פיתוח אלקטרואופטיקה – פיתוח מצלמה זולה לראיית לילה
ראיית לילה היא היכולת לראות בתנאי תאורה חלשה. הספקטרום של ראיית לילה מתייחס לטווח אורכי הגל של האור שמכשיר ראיית לילה יכול לזהות. באופן כללי, מכשירי ראיית לילה נועדו לזהות קרינת אינפרא אדומה, בעלת אורכי גל ארוכים יותר מאשר אור נראה.
פיתוח מצלמה לראיית לילה טכנולוגיית ראיית לילה משמשת בדרך כלל בספקטרום האינפרא אדום. ספקטרום האינפרא אדום הוא טווח של קרינה אלקטרומגנטית עם אורכי 
גל ארוכים מאלה של אור נראה. הוא מחולק לשלושה אזורים: אינפרא אדום קרוב, אינפרא אדום בינוני ואינפרא אדום רחוק. מכשירי ראיית לילה רגישים בדרך כלל לקרינה באזורים הקרובים לאינפרא אדום ואמצע האינפרא אדום, שיש להם אורכי גל בין כ-700 ננומטר ל-1,000 ננומטר. אורכי גל אלו נמצאים רק מעבר לטווח הראייה האנושית, כך שהאור מופיע כתמונה בשחור לבן או ירוק למשתמש.
התמרת פוריה (Fury conversion) באלקטרואופטיקה היא טכנולוגיית שנעשתה כדי להגדיל את האיכות התמונה של מצלמות לילה על ידי הפעלת התמרת פוריה בזמן הצילום. הטכנולוגיה מנסה להפחית את האדשה של האינפרא ולהפחית את האדשה של האור יום, כך שהתמונה תהיה ברורה יותר ובאיכות גבוהה יותר.
התמרת פוריה מתבצעת על ידי שימוש במסננים המחזיקים באינפרא ומנעים את האינפרא מלעבור אל החיישן ומאפשר לחיישן לזום באור יום כראוי. הטכנולוגיה הזאת נעשתה כדי להפחית את האדשה של האינפרא ולאפשר למצלמה לזום באור יום כראוי.
התמרת פוריה נעשתה כדי להגדיל את האיכות התמונה במצלמות לילה, ואף הפכה את המצלמות לזום באור יום כראוי כמו גם לזום באור נע כדי להפחית את האדשה של האינפרא ולאפשר למצלמה לזום באור יום כראוי.
מצלמת ראיית לילה מורכבת בדרך כלל מכמה חלקים מרכזיים: ( תכנון מצלמה לראית לילה )
מאיר אינפרא אדום: זהו מכשיר שפולט קרינת אינפרא אדום כדי להאיר את הסצנה בתנאי תאורה חלשה.
עדשה: זו משמשת למיקוד האור הנכנס לחיישן התמונה.
חיישן תמונה: זהו המכשיר שמזהה את האור וממיר אותו לאות חשמלי. זה יכול להיות התקן מצמד מטען (CCD) או חיישן משלים של מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה (CMOS).
מגביר תמונה: זהו המכשיר שמגביר את האותות הקלושים מחיישן התמונה. הוא מכיל בדרך כלל סוג מיוחד של צינור הנקרא פוטוקטודה הממיר את הפוטונים הנכנסים לאלקטרונים.
מסך תצוגה: כאן מוצגת התמונה המוגברת כדי שהמשתמש יוכל לראות. זה יכול להיות שפופרת קרן קתודית (CRT) או מסך גביש נוזלי (LCD).
ספק כוח: זה מספק חשמל לרכיבים השונים של המצלמה.
שליטה והתאמה: זה מאפשר למשתמש להתאים את ההגדרות ולשלוט בפונקציות של המצלמה.
דיור: זהו מעטפת המגן המקיפה את כל שאר חלקי המצלמה.
מצלמות ראיית לילה מסוימות עשויות לכלול גם תכונות נוספות כגון זום וייצוב תמונה.
ניתן להשתמש בבינה מלאכותית (AI) בטכנולוגיית ראיית לילה כדי לשפר את איכות התמונה, להגביר את המודעות למצב ולהפחית את עומס העבודה של המפעיל. כמה דוגמאות לאופן השימוש ב-AI בראיית לילה כוללות:
שיפור תמונה: ניתן להשתמש באלגוריתמי AI כדי לשפר את איכות התמונות שצולמו על ידי מצלמות ראיית לילה על ידי הסרת רעשים, שיפור הניגודיות והגדלת הרזולוציה.
זיהוי אובייקטים: ניתן להשתמש באלגוריתמי AI כדי לזהות ולסווג אוטומטית אובייקטים בסצנה, כגון כלי רכב, הולכי רגל או מבנים.
מעקב אחר יעדים: ניתן להשתמש באלגוריתמי AI כדי לעקוב אחר אובייקטים נעים בסצנה, כגון כלי רכב או אנשים, ולחזות את תנועותיהם העתידיות.
בקרת רווח אוטומטי: ניתן להשתמש באלגוריתמי AI כדי להתאים את הרווח של מגבר התמונה כדי לייעל את איכות התמונה עבור תנאי תאורה שונים.
בקרת סף אוטומטית: ניתן להשתמש באלגוריתמי AI כדי להתאים את הסף של מגבר התמונה כדי לייעל את איכות התמונה עבור תנאי תאורה שונים.
בסך הכל, השימוש ב-AI בטכנולוגיית ראיית לילה יכול לעזור לשפר את הביצועים של מכשירים אלה, מה שהופך אותם ליותר יעילים ויעילים במגוון יישומים.
קישורים ממולצים
ישנם מספר סוגי פילטרים שניתן להשתמש בהם פיתוח אלקטרואופטיקה בטכנולוגיית ראיית לילה כדי לשפר את איכות התמונה ולהגביר את המודעות למצב. חלק מהסוגים הנפוצים ביותר של מסננים המשמשים בראיית לילה כוללים:
מסנני אינפרא אדום: מסננים אלו משמשים לחסימת האור הנראה ומאפשרים מעבר לקרינת אינפרא אדום לחיישן התמונה. זה יכול לעזור לשפר את הרגישות של מכשיר ראיית הלילה בתנאי תאורה חלשה.
מסנני פס-פס: מסננים אלו משמשים רק כדי לאפשר לטווח מסוים של אורכי גל של קרינת אינפרא אדום לעבור לחיישן התמונה. זה יכול לעזור לשפר את ניגודיות התמונה ולהפחית את ההשפעות של בוהק.
מסנני חריץ: מסננים אלו משמשים לחסימת טווח ספציפי של אורכי גל של קרינה אינפרא אדומה. זה יכול לשמש כדי להפחית את ההשפעות של מקורות אור לא רצויים, כגון פנסי רחוב, שעלולים להפריע לתמונה.
מסננים בצפיפות ניטרלית: מסננים אלו משמשים להפחתת כמות האור המגיעה לחיישן התמונה. זה יכול לעזור למנוע חשיפת יתר של התמונה ולשפר את איכות התמונה בתנאי תאורה בהירים.
מסננים מקטבים: מסננים אלה משמשים להפחתת סנוור ולשיפור ניגודיות התמונה על ידי חסימת אור מקוטב מסוים. זה יכול גם לעזור להפחית השתקפויות ממשטחים כמו מים או זכוכית.
איזה מסנן להשתמש באלקטרואופטיקה יהיה תלוי באפליקציה הספציפית ובסוג מכשיר ראיית הלילה שבו נעשה שימוש. חשוב לבחור את הפילטר המתאים שיתאים לסביבה ולתנאי התאורה על מנת לקבל את איכות התמונה הטובה ביותר.
אדשות אינפאר אדום (IR Cut-off filter) היא סוג של מסנן שמנע את האינפרא מלעבור לאינטנסיפי. המסנן נועד לחסום את האינפרא על מנת להפחית את האדשה של האור יום ולאפשר למכשיר לזום באור יום ללא הכרזה על האינפרא.
כאשר האור יום מגיע למכשיר האדשה הנוכחית היא האדשה של האינפרא, המכשיר עדין לא יכול לזום באור יום כראוי. המסנן מנע מהאינפרא לעבור ולאפשר למכשיר לזום באור יום כראוי.
אדשות אינפאר אדום משמשת במכשירים שנבנו לזום באור יום כמו מצלמות אבטחה וכדומה, היא מאפשרת להם לזום באור יום ובאור נע באופן מדוייק ולא תלוי בכיכר האינפרא.
https://www.photonics.com/Article.aspx?AID=22473
