Camere RGB-IR: Come funzionano e quali sono i loro componenti principali?

I moduli di camera a colori convenzionali sono dotati di array di filtri colorati (CFAs) con modalità BGGR sensibili alle lunghezze d'onda della luce visibile e infrarossa (IR). Ciò causa distorsioni dei colori e misurazioni imprecise della luce IR, degradando la qualità dell'immagine RGB finale. Questo rende difficile misurare l'intensità della luce IR nell'immagine catturata.
 
Per risolvere questo problema, le telecamere utilizzano tipicamente un filtro a taglio IR durante il giorno per impedire alla luce infrarossa di raggiungere il sensore. Di notte, vengono rimosse meccanicamente per consentire alla luce IR di migliorare l'immagine in condizioni di scarsa illuminazione. Tuttavia, questa soluzione meccanica è soggetta a usura, riducendo la durata del modulo della telecamera.
 
Le telecamere RGB-IR superano queste limitazioni utilizzando una matrice di filtri colorati (CFA) che contiene pixel dedicati sia per la luce visibile che per quella infrarossa. Immagini di alta qualità possono essere catturate sia nel campo spettrale visibile che in quello infrarosso senza interventi meccanici, prevenendo così i danni ai colori. I pixel dedicati possono inoltre facilitare l'immagine multibanda.
 
In questo articolo, descriveremo come funzionano i moduli delle telecamere RGB-IR e i loro componenti principali, nonché alcune applicazioni chiave di visione incorporata dovetelecamere RGB-IRsono consigliate rispetto alle telecamere normali.

Come funzionano le telecamere RGB-IR?

Un pixel in formato CFA standard Bayer con modalità BGGR è mostrato di seguito.

I pixel specializzati di una telecamera RGB-IR consentono al luce infrarossa di passare attraverso di essi. E questi pixel aiutano nella imaging multi-banda. Il nuovo CFA con pixel R, G, B e IR è mostrato di seguito:

Ecco alcuni dei vantaggi dell'uso di una telecamera RGB-IR:

• Può essere facilmente adattato alle condizioni costantemente cambianti del giorno e della notte. Questo è utile per l'imaging in qualsiasi tempo.
• Evitando l'uso di filtri meccanici per passare dalla luce visibile alla luce infrarossa si aumenta la durata e la stabilità dell'attrezzatura.
• Fornisce un canale infrarosso dedicato che separa chiaramente i dati immagine visivi e infrarossi. Aiuta a misurare accuratamente la quantità di luce infrarossa nell'immagine RGB e a eseguire la correzione del colore per migliorare la qualità dell'output RGB

Come utilizzare il CFA per l'imaging visivo e infrarosso

L'utilizzo semplice di filtri RGB-IR non è sufficiente per un'immagine efficace. È anche necessario selezionare i componenti giusti che supportano l'imaging RGB-IR.

Sensore:Scegli un sensore con pixel IR-sensibili sul CFA. Produttori come onsemi e OmniVision offrono sensori capaci in RGB-IR.
 
Ottica:Di solito, le lenti delle telecamere a colori sono equipaggiate confiltri a taglio IRper bloccare le lunghezze d'onda superiori a 650nm. Per facilitare l'imaging RGB-IR, vengono scelti filtri a banda doppia, che consentono sia le lunghezze d'onda visibili (400-650nm) che quelle infrarosse (800-950nm), al posto dei tradizionali filtri a taglio IR.
 
Processore di Segnale Immagine (ISP):L'ISP separa algoritmicaamente i dati RGB e IR in frame separati, inserisce l'output RGB elaborato e sottrae la contaminazione IR per garantire un output di colore accurato. Inoltre, l'ISP dovrebbe essere in grado di fornire solo frame RGB o IR elaborati, a seconda delle esigenze del sistema host.

Applicazioni Comuni di Visione Embedded per Camere RGB-IR

Riconoscimento Automatico delle Targhe (ANPR)

Per l'ANPR, che richiede la rilevazione delle lettere, simboli e colori delle targhe automobili in condizioni di illuminazione variabili, utilizzare telecamere RGB-IR in grado di catturare in modo affidabile sia immagini visibili sia immagini infrarosse per una durata più lunga e una precisione migliorata.

Sicurezza Antitempesta Avanzata

Con le telecamere RGB-IR, le applicazioni di sicurezza possono superare il problema delle inesattezze nei colori che ostacolano la rilevazione degli oggetti. Giorno o notte, queste telecamere utilizzano sensori RGB-IR e filtri a doppia banda per catturare immagini di alta qualità che aiutano a estrarre informazioni precise per l'analisi.
 
Sinoseen è impegnata a risolvere i problemi per i nostri clienti, quindi non esitate a contattarcise hai bisogno di una soluzionea un problema incontrato nell'imaging visibile e infrarosso (IR).