RGB-IR-kamerer: Hvordan fungerer de og hva er deres hovedkomponenter?

Tradisjonelle fargekameraer er utstyrt med fargefiltermatriser (CFAs) i BGGR-modus som er følsomme for synlig og infrarød (IR) lyslengde. Dette fører til fargeforvrengning og uakkurat måling av IR-lys, noe som forsyler kvaliteten på det endelige RGB-bildet. Dette gjør det vanskelig å måle intensiteten av IR-lys i det tatt bildet.
 
For å løse dette problemet bruker kammeraer typisk en IR-avskjæringsfilter under dagen for å forhindre IR-lys fra å treffe sensoren. Om natten fjernes de mekanisk for å tillate IR-lys for å forbedre bildefangst i mørkt lys. Imidlertid er denne mekaniske løsningen oppgitt for slitasje, hvilket forkorter levetiden på kameramodulen.
 
RGB-IR-kameraer overgår disse begrensningene ved å bruke en fargefiltermatrise (CFA) som inneholder dedikerte piksler for både synlig og infrarød lys. Høykvalitetsbilder kan tas i både den synlige og infrarøde spektralbereikningen uten mekanisk innspill, forhindrer dermed skader på farger. Dedikerte piksler kan også fremme multiband-bildefangst.
 
I denne artikkelen vil vi beskrive hvordan RGB-IR-kameramoduler fungerer og deres hovedkomponenter, samt noen nøkkelyting i innsatt visjon hvor RGB-IR-kameraer anbefales fremfor vanlige kameraer.

Hvordan fungerer RGB-IR-kameraer?

Et standard Bayer CFA-format-pikslet med BGGR-modus er vist nedenfor.

De spesialiserte pikslene i et RGB-IR-kamera lar infrarødt lys gå gjennom dem. Og disse pikslene bidrar til multiband-bildefangst. Denne nye CFA med R, G, B og IR-pikslere er vist nedenfor:

Her er noen av fordelsene ved bruk av RGB-IR-kamera:

• Det kan enkelt tilpasses de stadig endrende forholdene mellom dag og natt. Dette er nyttig for av alle-veirs bildetaking.
• Unngå å bruke mekaniske filter for å skifte mellom synlig og infrarød lys øker livstiden og stabiliteten på utstyret.
• Tilbyr en dedikert infrarød kanal som klart skiller synlig og infrarød bildeinformasjon. Hjelper med å nøyaktig måle mengden infrarødt lys i bilde-RGB og utføre fargekorreksjon for å forbedre kvaliteten på RGB-utdata

Hvordan utnytte synlig og infrarød bildetaking CFA

Kun å bruke RGB-IR-filter er ikke nok for effektiv bildetaking. Det er også nødvendig å velge riktige komponenter som støtter RGB-IR-bildetaking.

Sensor: Velg en sensor med IR-kjente piksler på CFA. produsenter som onsemi og OmniVision tilbyr RGB-IR-funksjonelle sensorer.
 
Optikk: Vanligvis er farger kameralinser utstyrt med IR avskjæringsfilter å blokkere bølgelengder over 650nm. For å lett fore RGB-IR avbildning, velges dual bandpass filter, som tillater både synlig (400-650nm) og infrarød (800-950nm) bølgelengder, i stedet for tradisjonelle IR avskjæringsfilter.
 
Bilde Signal Prosessor (ISP): ISP-en separerer algoritmisk RGB og IR-data til separate rammer, setter inn den prosesserte RGB-utdataen og trekker fra IR-forurensning for å sikre nøyaktig fargeutdata. I tillegg bør ISP-en kunne gi ut kun prosessert RGB eller IR-rammer etter som vertsystemet krever.

Vanlige Innbyggede Visionsapplikasjoner for RGB-IR Kameras

Automatisk Nummerskiltsgjenkjenning (ANPR)

For ANPR, som krever oppdaging av nummerskiltbokstaver, symboler og farger under varierte lysforhold, bruk RGB-IR-kameras som pålitelig fanger både synlige og infrarøde bilder for lengre levetid og forbedret nøyaktighet.

Avansert Veivarselsikkert Sikkerhet

Med RGB-IR-kameraer kan sikkerhetsapplikasjoner overkomme problemet med fargeuakkuratitet som hindrer objekterkjenning. Dag eller natt bruker disse kameraene RGB-IR-sensorene og dual bandpassfilter for å ta bilder av høy kvalitet som hjelper med å ekstrahere nøyaktig informasjon for analyse.
 
Sinoseen er engasjert i å løse problemer for våre kunder, så hesitate ikke å kontakte oss hvis du trenger en løsning på et problem møtt i synlig og infrarød (IR) bildeavtak.