Kamera RGB-IR: Bagaimana mereka bekerja dan apa saja komponen utamanya?

Modul kamera warna konvensional dilengkapi dengan array filter warna (CFA) dengan mode BGGR yang sensitif terhadap panjang gelombang cahaya tampak dan inframerah (IR). Hal ini menyebabkan distorsi warna dan pengukuran cahaya IR yang tidak akurat, yang menurunkan kualitas gambar RGB akhir. Ini membuat sulit untuk mengukur intensitas cahaya IR pada gambar yang ditangkap.
 
Untuk mengatasi masalah ini, kamera biasanya menggunakan filter pemutus IR selama siang hari untuk mencegah cahaya IR jatuh pada sensor. Pada malam hari, filter tersebut dihilangkan secara mekanis untuk memungkinkan cahaya IR meningkatkan pencitraan dalam kondisi pencahayaan rendah. Namun, solusi mekanis ini rentan terhadap aus dan dapat memperpendek umur modul kamera.
 
Kamera RGB-IR mengatasi keterbatasan ini dengan menggunakan array filter warna (CFA) yang memiliki piksel khusus untuk cahaya tampak dan inframerah. Gambar berkualitas tinggi dapat ditangkap di rentang spektral tampak dan inframerah tanpa campur tangan mekanis, sehingga mencegah kerusakan warna. Piksel khusus juga dapat memfasilitasi pemotretan multi-band.
 
Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan bagaimana modul kamera RGB-IR bekerja dan komponen utamanya, serta beberapa aplikasi visi tertanam utama di mana kamera RGB-IR dianjurkan daripada kamera biasa.

Bagaimana cara kerja kamera RGB-IR?

Sebuah piksel format CFA Bayer standar dengan mode BGGR ditunjukkan di bawah ini.

Piksel khusus dari kamera RGB-IR memungkinkan cahaya inframerah melewati mereka. Dan piksel-piksel ini membantu dalam pemotretan multi-band. CFA baru ini dengan piksel R, G, B, dan IR ditunjukkan di bawah ini:

Berikut adalah beberapa keuntungan menggunakan kamera RGB-IR:

• Dapat dengan mudah disesuaikan dengan kondisi yang terus berubah antara siang dan malam. Ini berguna untuk pemotretan cuaca apapun.
• Menghindari penggunaan filter mekanis untuk beralih antara cahaya tampak dan inframerah meningkatkan umur dan stabilitas peralatan.
• Menyediakan saluran inframerah khusus yang secara jelas memisahkan data gambar cahaya tampak dan inframerah. Membantu mengukur jumlah cahaya inframerah dalam RGB gambar dan melakukan koreksi warna untuk meningkatkan kualitas output RGB.

Cara menggunakan CFA untuk pemotretan cahaya tampak dan inframerah

Hanya menggunakan filter RGB-IR saja tidak cukup untuk pemotretan yang efektif. Juga diperlukan untuk memilih komponen yang tepat yang mendukung pemotretan RGB-IR.

Sensor: Pilih sensor dengan piksel sensitif IR pada CFA. Produsen seperti onsemi dan OmniVision menawarkan sensor yang mampu RGB-IR.
 
Optik: Biasanya, lensa kamera warna dilengkapi dengan filter pemutus IR untuk memblokir panjang gelombang di atas 650nm. Untuk memudahkan pemotretan RGB-IR, filter dual bandpass yang memungkinkan baik cahaya tampak (400-650nm) maupun inframerah (800-950nm) dipilih sebagai pengganti filter IR cutoff tradisional.
 
Pemroses Sinyal Gambar (ISP): ISP secara algoritmik memisahkan data RGB dan IR ke dalam bingkai terpisah, menyisipkan output RGB yang telah diproses, dan mengurangi kontaminasi IR untuk memastikan keluaran warna yang akurat. Selain itu, ISP harus mampu mengeluarkan hanya bingkai RGB atau IR yang telah diproses sesuai dengan kebutuhan sistem host.

Aplikasi Visi Tersemat Umum untuk Kamera RGB-IR

Pengenalan Plat Nomor Otomatis (ANPR)

Untuk ANPR, yang memerlukan deteksi huruf, simbol, dan warna nomor polisi dalam kondisi pencahayaan beragam, gunakan kamera RGB-IR yang dapat menangkap secara andal gambar cahaya tampak dan inframerah untuk umur lebih lama dan akurasi yang ditingkatkan.

Keamanan Lanjutan Tahan Cuaca

Dengan kamera RGB-IR, aplikasi keamanan dapat mengatasi masalah ketidakakuratan warna yang menghambat deteksi objek. Siang atau malam, kamera ini menggunakan sensor RGB-IR dan filter bandpass ganda untuk menangkap gambar berkualitas tinggi yang membantu mengekstraksi informasi akurat untuk analisis.
 
Sinoseen berkomitmen untuk menyelesaikan masalah bagi pelanggan kami, jadi jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda membutuhkan solusi untuk masalah yang dihadapi dalam pencitraan tampak dan inframerah (IR).