het juiste camerabeeld.