دوربین های RGB-IR: چگونه کار می کنند و اجزای اصلی آنها چیست؟

ماژول های دوربین رنگی معمولی مجهز به آرایه های فیلتر رنگی (CFA) با حالت های BGGR هستند که به طول موج های نور مرئی و مادون قرمز (IR) حساس هستند. این منجر به اعوجاج رنگ و اندازه گیری های نادرست نور IR می شود و کیفیت تصویر RGB نهایی را کاهش می دهد. این امر اندازه گیری شدت نور IR در تصویر گرفته شده را دشوار می کند.
 
برای حل این مشکل، دوربین ها معمولا از فیلتر قطع IR در طول روز برای جلوگیری از افتادن نور IR بر روی سنسور استفاده می کنند. در شب، آنها به صورت مکانیکی برداشته می شوند تا نور IR تصویربرداری در نور کم را افزایش دهد. با این حال، این محلول مکانیکی مستعد سایش و پارگی است و عمر ماژول دوربین را کاهش می دهد.
 
دوربین های RGB-IR با استفاده از آرایه فیلتر رنگی (CFA) که حاوی پیکسل های اختصاصی برای نور مرئی و مادون قرمز است، این محدودیت ها را دور می زنند. تصاویر با کیفیت بالا را می توان در هر دو محدوده طیفی مرئی و مادون قرمز بدون دخالت مکانیکی گرفت، بنابراین از آسیب رنگ جلوگیری می کند. پیکسل های اختصاصی همچنین می توانند تصویربرداری چند بانده را تسهیل کنند.
 
در این مقاله، نحوه عملکرد ماژول های دوربین RGB-IR و اجزای اصلی آنها و همچنین برخی از برنامه های کلیدی بینایی تعبیه شده را توضیح خواهیم داددوربین های RGB-IRنسبت به دوربین های معمولی توصیه می شود.

دوربین های RGB-IR چگونه کار می کنند؟

یک پیکسل استاندارد با فرمت Bayer CFA با حالت BGGR در زیر نشان داده شده است.

پیکسل های تخصصی دوربین RGB-IR اجازه می دهد تا نور مادون قرمز از آنها عبور کند. و این پیکسل ها به تصویربرداری چند باند کمک می کنند. این CFA جدید با پیکسل های R، G، B و IR در زیر نشان داده شده است:

در اینجا برخی از مزایای استفاده از دوربین RGB-IR آورده شده است:

• می توان آن را به راحتی با شرایط دائما در حال تغییر روز و شب سازگار کرد. این برای تصویربرداری در همه شرایط آب و هوایی مفید است.
• پرهیز از استفاده از فیلترهای مکانیکی برای جابجایی بین نور مرئی و مادون قرمز باعث افزایش عمر و پایداری تجهیزات می شود.
• یک کانال مادون قرمز اختصاصی ارائه می دهد که داده های تصویر مرئی و مادون قرمز را به وضوح از هم جدا می کند. به اندازه گیری دقیق میزان نور مادون قرمز در RGB تصویر و انجام تصحیح رنگ برای بهبود کیفیت خروجی RGB کمک می کند

نحوه استفاده از تصویربرداری مرئی و مادون قرمز CFA

استفاده از فیلترهای RGB-IR برای تصویربرداری موثر کافی نیست. همچنین لازم است اجزای مناسبی را انتخاب کنید که از تصویربرداری RGB-IR پشتیبانی می کنند.

سنسور:سنسوری با پیکسل های حساس به IR را روی CFA انتخاب کنید. تولیدکنندگانی مانند onsemi و OmniVision سنسورهای با قابلیت RGB-IR را ارائه می دهند.
 
اپتیک:به طور معمول، لنزهای دوربین رنگی مجهز بهفیلترهای قطع IRبرای مسدود کردن طول موج های بالای 650 نانومتر. برای تسهیل تصویربرداری RGB-IR، فیلترهای باند گذر دوگانه، که هر دو طول موج قابل مشاهده (400-650 نانومتر) و مادون قرمز (800-950 نانومتر) را امکان پذیر می کنند، به جای فیلترهای برش IR سنتی انتخاب می شوند.
 
پردازنده سیگنال تصویر (ISP):ISP به صورت الگوریتمی داده های RGB و IR را در فریم های جداگانه جدا می کند، خروجی RGB پردازش شده را وارد می کند و آلودگی IR را برای اطمینان از خروجی دقیق رنگ کم می کند. علاوه بر این، ISP باید بتواند فقط فریم های RGB یا IR پردازش شده را طبق نیاز سیستم میزبان خروجی دهد.

برنامه های رایج بینایی تعبیه شده برای دوربین های RGB-IR

تشخیص خودکار پلاک (ANPR)

برای ANPR، که نیاز به تشخیص حروف، نمادها و رنگ های پلاک خودرو در شرایط نوری مختلف دارد، از دوربین های RGB-IR استفاده کنید که به طور قابل اعتماد تصاویر مرئی و مادون قرمز را برای عمر طولانی تر و دقت بهتر ضبط می کنند.

امنیت پیشرفته ضد آب و هوا

با دوربین های RGB-IR، برنامه های امنیتی می توانند بر مشکل نادرستی های رنگی که مانع تشخیص اشیاء می شود، غلبه کنند. در روز یا شب، این دوربین ها از حسگرهای RGB-IR و فیلترهای باند گذر دوگانه برای گرفتن تصاویر با کیفیت بالا استفاده می کنند که به استخراج اطلاعات دقیق برای تجزیه و تحلیل کمک می کند.
 
Sinoseen متعهد به حل مشکلات مشتریان خود است، بنابراین در صورت تمایل با ما تماس بگیریداگر به راه حلی نیاز داریدبه مشکلی که در تصویربرداری مرئی و مادون قرمز (IR) با آن مواجه می شود.