Uvod
Pri izbiri osnovnega senzorja slike za modul kamere, poleg osredotočanja na ločljivost, velikost senzorja in tip tehnologije (na primer CMO), je vrsta zaklopa ključni faktor odločitve. Neposredno določa uspešnost modula pri zajemanju gibljivih prizorov. Obstajata dve glavni vrsti elektronskih polk: Globalna zaklop in zaklop.
Čeprav lahko obe tehnologiji nadzirata čas izpostavljenosti slikovnih pik, je bistvena razlika v času izpostavljenosti slikovnih pikah pri zajemanju slike. Razumevanje razlike med globalnim zaklopom v primerjavi z valjanjem, še posebej, kako vplivajo na premikanje slik, je ključno za izbiro amodul kamereZa vašo posebno aplikacijo. Eden ni popolnoma boljši od drugega in "Kateri je boljši" je v celoti odvisen od vaših specifičnih potreb.
Kako zajemajo svetlobo
Digitalni senzorji slike simulirajo funkcijo zaklopa tradicionalne kamere z elektronskim nadzorom časa, ko piksle zbirajo svetlobo (tj. Čas osvetlitve). Obstajata dve glavni vrsti, ki temeljita na času izpostavljenosti in odčitavanja pik:
- Global Shutter: V tem načinu so hkrati vsi slikovni piki na senzorju in končni izpostavljenosti. V določenem trenutku zajame celoten zamrznjen okvir prizora.
- Rolling Shutter: Za razliko od globalnega zaklopa, kotalni zaklop izvaja izpostavljenost in odčitavanje na način skeniranja za vrsto. Vrstice slikovnih pik na senzorju so izpostavljene in odčitane od vrha do dna. Vrh slike je zajet pred dnom.
Prav ta razlika v času privede do pomembnih razlik v predstavitvi slike, zlasti pri hitrem gibanju.
Global Shutter vs. Rolling Shutter: neposredna primerjava
Oglejmo si neposredno ti dve vrsti zaklopa in kako vplivata na zajem slike v nekaj ključnih dimenzijah:
| značilnost | Globalni zaklop | Kotalni zaklop | Vpliv na zajem slike |
|---|---|---|---|
| Zajem gibanja | Brez izkrivljanja gibanja ne more jasno in natančno zajeti hitrih premikajočih se predmetov | Lahko povzroči popačenje gibanja (jello učinek, nagib, delna izpostavljenost itd.) | Določi, ali je mogoče hitro zajeti predmeti in ali bo slika zaradi gibanja popačena |
| Čas izpostavljenosti | Vsi piksli se zaženejo/ustavijo hkrati | Vrstica za zagon/zaustavitev pik/zaustavi vrstico po vrstici | Globalna zaklopa zajame trenutno sliko; Kotalni zaklop zajame status prizora v različnih obdobjih v obdobju. |
| Struktura pikslov | Bolj zapleteno (za zaklepanje naboja je potrebno dodatno vezje) | Razmeroma preprosto | Globalni slikovni piki so običajno večji ali imajo nekoliko nižji faktor polnjenja (za namestitev dodatnega vezja), kar vpliva na velikost in stroške senzorja. |
| Stroški proizvodnje | Višje | Nižje | Neposredno vpliva na končno ceno modulov kamere na podlagi tega senzorja |
| Preberite hitrost | Po izpostavljenosti se naboji zaklenejo hkrati in nato hitro preberejo (hitrost odčitavanja ne povzroči neposredno izkrivljanja) | Izpostavljenost in odčitavanje prekrivanja/serializacijo (hitrost odčitavanja je eden od vzrokov izkrivljanja) | Slike, ki jih zajame globalni zaklop, so pravočasno sinhronizirane, hitrost odčitavanja pa vpliva na zgornjo mejo hitrosti okvirja; hitrost odčitavanja valjanja vpliva na stopnjo izkrivljanja in hitrosti okvirja |
| Sinhronost | Enostavno je sinhronizirati natančno z zunanjimi dogodki (npr. Trigger, strobo) ali več kamero | Težko natančno sinhronizirati, lahko povzroči črtanje s stroboskopskimi viri svetlobe | Pomembno za aplikacije, ki zahtevajo več kamer za skupno delo ali natančno uskladitev z zunanjimi viri/dogodki svetlobe |
Prednosti globalnega ročaja
Osnovna prednost izbire globalnega modula za zaklop kamer je njegova odlična zmogljivost pri gibanju ravnanja, kar se v glavnem odraža v:
- Odpravljanje artefaktov izkrivljanja gibanja:To je najbolj kritična prednost globalnega zaklopa. Popolnoma se izogne učinku Jello, nagiba, delne izpostavljenosti in drugim težavam, ki jih povzroča valjan zaklop, robovi in oblike slike pa lahko ostanejo natančni, ali se kamera hitro premika ali zajame hitre predmete.
- Natančno zajamete trenutek:Ker so slike posnete hkrati, podatki slike v določenem trenutku predstavljajo natančno stanje prizora. To je ključnega pomena za aplikacije, ki morajo iz slike pridobiti natančne meritve, identifikacijo ali sledenje.
- Poenostavite pretok obdelave:Sama zajeta slika je brez gibanja, algoritmi obdelave slik (na primer merjenje, identifikacija in šivanje) pa lahko neposredno uporabijo izvirne slike slike brez zapletenih korakov korekcije popačenja, kar izboljša učinkovitost in natančnost sistema.
- Enostavno sinhronizirati:Zelo primeren je za aplikacije, ki zahtevajo natančno sinhronizacijo časa, kot so skupno pozicioniranje sistemov z več kamerami, natančna uskladitev z gibanjem robotske roke ali signali zaznavanja v industrijski proizvodnji itd.
članeko tem, kaj je Global Shutte?
Prednosti valjanja
Kljub težavi z izkrivljanjem gibanja se moduli za valjanje zaklopa še vedno pogosto uporabljajo zaradi svojih stroškov in prednosti izvajanja:
- Nižji stroški:Zasnova pik senzorjev za valjanje zaklopa je razmeroma preprosta, proizvodni stroški pa so običajno nižji kot pri globalnih senzorjih zaklopa. Zaradi tega so moduli za kamere, ki temeljijo na valjanju zaklopa, privlačnejši v ceni.
- Relativno preprosta zasnova pik:Ta preprostost lahko prinaša prednosti v nekaterih vidikih, kot je svetlobno občutljivo območje (faktor polnjenja) pik za valjanje zaklopa je lahko večje v enakih tehničnih pogojih, kar lahko pomaga izboljšati zmogljivost občutljivosti ali zmanjšati hrup (čeprav jih je sodobni globalni CMOS CMO močno izboljšal).
- Primerno za prizore, ki niso gibanje:V primerih, ko vaša aplikacija v glavnem zajema stacionarne predmete, je gibanje zelo počasno ali je celo rahlo izkrivljanje gibanja sprejemljivo, kotalni zaklop je popolnoma zadostna in stroškovno učinkovitejša možnost.
članeko tem, kaj je rolling shutte?
Global Shutter vs. Rolling Shutter: Kako izbrati?
Ključ do odločanja med globalnim zaklopom v primerjavi z valjanjem je, ali aplikacija modula fotoaparata vključuje hitro gibanje in toleranco do izkrivljanja gibanja slike. Izbira zahteva oceno na podlagi zahtev glede aplikacije:
Analizirajte predlog v scenariju aplikacije:
- Se bo vaš predmet hitro premaknil? Kako hitro?
- Ali se sam modul kamere med snemanjem hitro premika ali silovito vibrira?
- Ali morate natančno meriti, prepoznati ali najti premikajoče se predmete?
- Ali je treba vaš sistem natančno sinhronizirati z zunanjimi zunanjimi dogodki (kot so sprožilni signali, strobe luči)?
Ugotovite, ali je potreben globalni zaklop:
- Če je odgovor na katero od zgornjih vprašanj pritrdilen, še posebej, če vaša aplikacija zahteva visoko natančnost slike v prisotnosti gibanja, potem verjetno potrebujete globalni modul za zaklop. Sposobnost globalnega zaklopa za odpravo izkrivljanja gibanja je ključnega pomena za zagotavljanje natančnosti podatkov o slikah in zagotavljanje, da lahko poznejši algoritmi zanesljivo delujejo. Čeprav je dražja, je ključna naložba za zagotovitev uspešnosti vaše aplikacije.
- Tipični scenariji, ki zahtevajo globalno zaklop: strojni vid pregleda hitrih proizvodnih linij, prepoznavanje registrskih tablic, industrijske meritve, sledenje gibanja AR/VR in sisteme z več kamerami, ki zahtevajo natančno sinhronizacijo.
Ugotovite, ali zadostuje valjanje zaklopa:
- Če vaša aplikacija v glavnem zajema še vedno ali počasne predmete ali celo rahlo izkrivljanje gibanja do neke mere kompenzira s programsko opremo, ne da bi to vplivalo na uspeh končne misije, je kolliranje zaklopa ponavadi stroškovno učinkovitejša izbira.
- Tipični scenariji, primerni za valjanje zaklopa: statično spremljanje, videokonference, skeniranje dokumentov, splošna fotografija, stroškovno občutljive aplikacije, ki ne vključujejo gibanja visoke hitrosti.
Tehtajo stroške in uspešnost:
Izberite samo globalni modul zaklopa in sprejmite njene razmeroma višje stroške, potem ko ste prepričani, da potrebujete zajem gibanja brez izkrivljanja in natančne značilnosti sinhronizacije, ki jih zagotavlja globalni zaklop. Če valjanje zadošča zadostuje za vaše potrebe, izkoristite njegovo stroškovno prednost. Med postopkom izbire modula fotoaparata ne pozabite natančno pregledati specifikacijskega lista modula, da razjasnite vrsto zaklopa.o tem, kako izbrati modul kamere za vidni sistem.
Zaključek
V konkurenci med globalnim zaklopom in valjanjem ni absolutno "boljše" ali "slabše", le "bolj primerno". Global Shutter je s svojimi hkratnimi značilnostmi zajema idealna izbira za odpravo izkrivljanja gibanja, doseganje natančne sinhronizacije in zajemanje hitrih trenutkov. Še posebej nepogrešljivo je na področjih, kot so strojni vid, spremljanje prometa in industrijska avtomatizacija, ki kljub sorazmerno visokim stroškom zahtevajo izjemno visoko natančnost slike. Rolling Shutter je prednostna možnost za številne splošne in potrošniške aplikacije zaradi svoje preproste strukture in nizkih stroškov ter dobrega delovanja pri snemanju mirujočih ali upočasnjenih predmetov.
Razumevanje temeljnih razlik med tema dvema tehnologijama zaklopa in njihov vpliv na sliko ter na podlagi zahtev vašega scenarija aplikacije za zajem gibanja in natančnost slike je ključ za izbiro pravega modula modula. Previdno ocenite zahteve za prijavo, da boste našli najboljšo vidno rešitev za vas.
Povezana pogosta vprašanja
1. Ali lahko programska oprema popravite popačenje gibanja, ki ga povzroča valjanje zaklopa?
A.Do neke mere, da. Obstajajo algoritmi programske opreme, ki poskušajo popraviti izkrivljanje gibanja, ki ga povzroči valjanje zaklopa z analizo gibanja in uporabo računskega kompenzacije. Vendar ima ta korekcija programske opreme omejeno učinkovitost, zlasti kadar je gibanje zelo hitro ali je prizor zapleteno, je težko popolnoma odpraviti popačenje in povečuje zamudo obdelave in računsko breme. Za aplikacije, ki zahtevajo visoko natančnost in delovanje v realnem času, je globalna zaklop običajno zanesljivejša in učinkovitejša rešitev.
2. Ali globalni zaklop vpliva na fotografije še vedno?
A.Ko snemanje še vedno predmetov ali je kamera stacionarna, prednosti izločanja gibanja v globalnem zaklopu se ne odraža. V tem času je glavna razlika med globalnim zaklopom in valjanjem v drugih pogledih, kot so potencialna raven hrupa, učinkovitost fotosenzibilnosti ali stroški. Globalni senzorji zaklopa imajo v pikselu dodatno vezje, kar lahko vpliva na njihovo območje fotosenzibilnosti ali nadzor nad hrupom (čeprav jo je sodobna tehnologija močno izboljšala). Torej za aplikacije, ki fotografirajo samo fotografije, uporaba valjanja na splošno ne bo imelo pomembnega negativnega vpliva in je morda cenejše.
3.Kaj vrste senzorjev običajno uporabljajo globalno zaklop?
A.Zgodovinsko gledano so bili senzorji CCD po naravi globalni polkna zaradi mehanizma prenosa naboja. Zgodnji senzorji CMOS so večinoma valjali polkna. Toda z napredovanjem tehnologije CMOS so sodobni senzorji CMOS lahko dosegli globalno funkcionalnost zaklopa s kompleksnejšimi modeli pikslov, imenovanimi globalni cmos. Zato globalna tehnologija zaklopa trenutno obstaja predvsem v senzorjih CCD (ki postajajo vse manj pogosti) in visokozmogljivi senzorji CMOS. Če potrebujete globalno zaklop, boste to obvestilo običajno našli v specifikacijah visokozmogljivih CMOS senzorjev.
En-zaustavitev rešitve za prilagajanje modula kamere
Pošljite nam svoje zahteve za module fotoaparata in za vas bomo prilagodili najboljšo rešitev. Z našimi premijskimi rešitvami lahko izboljšate svoje izdelke, vključite svoje stranke in odprete nove priložnosti za rast in uspeh vgrajenih aplikacij za vid.
