RGB-IR cameras: Paano sila gumagana at ano ang kanilang mga pangunahing bahagi?

Ang mga konvensional na kamera na may kulay ay nakakamit ng mga array ng kulay na filter (CFAs) na may mga mode ng BGGR na sensitibo sa mga bahagi ng visible at infrared (IR) na ilaw. Ito ay nagiging sanhi ng pagkabago ng kulay at maling pag-uukit ng IR na ilaw, bumababa sa kalidad ng huling imahe ng RGB. Nagiging mahirap ito upang matukoy ang intensidad ng IR na ilaw sa kinuha na imahe.
 
Upang malutas ang problema na ito, gamit ng mga kamera ang isang IR cutoff filter noong araw upang maiwasan ang IR na ilaw mula dumadagdag sa sensor. Sa gabi, inaalis sila mekanikal upang payagan ang IR na ilaw na magpatibay ng pag-imimiksa sa madilim na kondisyon. Gayunpaman, ang mekanikal na solusyon ay madaling makamit ang pagkasira, maikli ang buhay ng module ng kamera.
 
Mga kamera na RGB-IR ay nakakapag-uwi ng mga ito na limitasyon sa pamamagitan ng paggamit ng isang color filter array (CFA) na may dedikadong pixel para sa parehong visible at infrared na liwanag. Maaaring matangkap ang mataas-na kalidad na imahe sa parehong visible at infrared na espektral na sakop nang walang mekanikal na pakikipag-ugnayan, na nagpapigil sa pinsala sa kulay. Ang dedikadong pixel ay maaaring makatulong din sa multi-band imaging.
 
Sa artikulong ito, ipapaliwanag namin kung paano gumagana ang mga module ng kamera na RGB-IR at ang kanilang pangunahing mga bahagi, pati na rin ang ilang mga pundamental na aplikasyon ng embedded vision kung saan RGB-IR cameras ay inirerekomenda kaysa sa mga regular na kamera.

Paano gumagana ang mga kamerang RGB-IR?

Ipinaliwanag sa ibaba ang isang standard na format ng pixel ng CFA sa mode ng BGGR.

Ang espesyal na pixel ng isang kamera na RGB-IR ay nagpapahintulot sa infrared na liwanag na dumadaan sa kanila. At ang mga pixel na ito ay tumutulong sa multi-band imaging. Ipinaliwanag sa ibaba ang bagong CFA na may R, G, B at IR pixels:

Narito ang ilang mga benepisyo ng paggamit ng kamera na RGB-IR:

• Maaaring madaliang ipagawa ang pagpapalit sa mga patuloy na bagong kondisyon ng araw at gabi. Nakakatulong ito para sa pagsasama ng imahe kahit anong panahon.
• Dinadaming hindi gamitin ang mekanikal na mga filter upang magpalit sa pagitan ng makikita at infrablulang liwanag, nagdadagdag ito ng buhay at katatagan sa equipo.
• Nagbibigay ng isang dedicated na channel para sa infrablulang datos ng imahe na hihiwalay nang malinaw mula sa makikitang imahe. Nag-aalok ng tumpak na pamamaraan para masukat ang dami ng infrablulang liwanag sa RGB ng imahe at gumawa ng pagbabago sa kulay upang mapabuti ang kalidad ng output ng RGB

Paano gamitin ang CFA para sa makikitang at infrablulang pagpapakita

Hindi sapat ang simpleng paggamit ng mga filter na RGB-IR para sa epektibong pagpapakita. Kinakailangan din pumili ng tamang mga komponente na suporta sa pagpapakita ng RGB-IR.

Sensor: Pumili ng sensor na may IR-sensitibong mga pixel sa CFA. Mga tagapagtala tulad ng onsemi at OmniVision ay nag-ofer ng mga sensor na kaya ng RGB-IR.
 
Optiks: Tipikal na pinagkakalooban ng mga lensa ng kamera na pangkulay IR cutoff filters upang blokehin ang mga wavelength sa itaas ng 650nm. Upang tugunan ang pagsasanay ng imahe sa RGB-IR, pinipili ang dual bandpass filters, na nagpapahintulot sa parehong visible (400-650nm) at infrared (800-950nm) wavelengths, sa halip na mga tradisyonal na IR cutoff filters.
 
Image Signal Processor (ISP): Ang ISP ay algoritmiko na naghihiwalay ng mga datos ng RGB at IR sa magkaibang frame, ipinapasok ang pinroses na output ng RGB, at nanaig sa kontaminasyon ng IR upang siguraduhing tumpak ang pagbato ng kulay. Sa dagdag din, dapat makapag-output ang ISP ng pinroses na mga frame ng RGB o IR lamang batay sa kinakailangan ng host system.

Mga Karaniwang Embeded Vision Applications para sa RGB-IR Cameras

Automatikong Pagkilala ng Plate Number (ANPR)

Para sa ANPR, na kailanganin ang deteksyon ng mga titik, simbolo, at kulay ng plaka sa iba't ibang kondisyon ng ilaw, gamitin ang mga kamera ng RGB-IR na maaaring tiyak na kumapture ng parehong visible at infrared na imahe para sa mas mahabang buhay at napakahusay na akurasyon.

Advanced Weatherproof Security

Sa pamamagitan ng mga kamera na may RGB-IR, maaaring surpin ang problema ng kulay na hindi tumpak na nagiging bahagi ng deteksyon ng obheto sa seguridad. Araw o gabi, gumagamit ang mga kamerang ito ng mga sensor na RGB-IR at dual bandpass filters upang makapagkuha ng mataas na kalidad na imahe na tumutulong sa pag-extract ng wastong impormasyon para sa pagsusuri.
 
Sinoseen ay matatag na maglulutas ng mga problema para sa aming mga cliente, kaya't huwag magbigay-bahala na kontakin lang ninyo kami kung kailangan mo ng solusyon sa isang problema na nakikita sa pagsasaling visible at infrared (IR).