独立行政机构国立产业技术综合研究所[会长中钵良二](以下简称“AIST”)纳米系统研究部[研究部主任山口智彦]纳米光电应用研究组首席研究员长宗靖,同系高级首席研究员太田俊孝,测量前沿研究部[研究部部长山内幸彦]研究部副部长时崎隆正与夏普公司[电子器件事业本部副总经理兼传感器件事业本部总经理Nobuhiro Hondichi](以下简称“夏普”)合作开发红外彩色夜视成像产品图像传感器
新开发的图像传感器采用了AIST独立开发的技术,即使在黑暗中也可以拍摄彩色视频,从而产生高清晰度和高清晰度的视频帧速率另外,单板法的成像,因此还可以缩小成像装置的尺寸。此外,通过批量生产可以降低价格。通过使成像设备变得更小、更便宜,预计红外彩色夜视成像技术的应用范围将扩大并开发新的应用。
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| 图1 封装好的红外彩色夜视成像装置 |
监控摄像机、安防摄像机等安防摄像机的市场规模正在迅速扩大,预计2014年全球市场规模将超过1000万台。另一方面,亚洲制造商的低价产品已经进入全球安防摄像机市场,而劳动力成本较高的日本制造商预计将在价格竞争中陷入困境。为了与低价产品区分开来,人们希望利用日本尖端技术开发高性能、高附加值的安全摄像机。
产业技术研究院目前已开发出红外彩色夜视摄影技术,仅使用红外照明即可获得拍摄对象的彩色视频。2011 年 2 月 8 日、2012 年 12 月 3 日 AIST 新闻稿)。这是基于物体在可见光范围和红外范围内的反射特性之间的弱相关性。颜色表示这是一种进行处理以获得颜色与可见光下被摄体颜色相同或接近的彩色图像的技术。然而,目前已经原型化的 3CCD 方法(3板法)相当大,不适合一般用途。
因此,AIST与夏普合作,利用自己的尖端纳米技术,开发了一种用于彩色夜视相机的图像传感器,可以使相机变得更加紧凑。
图1显示了新开发的图像传感器的外观。树脂模封装和玻璃盖放置在防静电托盘的每个隔间中。封装顶面尺寸约为10mm×10mm。新开发的图像传感器是HD72030,高分辨率(1280 × 720 像素)每秒帧数
图2显示了使用新开发的用于红外彩色夜视摄影的图像传感器创建的红外彩色夜视相机。相机机身小巧轻便,尺寸约为 55 毫米 x 60 毫米 x 90 毫米,重量约 250 克,易于携带和安装,适合多种应用。
图2(a)显示了一个象牙色的相机机身,其左侧和上部分别安装有变焦镜头和红外辐射器,并固定在云台上。图 2(b) 显示了一个完整的记录装置,包括监视器、记录器和电池。使用该套件,即使在黑暗中,您也可以拍摄和录制距离最远 5 米的拍摄对象视频。
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| (a)(b) |
| 图2 本次开发的红外彩色夜视摄像头 |
图3是使用该装置在夜间户外拍摄的视频快照(1帧)。这里,图3(a)、(b)和(c)是在没有红外线照射的情况下拍摄的图像,图像与肉眼看到的图像接近。另一方面,无花果。图3(a')、(b')、(c')是分别照射红外线而拍摄的图像。比较图3中的左右图像,左图像中看不到的区域在右图像中清晰可见,这表明彩色夜视摄影是可能的。
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(a)(a') |
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(b)(b') |
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(c)(c') |
| 图3 夜间室外摄影示例,(a)、(b)、(c) 无红外照射,(a')、(b')、(c') 有红外照射 |
目前,我们正在努力进一步提高新开发的图像传感器的性能,夏普和Nanolux实验室有限公司目前正在开发更先进的红外彩色夜视摄像机、红外照射器等,目标是在2014年将其商业化。