RGB-IR-kameraer: Hvordan fungerer de, og hvad er deres hovedkomponenter?

Konventionelle farvekameramoduler er udstyret med farvefilterarrays (CFA'er) med BGGR-tilstande, der er følsomme over for synlige og infrarøde (IR) lysbølgelængder. Dette fører til farveforvrængning og unøjagtige IR-lysmålinger, hvilket forringer kvaliteten af det endelige RGB-billede. Dette gør det vanskeligt at måle intensiteten af IR-lys i det optagne billede.
 
For at løse dette problem bruger kameraer typisk et IR-afskæringsfilter i løbet af dagen for at forhindre IR-lys i at falde på sensoren. Om natten fjernes de mekanisk for at tillade IR-lys at forbedre billeddannelse i svagt lys. Denne mekaniske løsning er dog tilbøjelig til slid, hvilket forkorter kameramodulets levetid.
 
RGB-IR-kameraer omgår disse begrænsninger ved at bruge et farvefilterarray (CFA), der indeholder dedikerede pixels til både synligt og infrarødt lys. Billeder i høj kvalitet kan optages i både det synlige og infrarøde spektralområde uden mekanisk indgriben, hvilket forhindrer farveskader. Dedikerede pixels kan også lette multibåndsbilleddannelse.
 
I denne artikel vil vi beskrive, hvordan RGB-IR-kameramoduler fungerer og deres hovedkomponenter, samt nogle vigtige indlejrede visionsapplikationer, hvorRGB-IR-kameraeranbefales frem for almindelige kameraer.

Hvordan fungerer RGB-IR-kameraer?

En standard pixel i Bayer CFA-format med BGGR-tilstand er vist nedenfor.

De specialiserede pixels i et RGB-IR-kamera tillader infrarødt lys at passere gennem dem. Og disse pixels hjælper med multi-band billeddannelse. Denne nye CFA med R-, G-, B- og IR-pixels er vist nedenfor:

Her er nogle af fordelene ved at bruge RGB-IR-kamera:

• Det kan nemt tilpasses de konstant skiftende forhold dag og nat. Dette er nyttigt til billeddannelse i al slags vejr.
• At undgå brug af mekaniske filtre til at skifte mellem synligt og infrarødt lys øger udstyrets levetid og stabilitet.
• Giver en dedikeret infrarød kanal, der tydeligt adskiller synlige og infrarøde billeddata. Hjælper med nøjagtigt at måle mængden af infrarødt lys i billedets RGB og udføre farvekorrektion for at forbedre kvaliteten af RGB-output

Sådan bruges synlig og infrarød billeddannelse CFA

Det er ikke nok blot at bruge RGB-IR-filtre til effektiv billeddannelse. Det er også nødvendigt at vælge de rigtige komponenter, der understøtter RGB-IR-billeddannelse.

Sensor:Vælg en sensor med IR-følsomme pixels på CFA'en. producenter som onsemi og OmniVision tilbyder RGB-IR-kompatible sensorer.
 
Optik:Typisk er farvekameralinser udstyret medIR-afskæringsfiltrefor at blokere bølgelængder over 650 nm. For at lette RGB-IR-billeddannelse vælges dobbelte båndpasfiltre, som giver mulighed for både synlige (400-650 nm) og infrarøde (800-950 nm) bølgelængder, i stedet for traditionelle IR-afskæringsfiltre.
 
Billedsignalprocessor (ISP):Internetudbyderen adskiller algoritmisk RGB- og IR-data i separate rammer, indsætter det behandlede RGB-output og trækker IR-forurening fra for at sikre nøjagtigt farveoutput. Derudover bør internetudbyderen kun kunne udsende behandlede RGB- eller IR-rammer som krævet af værtssystemet.

Almindelige indlejrede visionsapplikationer til RGB-IR-kameraer

Automatisk nummerpladegenkendelse (ANPR)

Til ANPR, som kræver registrering af nummerpladebogstaver, symboler og farver under varierende lysforhold, skal du bruge RGB-IR-kameraer, der pålideligt optager både synlige og infrarøde billeder for længere levetid og forbedret nøjagtighed.

Avanceret vejrbestandig sikkerhed

Med RGB-IR-kameraer kan sikkerhedsapplikationer overvinde problemet med farveunøjagtigheder, der hindrer objektdetektion. Dag eller nat bruger disse kameraer RGB-IR-sensorer og dobbelte båndpasfiltre til at tage billeder i høj kvalitet, der hjælper med at udtrække nøjagtige oplysninger til analyse.
 
Sinoseen er forpligtet til at løse problemer for vores kunder, så kontakt os gerneHvis du har brug for en løsningtil et problem, der er opstået i synlig og infrarød (IR) billeddannelse.