RGB-IR-kameraer: Hvordan fungerer de og hva er hovedkomponentene deres?

Konvensjonelle fargekameramoduler er utstyrt med fargefiltermatriser (CFA) med BGGR-moduser som er følsomme for synlige og infrarøde (IR) lysbølgelengder. Dette fører til fargeforvrengning og unøyaktige IR-lysmålinger, noe som forringer kvaliteten på det endelige RGB-bildet. Dette gjør det vanskelig å måle intensiteten til IR-lys i det fangede bildet.
 
For å løse dette problemet bruker kameraer vanligvis et IR-avskjæringsfilter i løpet av dagen for å forhindre at IR-lys faller på sensoren. Om natten fjernes de mekanisk for å la IR-lys forbedre avbildning i lite lys. Imidlertid er denne mekaniske løsningen utsatt for slitasje, noe som forkorter levetiden til kameramodulen.
 
RGB-IR-kameraer omgår disse begrensningene ved å bruke en fargefiltermatrise (CFA) som inneholder dedikerte piksler for både synlig og infrarødt lys. Bilder av høy kvalitet kan tas i både det synlige og infrarøde spektralområdet uten mekanisk inngrep, og dermed forhindre fargeskader. Dedikerte piksler kan også legge til rette for flerbåndsbildebehandling.
 
I denne artikkelen vil vi beskrive hvordan RGB-IR-kameramoduler fungerer og deres hovedkomponenter, samt noen viktige innebygde visjonsapplikasjoner derRGB-IR-kameraeranbefales fremfor vanlige kameraer.

Hvordan fungerer RGB-IR-kameraer?

En standard piksel i Bayer CFA-format med BGGR-modus er vist nedenfor.

De spesialiserte pikslene til et RGB-IR-kamera lar infrarødt lys passere gjennom dem. Og disse pikslene hjelper til med flerbåndsbildebehandling. Denne nye CFA-en med R-, G-, B- og IR-piksler er vist nedenfor:

Her er noen av fordelene med å bruke RGB-IR-kamera:

• Den kan enkelt tilpasses de stadig skiftende forholdene dag og natt. Dette er nyttig for bildebehandling i all slags vær.
• Å unngå bruk av mekaniske filtre for å bytte mellom synlig og infrarødt lys øker levetiden og stabiliteten til utstyret.
• Gir en dedikert infrarød kanal som tydelig skiller synlige og infrarøde bildedata. Hjelper med å nøyaktig måle mengden infrarødt lys i bilde-RGB og utføre fargekorrigering for å forbedre kvaliteten på RGB-utgangen

Hvordan bruke synlig og infrarød avbildning CFA

Bare å bruke RGB-IR-filtre er ikke nok for effektiv bildebehandling. Det er også nødvendig å velge de riktige komponentene som støtter RGB-IR-bildebehandling.

Sensor:Velg en sensor med IR-følsomme piksler på CFA. produsenter som onsemi og OmniVision tilbyr RGB-IR-kompatible sensorer.
 
Optikk:Vanligvis er fargekameralinser utstyrt medIR-avskjæringsfiltrefor å blokkere bølgelengder over 650nm. For å lette RGB-IR-avbildning velges doble båndpassfiltre, som tillater både synlige (400-650 nm) og infrarøde (800-950 nm) bølgelengder, i stedet for tradisjonelle IR-avskjæringsfiltre.
 
Bildesignalprosessor (ISP):Internett-leverandøren separerer RGB- og IR-data algoritmisk i separate rammer, setter inn den behandlede RGB-utgangen og trekker fra IR-forurensning for å sikre nøyaktig fargeutgang. I tillegg skal Internett-leverandøren bare kunne sende ut behandlede RGB- eller IR-rammer som kreves av vertssystemet.

Vanlige innebygde visjonsapplikasjoner for RGB-IR-kameraer

Automatisk nummerskiltgjenkjenning (ANPR)

For ANPR, som krever deteksjon av nummerskiltbokstaver, symboler og farger under varierende lysforhold, bruk RGB-IR-kameraer som pålitelig tar både synlige og infrarøde bilder for lengre levetid og forbedret nøyaktighet.

Avansert værbestandig sikkerhet

Med RGB-IR-kameraer kan sikkerhetsapplikasjoner overvinne problemet med fargeunøyaktigheter som hindrer objektdeteksjon. Dag eller natt bruker disse kameraene RGB-IR-sensorer og doble båndpassfiltre for å ta bilder av høy kvalitet som hjelper til med å trekke ut nøyaktig informasjon for analyse.
 
Sinoseen er opptatt av å løse problemer for våre kunder, så ta gjerne kontakt med ossHvis du trenger en løsningtil et problem som oppstår i synlig og infrarød (IR) avbildning.