Korrektur in Echtzeit

Mit einer Kombination aus externer Kühlung und dem Pixel Correction Beyond Algorithmus wird je nach Anwendung eine Bildqualität erreicht, die mit der von Kameras mit gekühlten SWIR-Sensoren vergleichbar ist - und das bei einem wesentlich attraktiveren n Preis-Leistungs-Verhältnis.
Mit einer Kombination aus externer Kühlung und dem Pixel Correction Beyond Algorithmus wird je nach Anwendung eine Bildqualität erreicht, die mit der von Kameras mit gekühlten SWIR-Sensoren vergleichbar ist – und das bei einem wesentlich attraktiveren n Preis-Leistungs-Verhältnis.Bild: Basler AG

SWIR-Sensoren, die auf der InGaAs-Technologie basieren, neigen zu Pixeldefekten, die als weiße oder schwarze Punkte im Bild sichtbar werden. Dieser Effekt wird durch eine längere Belichtungszeit und eine erhöhte Sensortemperatur verstärkt. Deshalb kommen bei SWIR-Anwendungen häufig SWIR-Sensoren mit thermo-elektrischer Kühlung (TEC) zum Einsatz, was aber wiederum einen nachteiligen Effekt auf die Größe und den Preis der Kameras hat.

Pixel Correction Beyond geht auf Baslers Ace 2 X visSWIR-Kameras mit ungekühlten SWIR-Sensoren einen anderen Weg. Der patentierte Algorithmus leistet eine dynamische Pixel-Korrektur, die kontinuierlich mit jedem Bild arbeitet, während die Anwendung läuft. Sie kann daher ohne Verzögerung auf veränderte Bedingungen reagieren, um neu auftretende fehlerhafte Pixel zu korrigieren. Der Algorithmus erkennt und korrigiert fehlerhafte Pixel, indem er die Werte so anpasst, dass sie in Richtung und Intensität zu den umliegenden Pixeln passen. Solche Pixeloperationen sind sehr rechenintensiv. Deshalb ist der Pixel Correction Beyond Algorithmus auf dem FPGA der Kamera implementiert und erzeugt damit keine zusätzliche CPU-Last.

Durch die Einbeziehung des Bildinhalts geht Pixel Correction Beyond über die herkömmliche dynamische Pixelkorrektur hinaus und bietet eine flexible Einstellung der Korrekturstärke, bessere Korrektur von Strukturen an den Rändern unter Beibehaltung der Bilddetails und eine mögliche Korrektur von blinkenden Pixeln mit variabler Sättigung. Der Algorithmus sorgt für ein einheitliches und konsistentes Bild und damit für eine deutliche Verbesserung der SWIR-Bildqualität.

Die meisten SWIR-Anwendungen verwenden Belichtungszeiten unter 10ms. Bei diesen Anwendungen liefern Kameras mit ungekühlten SWIR-Sensoren vergleichbare Bildqualität wie Kameras mit gekühlten SWIR-Sensoren. Bei Anwendungen mit längeren Belichtungszeiten erhöht sich der Dunkelstrom und die Bildqualität nimmt ab. Hier kann eine externe, lüfterlose Kühlung zum Einsatz kommen, welche die Sensortemperatur und damit den Dunkelstrom reduziert. Beispiele hierfür sind passive Kühlrippen oder ein Druckluftkühler. Mit dieser kombinierten Lösung aus externer Kühlung und dem Pixel Correction Beyond Algorithmus wird je nach Anwendung eine Bildqualität erreicht, die mit der von Kameras mit gekühlten SWIR-Sensoren vergleichbar ist – und das bei einem wesentlich attraktiveren Preis-Leistungs-Verhältnis.