RGB-IR-camera's: hoe werken ze en wat zijn hun belangrijkste componenten?

Conventionele kleurencameramodules zijn uitgerust met kleurenfilterarrays (CFA's) met BGGR-modi die gevoelig zijn voor zichtbare en infrarode (IR) lichtgolflengten. Dit leidt tot kleurvervorming en onnauwkeurige IR-lichtmetingen, waardoor de kwaliteit van het uiteindelijke RGB-beeld achteruitgaat. Dit maakt het moeilijk om de intensiteit van IR-licht in het vastgelegde beeld te meten.
 
Om dit probleem op te lossen, gebruiken camera's overdag meestal een IR-uitschakelfilter om te voorkomen dat IR-licht op de sensor valt. 'S Nachts worden ze mechanisch verwijderd om IR-licht in staat te stellen de beeldvorming bij weinig licht te verbeteren. Deze mechanische oplossing is echter gevoelig voor slijtage, waardoor de levensduur van de cameramodule wordt verkort.
 
RGB-IR-camera's omzeilen deze beperkingen door een kleurenfilterarray (CFA) te gebruiken die speciale pixels bevat voor zowel zichtbaar als infrarood licht. Beelden van hoge kwaliteit kunnen worden vastgelegd in zowel het zichtbare als het infrarode spectrale bereik zonder mechanische tussenkomst, waardoor kleurbeschadiging wordt voorkomen. Speciale pixels kunnen ook multi-band beeldvorming vergemakkelijken.
 
In dit artikel zullen we beschrijven hoe RGB-IR-cameramodules werken en hun belangrijkste componenten, evenals enkele belangrijke ingebedde vision-toepassingen waarRGB-IR-camera'sworden aanbevolen boven gewone camera's.

Hoe werken RGB-IR-camera's?

Een standaard Bayer CFA-formaat pixel met BGGR-modus wordt hieronder weergegeven.

De gespecialiseerde pixels van een RGB-IR-camera laten infrarood licht door. En deze pixels helpen bij multi-band beeldvorming. Deze nieuwe CFA met R-, G-, B- en IR-pixels wordt hieronder weergegeven:

Hier zijn enkele van de voordelen van het gebruik van een RGB-IR-camera:

• Het kan gemakkelijk worden aangepast aan de voortdurend veranderende omstandigheden van dag en nacht. Dit is handig voor beeldvorming in alle weersomstandigheden.
• Het vermijden van het gebruik van mechanische filters om te schakelen tussen zichtbaar en infrarood licht verhoogt de levensduur en stabiliteit van de apparatuur.
• Biedt een speciaal infraroodkanaal dat zichtbare en infrarode beeldgegevens duidelijk scheidt. Helpt bij het nauwkeurig meten van de hoeveelheid infrarood licht in beeld RGB en het uitvoeren van kleurcorrectie om de kwaliteit van de RGB-uitvoer te verbeteren

Hoe CFA voor zichtbare en infraroodbeeldvorming te gebruiken

Alleen het gebruik van RGB-IR-filters is niet voldoende voor effectieve beeldvorming. Het is ook noodzakelijk om de juiste componenten te selecteren die RGB-IR-beeldvorming ondersteunen.

Sensor:Kies dan voor een sensor met IR-gevoelige pixels op de CFA. fabrikanten zoals onsemi en OmniVision bieden RGB-IR-compatibele sensoren.
 
Optica:Meestal zijn lenzen van kleurencamera's uitgerust metIR-uitschakelfiltersom golflengten boven 650 nm te blokkeren. Om RGB-IR-beeldvorming te vergemakkelijken, worden dubbele banddoorlaatfilters gekozen, die zowel zichtbare (400-650 nm) als infrarode (800-950 nm) golflengten mogelijk maken, in plaats van traditionele IR-cutoff-filters.
 
Beeldsignaalprocessor (ISP):De ISP scheidt algoritmisch RGB- en IR-gegevens in afzonderlijke frames, voegt de verwerkte RGB-uitvoer in en trekt IR-vervuiling af om nauwkeurige kleuruitvoer te garanderen. Bovendien moet de ISP in staat zijn om alleen verwerkte RGB- of IR-frames uit te voeren zoals vereist door het hostsysteem.

Veelgebruikte Embedded Vision-toepassingen voor RGB-IR-camera's

Automatische nummerplaatherkenning (ANPR)

Voor ANPR, waarvoor de detectie van kentekenletters, symbolen en kleuren onder wisselende lichtomstandigheden vereist is, gebruikt u RGB-IR-camera's die op betrouwbare wijze zowel zichtbare als infraroodbeelden vastleggen voor een langere levensduur en verbeterde nauwkeurigheid.

Geavanceerde weerbestendige beveiliging

Met RGB-IR-camera's kunnen beveiligingstoepassingen het probleem van kleuronnauwkeurigheden oplossen die objectdetectie belemmeren. Deze camera's gebruiken dag en nacht RGB-IR-sensoren en dubbele bandpassfilters om beelden van hoge kwaliteit vast te leggen die helpen bij het extraheren van nauwkeurige informatie voor analyse.
 
Sinoseen zet zich in om problemen voor onze klanten op te lossen, dus neem gerust contact met ons opAls u een oplossing nodig heeftnaar een probleem dat zich voordeed bij zichtbare en infrarode (IR) beeldvorming.