Caméras RGB-IR : comment fonctionnent-elles et quels sont leurs principaux composants ?

Les modules de caméra couleur conventionnels sont équipés de réseaux de filtres de couleur (CFA) avec des modes BGGR sensibles aux longueurs d’onde de la lumière visible et infrarouge (IR). Cela entraîne une distorsion des couleurs et des mesures de lumière IR imprécises, dégradant la qualité de l’image RVB finale. Il est donc difficile de mesurer l’intensité de la lumière IR dans l’image capturée.
 
Pour résoudre ce problème, les appareils photo utilisent généralement un filtre de coupure IR pendant la journée pour empêcher la lumière IR de tomber sur le capteur. La nuit, ils sont retirés mécaniquement pour permettre à la lumière IR d’améliorer l’imagerie en basse lumière. Cependant, cette solution mécanique est sujette à l’usure, ce qui raccourcit la durée de vie du module de caméra.
 
Les caméras RGB-IR contournent ces limitations en utilisant un réseau de filtres de couleur (CFA) qui contient des pixels dédiés à la lumière visible et infrarouge. Des images de haute qualité peuvent être capturées dans les domaines spectral visible et infrarouge sans intervention mécanique, évitant ainsi d’endommager les couleurs. Les pixels dédiés peuvent également faciliter l’imagerie multibande.
 
Dans cet article, nous décrirons le fonctionnement des modules de caméra RGB-IR et leurs principaux composants, ainsi que certaines applications clés de la vision embarquée oùCaméras RGB-IRsont recommandés par rapport aux appareils photo ordinaires.

Comment fonctionnent les caméras RGB-IR ?

Un pixel au format CFA standard de Bayer avec le mode BGGR est illustré ci-dessous.

Les pixels spécialisés d’une caméra RGB-IR permettent à la lumière infrarouge de les traverser. Et ces pixels aident à l’imagerie multibande. Ce nouveau CFA avec des pixels R, G, B et IR est présenté ci-dessous :

Voici quelques-uns des avantages de l’utilisation d’une caméra RGB-IR :

• Il peut être facilement adapté aux conditions en constante évolution du jour et de la nuit. Ceci est utile pour l’imagerie par tous les temps.
• Le fait d’éviter l’utilisation de filtres mécaniques pour basculer entre la lumière visible et la lumière infrarouge augmente la durée de vie et la stabilité de l’équipement.
• Fournit un canal infrarouge dédié qui sépare clairement les données d’image visibles et infrarouges. Permet de mesurer avec précision la quantité de lumière infrarouge dans l’image RVB et d’effectuer une correction des couleurs pour améliorer la qualité de la sortie RVB

Comment utiliser l’imagerie visible et infrarouge CFA

Il ne suffit pas d’utiliser des filtres RGB-IR pour obtenir une imagerie efficace. Il est également nécessaire de sélectionner les bons composants qui prennent en charge l’imagerie RGB-IR.

Capteur:Choisissez un capteur avec des pixels sensibles aux IR sur le CFA. des fabricants tels que onsemi et OmniVision proposent des capteurs compatibles RGB-IR.
 
Optique:En règle générale, les objectifs d’appareil photo couleur sont équipés deFiltres de coupure IRpour bloquer les longueurs d’onde supérieures à 650 nm. Pour faciliter l’imagerie RGB-IR, des filtres passe-bande doubles, qui permettent des longueurs d’onde visibles (400-650 nm) et infrarouges (800-950 nm), sont choisis à la place des filtres de coupure IR traditionnels.
 
Processeur de signal d’image (ISP) :L’ISP sépare algorithmiquement les données RVB et IR dans des trames distinctes, insère la sortie RVB traitée et soustrait la contamination IR pour garantir une sortie couleur précise. De plus, le FAI ne doit être en mesure de produire que des trames RVB ou IR traitées selon les besoins du système hôte.

Applications courantes de vision embarquée pour les caméras RGB-IR

Reconnaissance automatique des plaques d’immatriculation (ANPR)

Pour l’ANPR, qui nécessite la détection des lettres, des symboles et des couleurs des plaques d’immatriculation dans des conditions d’éclairage variables, utilisez des caméras RGB-IR qui capturent de manière fiable les images visibles et infrarouges pour une durée de vie plus longue et une précision améliorée.

Sécurité avancée à l’épreuve des intempéries

Avec les caméras RGB-IR, les applications de sécurité peuvent surmonter le problème des inexactitudes des couleurs qui entravent la détection d’objets. De jour comme de nuit, ces caméras utilisent des capteurs RGB-IR et des filtres passe-bande doubles pour capturer des images de haute qualité qui permettent d’extraire des informations précises pour l’analyse.
 
Sinoseen s’engage à résoudre les problèmes de ses clients, alors n’hésitez pas à nous contacterSi vous avez besoin d’une solutionà un problème rencontré en imagerie visible et infrarouge (IR).