Kamery RGB-IR: Jak działają i jakie są ich główne elementy?

Konwencjonalne moduły kamer kolorowych są wyposażone w matryce filtrów barwnych (CFA) z trybami BGGR, które są wrażliwe na fale światła widzialnego i podczerwonego (IR). Prowadzi to do zniekształceń kolorów i niedokładnych pomiarów światła podczerwonego, co pogarsza jakość końcowego obrazu RGB. Utrudnia to pomiar natężenia światła podczerwonego na przechwyconym obrazie.
 
Aby rozwiązać ten problem, kamery zazwyczaj używają filtra odcinającego podczerwień w ciągu dnia, aby zapobiec padaniu światła podczerwonego na czujnik. W nocy są one usuwane mechanicznie, aby światło podczerwone poprawiło obrazowanie przy słabym oświetleniu. Jednak to mechaniczne rozwiązanie jest podatne na zużycie, co skraca żywotność modułu kamery.
 
Kamery RGB-IR omijają te ograniczenia dzięki zastosowaniu matrycy filtrów barwnych (CFA), która zawiera dedykowane piksele zarówno dla światła widzialnego, jak i podczerwonego. Wysokiej jakości obrazy mogą być rejestrowane zarówno w zakresie widzialnym, jak i podczerwonym bez interwencji mechanicznej, zapobiegając w ten sposób uszkodzeniom kolorów. Dedykowane piksele mogą również ułatwiać obrazowanie wielopasmowe.
 
W tym artykule opiszemy, jak działają moduły kamer RGB-IR i ich główne komponenty, a także kilka kluczowych wbudowanych aplikacji wizyjnych, w którychKamery RGB-IRsą zalecane w stosunku do zwykłych aparatów.

Jak działają kamery RGB-IR?

Poniżej pokazano standardowy piksel w formacie Bayer CFA z trybem BGGR.

Specjalistyczne piksele kamery RGB-IR przepuszczają przez nie światło podczerwone. A te piksele pomagają w obrazowaniu wielopasmowym. Ten nowy CFA z pikselami R, G, B i IR jest pokazany poniżej:

Oto niektóre z zalet korzystania z kamery RGB-IR:

• Można go łatwo dostosować do stale zmieniających się warunków dnia i nocy. Jest to przydatne w przypadku obrazowania w każdych warunkach pogodowych.
• Unikanie stosowania filtrów mechanicznych do przełączania między światłem widzialnym i podczerwonym zwiększa żywotność i stabilność sprzętu.
• Zapewnia dedykowany kanał podczerwieni, który wyraźnie oddziela dane obrazu w świetle widzialnym i podczerwonym. Pomaga dokładnie zmierzyć ilość światła podczerwonego w obrazie RGB i wykonać korekcję kolorów w celu poprawy jakości wyjścia RGB

Jak wykorzystać obrazowanie w świetle widzialnym i podczerwonym CFA

Samo użycie filtrów RGB-IR nie wystarczy do efektywnego obrazowania. Konieczny jest również dobór odpowiednich komponentów, które obsługują obrazowanie RGB-IR.

Czujnik:Wybierz czujnik z pikselami wrażliwymi na podczerwień w CFA. producenci tacy jak onsemi i OmniVision oferują czujniki obsługujące RGB-IR.
 
Optyka:Zazwyczaj obiektywy do kamer kolorowych są wyposażone wFiltry odcinające podczerwieńdo blokowania długości fal powyżej 650 nm. Aby ułatwić obrazowanie RGB-IR, zamiast tradycyjnych filtrów odcinających IR wybrano filtry dwupasmowoprzepustowe, które pozwalają zarówno na fale widzialne (400-650 nm), jak i podczerwone (800-950 nm).
 
Procesor sygnału obrazu (ISP):Dostawca usług internetowych algorytmicznie rozdziela dane RGB i IR na osobne ramki, wstawia przetworzone wyjście RGB i odejmuje zanieczyszczenie podczerwienią, aby zapewnić dokładne odwzorowanie kolorów. Ponadto dostawca usług internetowych powinien być w stanie wyprowadzać tylko przetworzone ramki RGB lub IR zgodnie z wymaganiami systemu hosta.

Typowe wbudowane aplikacje wizyjne dla kamer RGB-IR

Automatyczne rozpoznawanie tablic rejestracyjnych (ANPR)

W przypadku ANPR, który wymaga wykrywania liter, symboli i kolorów tablic rejestracyjnych w różnych warunkach oświetleniowych, należy użyć kamer RGB-IR, które niezawodnie rejestrują obrazy zarówno w świetle widzialnym, jak i w podczerwieni, zapewniając dłuższą żywotność i większą dokładność.

Zaawansowane zabezpieczenia odporne na warunki atmosferyczne

Dzięki kamerom RGB-IR aplikacje zabezpieczające mogą przezwyciężyć problem niedokładności kolorów, które utrudniają wykrywanie obiektów. Zarówno w dzień, jak i w nocy, kamery te wykorzystują czujniki RGB-IR i filtry dwupasmowoprzepustowe, aby rejestrować wysokiej jakości obrazy, które pomagają wydobyć dokładne informacje do analizy.
 
Sinoseen dokłada wszelkich starań, aby rozwiązywać problemy naszych klientów, dlatego zachęcamy do kontaktu z namiJeśli potrzebujesz rozwiązaniado problemu napotkanego w obrazowaniu w świetle widzialnym i podczerwonym (IR).