Camere RGB-IR: Cum funcționează și care sunt componentele principale?

Modulele obișnuite de camere color sunt echipate cu matrice de filtre color (CFAs) în modul BGGR, care sunt sensibile la lungimi de undă ale luminii vizibile și infraroșii (IR). Acest lucru duce la distorsiuni de culoare și măsurători incorecte ale luminozității IR, ceea ce deteriorează calitatea imaginii finale RGB. Acest lucru îndoieste posibilitatea de a măsura intensitatea luminozității IR din imaginea capturată.
 
Pentru a rezolva această problemă, camerele folosesc de obicei un filtru de taiere IR în timpul zilei pentru a preveni ca lumina IR să ajungă pe senzor. Noptea, acestea sunt eliminate mecanic pentru a permite luminozității IR să-și crească performanța în condiții de lumină redusă. Cu toate acestea, această soluție mecanică este predispusă uzurii, scurtând viața utilă a modulei de cameră.
 
Camerele RGB-IR depășesc aceste limite prin utilizarea unei matrice de filtre de culoare (CFA) care conține pixeli dedicați atât pentru lumină vizibilă, cât și pentru infraroșu. Imagini de înaltă calitate pot fi capturate atât în spectrul vizibil, cât și în cel infraroșu fără intervenție mecanică, prevenind astfel dăunarea culorii. Pixelii dedicați pot facilita, de asemenea, imaginarea multi-bandă.
 
În acest articol, vom descrie cum funcționează modulele de camere RGB-IR și componentele lor principale, precum și unele aplicații cheie ale viziunii embeded unde camerele RGB-IR sunt recomandate față de camerele obișnuite.

Cum funcționează camerele RGB-IR?

Un pixel în format standard Bayer cu mod BGGR este prezentat mai jos.

Pixelii specializați ai unei camere RGB-IR permit trecerea luminii infraroșu prin ei. Acești pixeli ajută la imaginarea multi-bandă. Această nouă CFA cu pixeli R, G, B și IR este prezentată mai jos:

Iată unele dintre avantajele utilizării unei camere RGB-IR:

• Poate fi adaptat ușor la condițiile în schimb constant între zi și noapte. Acest lucru este util pentru imaginare în toate vremea.
• Evitarea folosirii filtrilor mecanici pentru comutarea între lumină vizibilă și infraroșu crește durabilitatea și stabilitatea echipamentelor.
• Ofere un canal dedicat pentru infraroșu care separă clar datele de imagine vizibile și cele infraroșu. Ajută la măsurarea precisă a cantității de lumină infraroșu din imaginea RGB și execută corecții de culoare pentru a îmbunătăți calitatea ieșirii RGB.

Cum să utilizați CFA pentru imaginare vizibilă și infraroșu

Folosirea simplă a filtrelor RGB-IR nu este suficientă pentru o imaginare eficientă. Este necesar să se aleagă și componente adecvate care să sprijine imaginarea RGB-IR.

Senzor: Alegeți un senzor cu pixeli sensibili la IR pe CFA. Producători precum onsemi și OmniVision oferă senzori capabili RGB-IR.
 
Optica: De obicei, lentilele camere color sunt echipate cu filtre de blocare IR pentru a bloca lungimile de undă mai mari de 650nm. Pentru a facilita imaginarea RGB-IR, se aleagă filtre cu bandă de trecere duală, care permit atât lungimile de undă vizibile (400-650nm) cât și cele infraroșii (800-950nm), în locul filtrelor tradiționale de oprire IR.
 
Procesor de Semnal Imagistic (ISP): ISP separă algoritmical datele RGB și IR în cadre distincte, inserează ieșirea procesată RGB și scade contaminarea IR pentru a asigura o ieșire de culoare precisă. În plus, ISP ar trebui să poată furniza doar cadre RGB sau IR procesate, după cum este necesar de sistemul gazdă.

Aplicații Comune de Viziune Embeded pentru Camere RGB-IR

Reconocerea Automată a Plăcilor de Inmatriculare (ANPR)

Pentru ANPR, care necesită detectarea literelor, simbolurilor și culorilor de pe placile de inmatriculare în condiții de iluminare variabile, utilizați camere RGB-IR care capturează cu fiabilitate atât imaginile vizibile cât și cele infraroșii pentru o durată de viață mai lungă și o precizie îmbunătățită.

Securitate Avansată Resistentă la Toate Condițiile Meteorologice

Cu camere RGB-IR, aplicațiile de securitate pot depăși problema inexactităților de culoare care împiedică detectarea obiectelor. Zi sau noapte, aceste camere folosesc senzori RGB-IR și filtre dual bandpass pentru a captura imagini de înaltă calitate care ajută la extragerea informațiilor precise pentru analiză.
 
Sinoseen este angajat să rezolve problemele pentru clienții noștri, așa că nu ezitați să ne contactați dacă aveți nevoie de o soluție pentru o problemă întâlnită în imaginarea vizibilă și infraroșie (IR).