LOW-COST NIGHT VISION CAMERA BASED ON A MODIFIED CONSUMER WEBCAM AND LIGHTWEIGHT REAL-TIME ENHANCEMENT

Journal of problem in computer science and information technologies, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.26577/jpcsit4220263
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Low-light perception is a core requirement for robotics, inspection, and wearable situational awareness, yet reliable night- vision solutions often require expensive sensors or computation- ally heavy processing. This manuscript presents (i) a low-cost near- infrared (NIR) night-vision camera system with real-time enhancement and mixed-reality visualization, and (ii) a controlled benchmarking protocol that compares multiple sensor modalities and classical en- hancement pipelines on a Linux embedded platform. To prioritize real-time feasibility, we deliberately avoid neural networks and other AI/ML models, and instead benchmark lightweight classical methods: CLAHE, bilateral filtering + CLAHE, Non-Local Means (NLM) + CLAHE, Retinex SSR, Retinex SSR with percentile normalization, and two proposed pipelines (a CLAHE-based pipeline and a Retinex integrated variant). Experiments were conducted in a fully dark room using identical illumination conditions and multiple observation distances. We report runtime (ms/frame, FPS) and no- reference quality metrics (entropy, edge strength, Laplacian variance, RMS contrast, mean intensity) to accommodate the absence of ground-truth references. A representative run shows that the proposed CLAHE-based pipeline achieves 246.5 FPS at 640×480 while substantially improving objective no-reference metrics relative to raw frames, whereas Retinex with percentile normalization yields higher contrast/entropy but at 12.7 FPS. Hardware benchmarking indicates that thermal imaging provides the clearest visibility but at high cost/power, Kinect requires stronger illumination, and event-based sensing offers extremely low latency but requires temporal modulation to observe static targets.