Κάμερες RGB-IR: Πώς λειτουργούν και τι είναι τα κύρια τους συστατικά;

Οι συνηθισμένες χρωματικές κάμερες είναι εξοπλισμένες με πίνακες χρωματικών φίλτρων (CFAs) με λειτουργία BGGR που είναι ευαίσθητα στις μακρύτερες μακριά του ορατού φωτός και του θερμανόμενου φωτός (IR). Αυτό οδηγεί σε χρωματική διαφοροποίηση και ακριβείς μετρήσεις θερμανούσης φωτεινότητας, χειριστώντας την ποιότητα της τελικής εικόνας RGB. Αυτό γίνει δύσκολο να μετρηθεί η ένταση του θερμανούση φωτός στην αποκτηθείσα εικόνα.
 
Για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, οι κάμερες συνήθως χρησιμοποιούν ένα φίλτρο κόπωσης IR κατά τη διάρκεια της μέρας για να αποφεύγουν το θερμανόμενο φως να πέφτει στον αισθητήρα. Τη νύχτα, αφαιρούνται μηχανικά για να επιτρέψουν το θερμανόμενο φως να ενισχύσει την εικόνα σε μικρή φωτεινότητα. Ωστόσο, αυτή η μηχανική λύση είναι ευάλωτη σε ξενοδαρεία και έξοδο, μειώνοντας την ζωή του μοντουλά κάμερας.
 
Οι κάμερες RGB-IR περνάουν αυτές τις περιορισμούς χρησιμοποιώντας πίνακα φίλτρων χρώματος (CFA) που περιέχει ειδικοποιημένα πικσελ για το ορατό και το θερμανθρακικό φως. Υψηλής ποιότητας εικόνες μπορούν να αποκτηθούν στα φάσματα ορατού και θερμανθρακικού φωτός χωρίς μηχανική παρέμβαση, ενώ προλαμβάνεται η ζημία των χρωμάτων. Οι ειδικοποιημένοι πικσελ μπορούν επίσης να επιτρέπουν πολυζωνική εικόνα.
 
Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε πώς λειτουργούν τα μονάδες κάμερας RGB-IR και τα κύρια τους συστατικά, καθώς και μερικές κλειδιά εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης όπου κάμερες RGB-IR προτιμούνται έναντι κανονικών κάμερας.

Πώς λειτουργούν οι κάμερες RGB-IR;

Κάτω από αυτό δείχνεται ένας τυπικός πικσελ σε μορφή CFA Bayer με λειτουργία BGGR.

Τα ειδικοποιημένα πικσελ μιας κάμερας RGB-IR επιτρέπουν στο θερμανθρακικό φως να περάσει μέσα τους. Και αυτά τα πικσελ βοηθούν στην πολυζωνική εικόνα. Αυτός ο νέος CFA με πικσελ R, G, B και IR εμφανίζεται κάτω από:

Ωραία παρακάτω βλέπετε μερικά προβλέποντα που προκύπτουν από τη χρήση κάμερας RGB-IR:

• Μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα στις συνεχώς αλλοιωμένες συνθήκες της μέρας και της νυχτά. Αυτό είναι χρήσιμο για εικόνες όλων των καιρικών συνθηκών.
• Η αποφυγή της χρήσης μηχανικών φίλτρων για να μεταβάλλεται μεταξύ ορατού και θερμαντικού φωτός αυξάνει τη ζωή και τη σταθερότητα του εξοπλισμού.
• Παρέχει ένα διαδρομικό κανάλι θερμαντικού φωτός που χωρίζει ξεκάθαρα τα δεδομένα εικόνας ορατού και θερμαντικού φωτός. Βοηθά να μετρηθεί με ακρίβεια η ποσότητα θερμαντικού φωτός στο RGB της εικόνας και να εφαρμοστεί χρωματική διόρθωση για να βελτιωθεί η ποιότητα της εξόδου RGB.

Πώς να χρησιμοποιηθεί η διαμόρφωση εικόνας ορατού και θερμαντικού φωτός CFA

Απλώς η χρήση φίλτρων RGB-IR δεν είναι αρκετή για αποτελεσματική απεικόνιση. Είναι επίσης απαραίτητο να επιλεγούν οι κατάλληλες συσκευές που υποστηρίζουν την απεικόνιση RGB-IR.

Αισθητήρας: Επιλέξτε αισθητήρα με πιクσελς ευαίσθητες στο IR στο CFA. Οι κατασκευαστές όπως ο onsemi και ο OmniVision προσφέρουν αισθητήρες με δυνατότητα RGB-IR.
 
Οπτικά: Συνήθως, τα φακοί καμερών χρώματος είναι εξοπλισμένοι με φίλτρα κόπωσης IR να μπλοκάρει τις μακρογεωμετρικές μακρίες πάνω από 650nm. Για να επιτραπεί η εικονοδόση RGB-IR, επιλέγονται διπλοί φιλτροί παράβασης, οι οποίοι επιτρέπουν και τις ορατές (400-650nm) και τις θερμαντικές (800-950nm) μακρογεωμετρίες, αντί για τα παραδοσιακά φιλτρά IR cutoff.
 
Επεξεργαστής Σήματος Εικόνας (ISP): Ο ISP αλγοριθμικά χωρίζει τα δεδομένα RGB και IR σε διαφορετικά φrames, εισάγει την επεξεργασμένη εξαγωγή RGB και αφαιρεί την ρύπανση IR για να εξασφαλίσει ακριβή εξαγωγή χρώματος. Επιπλέον, ο ISP θα πρέπει να μπορεί να εξάγει μόνο τα επεξεργασμένα frames RGB ή IR όπως απαιτείται από το κεντρικό σύστημα.

Κοινές Εφαρμογές Ενσωματωμένης Οπτικής για Κάμερες RGB-IR

Αυτόματη αναγνώριση πινακίδας (ANPR)

Για ANPR, το οποίο απαιτεί την ανίχνευση των γραμμάτων, συμβόλων και χρωμάτων πινάκιων κυκλοφορίας υπό διάφορες συνθήκες φωτισμού, χρησιμοποιείστε κάμερες RGB-IR που καταγράφουν αξιόπιστα και τις ορατές και τις θερμαντικές εικόνες για μεγαλύτερη διάρκεια και βελτιωμένη ακρίβεια.

Προηγμένη Αντιβροχική Ασφάλεια

Με κάμερες RGB-IR, οι εφαρμογές ασφάλειας μπορούν να ξεπεράσουν το πρόβλημα των ακριβών χρωμάτων που εμποδίζουν την ανίχνευση αντικειμένων. Ημέρα ή νύχτα, αυτές οι κάμερες χρησιμοποιούν αισθητήρες RGB-IR και διπλούς φιλτρούς με διπλό ζώνη περάσιμου για να καταγράψουν εικόνες υψηλής ποιότητας που βοηθούν στην εξαγωγή ακριβών πληροφοριών για ανάλυση.
 
Η Sinoseen είναι αφοσιωμένη στη λύση προβλημάτων για τους πελάτες μας, οπότε να διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας αν χρειάζεστε μια λύση για ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζετε στην εικονική και υπο infrarozi (IR) εικόνα.