Módulos de cámara monocromáticos frente a módulos de cámara en color: ¿Por qué los módulos de cámara monocromáticos son mejores en la visión integrada?

Uno de los criterios importantes que utilizamos a la hora de elegir una cámara de visión integrada es el tipo de croma. Hay dos tipos comunes de cámaras croma: cámaras en blanco y negro y cámaras en color. Comúnmente usamos cámaras a color para grabar imágenes coloridas en nuestra vida diaria. Sin embargo, esto no significa necesariamente que las cámaras en color sean superiores a las cámaras en blanco y negro.

Las cámaras monocromáticas se especializan en capturar imágenes en escala de grises, mientras que las cámaras a color capturan imágenes a todo color. Para aplicaciones individuales de visión integrada,Cámaras monocromáticas en blanco y negroson una solución más práctica y eficaz ya que son capaces de capturar imágenes más detalladas en entornos con poca luz. Echemos un vistazo más de cerca a las cámaras a color y monocromáticas para ver las diferencias y por qué es mejor usar cámaras monocromáticas que cámaras a color para la visión integrada.

¿Qué es un módulo de cámara a color? ¿Cómo funciona?

Un módulo de cámara a color es una cámara que captura y genera una imagen a todo color. Utiliza puntos de píxeles en el sensor para capturar luz de una longitud de onda específica y convierte la información de luz en información de color utilizando una matriz de filtros de color (CFA). Las cámaras a color disparan más rápido que las cámaras monocromáticas. En condiciones de poca luz, los módulos de cámara a color pueden tener problemas como la falta de claridad y detalle. Esto se debe a que la matriz de filtros de color reduce la cantidad de luz que llega al sensor.

Los módulos de cámara a color suelen utilizar un CFA con filtros rojos, verdes y azules alternos en el modo Bayer. El modo Bayer captura solo 1/3 de la luz incidente por píxel, y el resto de los colores que no coinciden con el modo se filtran automáticamente. Además, este modo requiere la reconstrucción de una imagen pancromática completa mediante un algoritmo de de-mosaicing que combina los puntos de sensibilidad para producir un píxel pancromático, es decir, solo se mide un color en cualquier punto de sensibilidad, y el resto se derivan por inferencia.

Las cámaras a color suelen ser más baratas que las cámaras monocromáticas y se utilizan más comúnmente en fotografía, teléfonos inteligentes y aplicaciones que requieren reconocimiento de color e información de color para el mercado de consumo masivo.

¿Qué es un módulo de cámara monocromático?

Anteriormente teníamos algo de información sobreCámaras en blanco y negro. A diferencia de las cámaras a color, que se especializan en capturar imágenes en escala de grises, las cámaras monocromáticas pueden capturar toda la luz incidente ya que no se utiliza CFA. Tanto el rojo, el verde y el azul se absorben. Por lo tanto, la cantidad de luz es tres veces mayor que la de una cámara a color, mientras que no se necesitan algoritmos de eliminación de mosaicos para refinar la imagen. Por lo tanto, las cámaras monocromáticas tienen un mejor rendimiento que las cámaras a color en condiciones de poca luz.

Diferencias entre cámaras a color y monocromáticas

Las cámaras a color y las cámaras monocromáticas son dos formas diferentes de capturar imágenes. A continuación comparamos las diferencias entre ambos en cuanto a calidad de imagen, sensibilidad lumínica y resolución:

Calidad de imagen:Debido a la ausencia de matrices de filtros de color, las cámaras monocromáticas pueden capturar imágenes más nítidas y detalladas que las cámaras en color, especialmente en condiciones de poca luz. Por el contrario, las cámaras a color pueden capturar imágenes a todo color, lo cual es importante para las aplicaciones que requieren información de color.

Sensibilidad a la luz:Debido a que no hay una matriz de filtros de color, las cámaras monocromáticas son más sensibles a la luz y reciben más luz que las cámaras a color. Como resultado, los mejores módulos de cámara monocromática tienen un mejor rendimiento en condiciones de poca luz que las cámaras en color.

Resolución:Las cámaras monocromáticas tienen una resolución más alta que las cámaras a color. Esto se debe a que cada píxel de una cámara monocromática capta toda la luz que llega.

¿Por qué las cámaras monocromáticas son mejores que las cámaras a color en visión integrada?

Las aplicaciones de visión integrada requieren detalles de imagen más precisos y velocidades de procesamiento más rápidas. Entonces, ¿por qué las cámaras monocromáticas son mejores en la visión integrada? Podemos resumir las siguientes ventajas:

1. Las cámaras monocromáticas funcionan mejor en condiciones de poca luz
2. Los algoritmos de las cámaras monocromáticas se optimizan cuidadosamente
3. Los sensores monocromáticos tienen inherentemente velocidades de fotogramas más altas

Ampliemos esto a continuación.

Mejor rendimiento en condiciones de poca luz

La principal diferencia entre las cámaras a color y las monocromáticas es que las cámaras monocromáticas no tienen una matriz de filtros de color (CFA). Al eliminar los filtros de color, hace que una cámara monocromática sea más sensible a la luz y reciba más luz.
Además, las cámaras a color suelen estar equipadas con filtros de corte infrarrojos para evitar una variedad de problemas de aberración cromática causados por la reacción de los tres colores primarios con las longitudes de onda de la luz infrarroja cercana.
Dado que las cámaras monocromáticas no tienen filtros de corte CFA e IR, el sensor puede detectar un rango espectral más amplio y aceptar más luz. Esto significa que las cámaras monocromáticas pueden funcionar extremadamente bien en condiciones de poca luz.

Algoritmos más rápidos

Las cámaras en color no son adecuadas para aplicaciones de visión integrada basadas en Edge Ai debido a sus complejos algoritmos de creación de imágenes.
Por el contrario, muchos de los algoritmos de las cámaras monocromáticas se pueden utilizar para detectar objetos, predecir objetos y otras aplicaciones utilizando modelos de visión.

Mayor velocidad de fotogramas

Los píxeles del sensor de la cámara monocromática son más pequeños que los de las cámaras a color. En las cámaras a color, la cantidad de datos para procesar la misma imagen es mayor y el tiempo de procesamiento es más largo que en las cámaras digitales monocromáticas, lo que resulta en velocidades de fotogramas más lentas. Por el contrario, las cámaras monocromáticas tienen un procesamiento más rápido y una mayor velocidad de fotogramas.

Aquí podemos concluir que cuando se procesan los mismos datos de imagen en aplicaciones de visión integradas individuales, la velocidad de procesamiento, el rendimiento con poca luz y la velocidad de fotogramas de las cámaras monocromáticas son mayores y mejores que las cámaras en color y, por lo tanto, es mejor usar cámaras monocromáticas que cámaras en color en aplicaciones de visión integradas individuales.

Aplicaciones para módulos de cámara monocromática

Exploremos algunas aplicaciones de visión integrada que no requieren específicamente información de color y veamos cómo una cámara monocromática puede marcar la diferencia.

Reconocimiento automático de matrículas (ANPR)

En los sistemas de transporte inteligentes, a menudo necesitamos identificar las infracciones mediante la captura de matrículas. Lo primero que podemos dejar claro es que no necesitamos información de color, solo necesitamos capturar rápidamente la imagen y luego analizarla para leer la información del vehículo a través de OCR (Reconocimiento Óptico de Caracteres). Ya sea de día o de noche. Por lo tanto, las cámaras digitales monocromáticas con alta sensibilidad y fuerte rendimiento en condiciones de poca luz pueden completar bien esta aplicación. Sin embargo, las áreas individuales donde se requiere el reconocimiento de placas de color aún necesitan usar cámaras a color.

QInspección de la calidad

En aplicaciones de automatización industrial en las que se utilizan cámaras para detectar si un objeto está dañado o no, se pueden utilizar cámaras monocromáticas. Esto es muy utilizado en las fábricas para garantizar que la calidad del producto sea satisfactoria.

Conclusión

En conclusión, tanto las cámaras monocromáticas como las de color tienen sus propias ventajas y limitaciones. Más aplicaciones y nuestras necesidades son diferentes, necesito combinar la situación real para tomar una decisión. El rendimiento de la cámara monocromática con poca luz es fuerte, capaz de capturar imágenes claras y detalladas en entornos con poca luz, pero el costo es mayor, incapaz de capturar imágenes en color. Las cámaras a color son capaces de capturar imágenes a todo color, pero tienen baja sensibilidad a la luz y pueden producir imágenes poco claras y detalladas en condiciones de poca luz.

Esperamos que este artículo le haya dado una comprensión inicial de las diferencias entre las cámaras monocromáticas y las cámaras a color, y una idea de los tipos de aplicaciones en las que las cámaras monocromáticas son apropiadas. Por ejemplo, en aplicaciones en las que la salida de color no es un problema, sino más bien la sensibilidad y el rendimiento con poca luz, se debe utilizar una cámara monocromática.

Por supuesto, Sinoseen siempre está disponible para ayudarte si necesitas ayuda, y con más de 15 años de experiencia como proveedor deSoluciones de cámaras OEM, Sinoseen dispone de una amplia gama de cámaras monocromáticas con diferentes configuraciones y parámetros para cada aplicación. No dude en ponerse en contacto con nosotros si necesita ayuda.