Камера Arducam NoIR для Raspberry Pi с переключаемым ИК-фильтром
Предыстория
Плата камеры Raspberry Pi выпускается в двух версиях: цветной и NoIR (без ИК-фильтра). Разберёмся, чем они отличаются. У цветной версии над сенсором стоит ИК-фильтр 650 нм, поэтому камера, как и человеческий глаз, чувствительна только к видимому свету.
У версии NoIR ИК-фильтра 650 нм над сенсором нет, и камера воспринимает весь спектр, включая невидимые человеку ультрафиолет и ближний инфракрасный диапазон. Поэтому многие считают, что камера NoIR лучше стандартной цветной: она чувствительна не только к видимому свету, а ко всему спектру. Это действительно полезно, но не всегда.
Проблема в том, что сильно страдает цветопередача. В отличие от глаза, сенсор камеры улавливает ближний инфракрасный свет, лежащий сразу за границей видимого диапазона. Результат — на снимке ниже.
Растения на этом снимке отражают больше инфракрасного света, чем зелёного, поэтому днём выглядят розовыми.
Чтобы изображение было ближе к тому, что видит человек, в большинство камер ставят ИК-фильтр: он пропускает только видимый свет и отражает ненужное инфракрасное излучение. Для этого и нужна стандартная цветная версия камеры Pi.
Переключаемые ИК-фильтры
Иногда улавливать инфракрасный свет выгодно. При слабом освещении камера должна собрать как можно больше света, чтобы получить более яркое изображение, пусть и без правильных цветов. Поэтому некоторые простые камеры ночного видения вообще не имеют ИК-фильтра: ночью они снимают в инфракрасном свете от встроенных светодиодов, но днём теряют естественную цветопередачу.
Оптимальное решение — переключаемый ИК-фильтр. Днём фильтр закрывает сенсор, и камера снимает в цвете, а ночью фильтр отводится, и изображение получается ярче. В отрасли такие камеры называют камерами «день/ночь» или «истинный день/ночь».
Такие камеры можно использовать вместе с ИК-прожекторами. Они гораздо незаметнее обычной подсветки белым светом, потому что их излучение невидимо для человеческого глаза.
Решение
Иногда камера должна работать и днём, и в темноте — например, IP-камера видеонаблюдения. Теперь на платах камер Arducam NoIR для Raspberry Pi есть переключаемый ИК-фильтр с мотором: днём его можно включить, ночью — выключить и снимать в режиме ночного видения вместе с ИК-подсветкой. Главная особенность этого механизма — между Raspberry Pi и платой камеры не нужен дополнительный кабель.
Сначала отредактируйте файл config.txt:
sudo nano /boot/config.txtДобавьте в конец файла config.txt эту строку, сохраните файл и перезагрузите Raspberry Pi.
disable_camera_led=1Затем с помощью демонстрационных скриптов Python от Arducam сделайте обычный снимок с включённым ИК-фильтром и снимок ночного видения с выключенным фильтром. Следующие команды делают два снимка:
cd piCamLed
sudo python ./RPI_camera_IR_CUT_NOIR.py
sudo python ./RPI_camera_IR_CUT_IR.py
Скачать программу
Демонстрационную программу можно скачать здесь.
Репозиторий на GitHub
Код для управления переключаемым ИК-фильтром камеры Raspberry Pi опубликован в репозитории Arducam на GitHub.
