Kamere RGB-IR: Kako rade i šta su njihovi glavni sastojci?

Konvencionalni bojni kamer moduli su opremljeni nizovima bojnih filtera (CFA) u BGGR režimu koji su osetljivi na talasne dužine vidljive i infracrvene (IR) svetlosti. To dovodi do bojne distorzije i nepravilnih merenja intenziteta IR svetlosti, štedeći kvalitetu konačnog RGB slike. Ovo čini teškim merenje intenziteta IR svetlosti u snimljenoj slici.
 
Da bi se rešio ovaj problem, kamere obično koriste IR otporni filter tokom dana kako bi spriječile IR svetlost da pada na senzor. Noću, mehanički se uklanjaju kako bi se omogućilo da IR svetlost poboljša slikanje u uslovima niske svetlosti. Međutim, ova mehanička rešenja je podložna auskanju i oštećenju, skraćujući životnost kamer modula.
 
Kamere RGB-IR obilaze ove ograničenja koristeći niz bojnog filtra (CFA) koji sadrži posvećene piksele za vidljiv i infracrveni svetlost. Visokokvalitetne slike mogu se primiti u oba spektralna opsega, vidljiv i infracrveni, bez mehaničkog uticaja, što sprečava oštećenje boje. Posvećeni pikseli takođe mogu omogućiti višespektralno snimanje.
 
U ovom članku ćemo opisati kako funkcionišu moduli kamera RGB-IR i njihove glavne komponente, kao i neke ključne primene ugrađenog vida gde kamere RGB-IR se preporučuju umesto običnih kamera.

Kako funkcionišu kamere RGB-IR?

Ispod je prikazan standardni piksel u formatu Bayer CFA sa režimom BGGR.

Posebni pikseli kamere RGB-IR dozvoljavaju infracrvenom svetlosti da prođe kroz njih. I ti pikseli pomažu u višespektralnom snimanju. Novi CFA sa R, G, B i IR pikselima prikazan je ispod:

Evo nekih prednosti korišćenja kamere RGB-IR:

• Može se lako prilagoditi stalno promenljivim uslovima dana i noći. To je korisno za snimanje u bilo kojoj vremenskoj prilici.
• Izbegavanjem korišćenja mehaničkih filtra za prelazak između vidljive i infracrvene svetlosti povećava se životni vek i stabilnost opreme.
• Pruža posvećenu infracrvenu kanal koji jasno razdvaja podatke o vidljivoj i infracrvenoj slici. Pomaga tačnoj meri količine infracrvene svetlosti u RGB slici i vrši bojnog ispravljanja kako bi se poboljšala kvaliteta RGB izlaza.

Kako iskoristiti vidljivo i infracrveno snimanje CFA

Jednostavno korišćenje RGB-IR filtra nije dovoljno za efikasno snimanje. Takođe je neophodno izabrati odgovarajuće komponente koje podržavaju RGB-IR snimanje.

Senzor: Izaberite senzor sa IR-osetljivim pikselima na CFA. Proizvođači kao što su onsemi i OmniVision nude senzore sposobne za RGB-IR.
 
Optika: Obično, obične kamerne leće su opremljene IR otpornim filterima da blokira talasne dužine iznad 650nm. Da bi se omogućilo RGB-IR slikanje, izabere se dual bandpass filteri, koji dozvoljavaju i vidljive (400-650nm) i infracrvene (800-950nm) talasne dužine, umesto tradicionalnih IR cutoff filtera.
 
Procesor signala slike (ISP): ISP algoritamski razdvaja RGB i IR podatke u zasebne frejme, ubacuje obradjeni RGB izlaz i oduzima IR kontaminaciju kako bi se osigurala tačna bojna reprodukcija. Pored toga, ISP treba da može da izlazi samo sa obradjenim RGB ili IR frejmima prema zahtevima glavnog sistema.

Uobičajene embedovane aplikacije za RGB-IR kamerice

Automatsko prepoznavanje tablica (ANPR)

Za ANPR, koje zahteva detekciju slova, simbola i boja na tablicama u različitim uslovima osvetljenja, koriste se RGB-IR kamere koje pouzdanо snimaju i vidljive i infracrvene slike za duže trajanje i poboljšanu tačnost.

Napredna vremenska odbojna bezbednost

Kamere sa RGB-IR senzorima omogućavaju da se prevaziđe problem nepravilnosti boja koje utiču na detekciju objekata. Danom ili noću, ove kamere koriste RGB-IR senzore i dvostruke bandpas filtre za snimanje visokokvalitetnih slika koje pomažu u izvlačenju tačnih informacija za analizu.
 
Sinoseen je posvećen rešavanju problema za naše klijente, pa nas slobodno kontaktirajte ako vam je potrebno rešenje problema pronađenog u vidljivoj i infracrvenoj (IR) imagi.