Cámaras RGB-IR: ¿Cómo funcionan y cuáles son sus principales componentes?
Los módulos de cámara en color convencionales están equipados con matrices de filtros de color (CFA) con modos BGGR que son sensibles a las longitudes de onda de luz visible e infrarroja (IR). Esto conduce a la distorsión del color y a mediciones inexactas de la luz infrarroja, lo que degrada la calidad de la imagen RGB final. Esto dificulta la medición de la intensidad de la luz infrarroja en la imagen capturada.
Para resolver este problema, las cámaras suelen utilizar un filtro de corte de infrarrojos durante el día para evitar que la luz infrarroja caiga sobre el sensor. Por la noche, se retiran mecánicamente para permitir que la luz infrarroja mejore las imágenes con poca luz. Sin embargo, esta solución mecánica es propensa al desgaste, lo que acorta la vida útil del módulo de la cámara.
Las cámaras RGB-IR eluden estas limitaciones mediante el uso de una matriz de filtros de color (CFA) que contiene píxeles dedicados para la luz visible e infrarroja. Se pueden capturar imágenes de alta calidad en los rangos espectrales visible e infrarrojo sin intervención mecánica, evitando así daños en el color. Los píxeles dedicados también pueden facilitar la obtención de imágenes multibanda.
En este artículo, describiremos cómo funcionan los módulos de cámara RGB-IR y sus componentes principales, así como algunas aplicaciones clave de visión integrada dondeCámaras RGB-IRse recomiendan sobre las cámaras normales.
¿Cómo funcionan las cámaras RGB-IR?
A continuación se muestra un píxel de formato CFA estándar de Bayer con modo BGGR.
Los píxeles especializados de una cámara RGB-IR permiten que la luz infrarroja pase a través de ellos. Y estos píxeles ayudan en la obtención de imágenes multibanda. Este nuevo CFA con píxeles R, G, B e IR se muestra a continuación:
Estas son algunas de las ventajas de usar una cámara RGB-IR:
- Se puede adaptar fácilmente a las condiciones constantemente cambiantes del día y de la noche. Esto es útil para la obtención de imágenes en todo tipo de clima.
- Evitar el uso de filtros mecánicos para cambiar entre luz visible e infrarroja aumenta la vida útil y la estabilidad del equipo.
- Proporciona un canal infrarrojo dedicado que separa claramente los datos de imágenes visibles e infrarrojas. Ayuda a medir con precisión la cantidad de luz infrarroja en la imagen RGB y a realizar la corrección de color para mejorar la calidad de la salida RGB
Cómo utilizar las imágenes visibles e infrarrojas CFA
El simple uso de filtros RGB-IR no es suficiente para obtener imágenes efectivas. También es necesario seleccionar los componentes adecuados que admitan imágenes RGB-IR.
Sensor:Elija un sensor con píxeles sensibles a los infrarrojos en el CFA. fabricantes como onsemi y OmniVision ofrecen sensores compatibles con RGB-IR.
Óptica:Por lo general, las lentes de las cámaras a color están equipadas conFiltros de corte IRpara bloquear longitudes de onda superiores a 650 nm. Para facilitar la obtención de imágenes RGB-IR, se eligen filtros de paso de banda duales, que permiten longitudes de onda visibles (400-650 nm) e infrarrojas (800-950 nm), en lugar de los filtros de corte IR tradicionales.
Procesador de señal de imagen (ISP):El ISP separa algorítmicamente los datos RGB e IR en fotogramas separados, inserta la salida RGB procesada y resta la contaminación IR para garantizar una salida de color precisa. Además, el ISP debe ser capaz de emitir solo tramas RGB o IR procesadas según lo requiera el sistema host.
Aplicaciones comunes de visión integrada para cámaras RGB-IR
Reconocimiento automático de matrículas (ANPR)
Para ANPR, que requiere la detección de letras, símbolos y colores de matrículas en diferentes condiciones de iluminación, use cámaras RGB-IR que capturen de manera confiable imágenes visibles e infrarrojas para una vida útil más prolongada y una mayor precisión.
Seguridad avanzada a prueba de intemperie
Con las cámaras RGB-IR, las aplicaciones de seguridad pueden superar el problema de las imprecisiones de color que dificultan la detección de objetos. De día o de noche, estas cámaras utilizan sensores RGB-IR y filtros de paso de banda duales para capturar imágenes de alta calidad que ayudan a extraer información precisa para el análisis.
Sinoseen se compromete a resolver los problemas de nuestros clientes, así que no dude en ponerse en contacto con nosotrosSi necesitas una solucióna un problema encontrado en las imágenes visibles e infrarrojas (IR).