ما هو مصراع GRR؟ ما هي المشاكل والحلول الشائعة؟

في تطبيقات مثل مسح الشبكية ، تستخدم كاميرات الغالق الدوارة لالتقاط الصور ذات التأخير المنخفض في التعريض الضوئي من أجل تعظيم تقريب العين البشرية. في هذه الحالة ، تحتاج الكاميرا إلى تعريض نفسها للعين أو شبكية العين بأكملها في مصراع واحد لتجنب القطع الأثرية في الغالق المتدحرج. لذا ، كيف يمكننا تحقيق ذلك ، مع الأخذ في الاعتبار أن كاميرات الغالق الدوارة تعرض كل إطار سطرا بسطر؟
 
هذا ما نحتاج إلى معرفته في هذا المنشور. تم تجهيز بعض كاميرات الغالق الدوارة بميزة إصدار إعادة الضبط العالمي (GRR) التي تحل هذه المشكلة بشكل جيد. دعونا نلقي نظرة فاحصة أدناه.

أنواع الغالق الشائعة

في السابق ، نظرنا في نوعين شائعين من مصراع الكاميرا: الغالق العام والغالق الدوار. من أجلالمزيد عن الفرق، راجع هذه المقالة.
 
ما هو الغالق العالمي؟ تسمح تقنية الغالق العالمية بتعريض جميع وحدات البكسل الموجودة على مستشعر الكاميرا في نفس الوقت ، وهي فعالة بشكل خاص لالتقاط الأشياء سريعة الحركة أو التصوير أثناء تحرك الكاميرا ، لأنها تقلل من ضبابية الحركة وتشوه الصورة. ومع ذلك ، عادة ما تكون أكثر تكلفة.
 
ما هو مصراع المتداول؟ من ناحية أخرى ، تعرض تقنية الغالق الدوار وحدات البكسل واحدة تلو الأخرى ، مما قد يؤدي أيضا إلى ما يعرف باسم "تأثير الغالق المتداول" ، والذي يمكن أن يؤدي إلى تشويه الصورة عند التقاط كائنات سريعة الحركة. ومع ذلك ، فإن كاميرات الغالق الدوارة مفضلة في العديد من التطبيقات بسبب فعاليتها من حيث التكلفة وخصائص الضوضاء المنخفضة.
 
لذلك من أجل حل المشكلات المرتبطة بالمصراع المفتوح والمتداول العالمي ، مع الحفاظ على مزايا كليهما ، تم إنشاء مصراع تحرير إعادة الضبط العالمي (GRR).

 
ما هو وضع GRR؟

ما المقصود بإعادة الضبط الشامل؟ غالق تحرير إعادة الضبط العالمي (GRR) هو نوع من المصاريع العالمية والمتداولة التي تجمع بين ميزات كل من المصاريع العالمية والمتداولة وهي مصممة لتقليل أو القضاء على تأثير الغالق الدوار مع الحفاظ على مستويات تشويش منخفضة وفعالة من حيث التكلفة. يحاكي غالق GRR سلوك الغالق العام أثناء مرحلة التعريض الضوئي ، حيث تبدأ جميع وحدات البكسل في التعريض في نفس الوقت ، ولكنه يشبه الغالق المتداول أثناء مرحلة القراءة ، حيث تتم قراءة بيانات البكسل سطرا بسطر.
 
تجعل آلية التشغيل الفريدة هذه غالق GRR مناسبا بشكل خاص لسيناريوهات التطبيق حيث يلزم التقاط الأجسام سريعة الحركة مع الحفاظ على التكاليف تحت السيطرة. تشمل الأمثلة فحص الرؤية الصناعية والملاحة الروبوتية وتطبيقات التصوير عالي السرعة. يوفر غالق GRR صورا أكثر وضوحا من مصاريع الدوران التقليدية مع تجنب تشوه الصورة الناجم عن التعريض الضوئي سطرا بسطر.

 
كيف يعمل وضع GRR؟

يتضمن سير عمل وضع غالق تحرير إعادة الضبط العالمي (GRR) ثلاث مراحل رئيسية: مرحلة إعادة الضبط ومرحلة التكامل ومرحلة القراءة.
 
أثناء مرحلة إعادة الضبط ، تتم إعادة تعيين جميع صفوف وحدات البكسل في وضع GRR في نفس الوقت ، مما يضمن تعريضا ثابتا. هذا يقلل من ضبابية الحركة وتشوه الصورة عند التقاط الأجسام سريعة الحركة.

 
في مرحلة التكامل ، تبدأ جميع صفوف البكسل في التعريض في وقت واحد ، والتقاط الضوء في المشهد. في هذه المرحلة ، يشبه وضع GRR الغالق العام ، مما يوفر للكاميرا القدرة على التقاط مشهد ديناميكي دون أن تتأثر بتأثير الغالق المتداول. ومع ذلك ، تعود مرحلة القراءة إلى خصائص الغالق الدوار ، حيث تتم قراءة صفوف وحدات البكسل سطرا بسطر ، مما قد يؤدي إلى سطوع غير متساو ، خاصة بين الجزء العلوي والسفلي من الصورة.
 
للتحكم الفعال في وضع GRR ، يمكن توفير إضاءة متسقة أثناء مرحلة التكامل من خلال استخدام فلاش أو مصدر ضوء خارجي ، وبالتالي ضمان تعرض جميع صفوف البكسل لنفس الفترة الزمنية. يمكن تحقيق هذا التحكم من خلال دبابيس GPIO أو اتصالات I2C ، مما يؤدي إلى تشغيل تسلسل GRR ومزامنة الإضاءة. على سبيل المثال ، توفر كاميرات Basler معلمة ReadoutTimeAbs لمساعدة المستخدم على تحديد وقت قراءة المستشعر ، بينماوحدة الكاميرا Sinoseenتقديم دعم وضع GRR المخصص.

 
المشكلات التي قد تواجهها باستخدام وضع GRR وحلولها

على الرغم من أن وضع Global Reset Release Shutter (GRR) يوفر مزايا كبيرة من حيث تقليل تأثير الغالق المتداول ، إلا أن هناك بعض العيوب ، خاصة من حيث توحيد سطوع الصورة والتحكم في التعريض الضوئي. للتغلب على هذه المشاكل ، يمكن استخدام التقنيات والاستراتيجيات التالية 

استخدام مصراع ميكانيكي خارجي

نظرا لأن صفوف وحدات البكسل في وضع GRR تتم قراءتها بأوقات تعريض مختلفة ، فإن هذا يؤدي إلى سطوع غير متكافئ للصورة ، خاصة بين الجزء العلوي والسفلي من الصورة. لحل هذه المشكلة ، يمكن استخدام مصراع ميكانيكي خارجي ، والذي يغلق في نهاية مرحلة التكامل ، مما يمنع المزيد من التعرض للمستشعر بواسطة الضوء المحيط أثناء قراءة الصفوف الأولية. تضمن هذه الطريقة عدم تعرض المستشعر لضوء إضافي أثناء عملية القراءة ، وبالتالي الحفاظ على سطوع صورة ثابت.

 
قمع الضوء المحيط

باستخدام الفلاش أثناء التعريض الضوئي والتأكد من إيقاف تشغيله فور اكتمال التعريض الضوئي ، من الممكن تقليد تأثير الغالق العام وتقليل السطوع غير المتكافئ بسبب الاختلافات في أوقات التعريض الضوئي بين الصفوف. تتطلب هذه الطريقة تحكما دقيقا في تشغيل الفلاش وإيقاف تشغيله لمطابقة وقت التعرض لوضع GRR.
 
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين تناسق التعريض الضوئي بشكل أكبر باستخدام تقنية الفلاش المتزامن عالية السرعة. تسمح هذه التقنية بمزامنة نبضات الفلاش مع وقت تعرض الكاميرا ، مما يضمن تعرض جميع صفوف وحدات البكسل لنفس القدر من الوقت ، وبالتالي تقليل اختلافات السطوع في الصورة.

 
تعديل البرامج

يمكن أيضا تعويض السطوع غير المتكافئ بسبب وضع GRR إلى حد ما عن طريق تعديل البرنامج. من خلال تحليل بيانات الصورة ، يمكن تحديد اختلافات السطوع وتصحيحها لتحسين الجودة الإجمالية للصورة.

 
كيف يمكنني اختيار النوع المناسب من الغالق؟

أولا ، ضع في اعتبارك خصائص حركة التطبيق. إذا كان تطبيقك يتضمن أجساما متحركة أو كاميرات متحركة عالية السرعة ، فقد يكون الغالق العام هو الخيار الأفضل لأنه يعرض جميع وحدات البكسل في وقت واحد ، ويتجنب بشكل فعاليختلف بين ضبابية الحركة وتشويه الصورة. إذا كان تطبيقك حساسا للتكلفة ولم يكن ضبابية الحركة مصدر قلق كبير ، فقد يكون الغالق المتداول خيارا فعالا من حيث التكلفة.
 
بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج فيها التكلفة وجودة الصورة إلى التوازن ، يوفر مصراع GRR حلا وسطا. يحاكي غالق GRR سلوك الغالق العمومي أثناء التعريض الضوئي ، مما يقلل من تأثير الغالق المتداول مع الحفاظ على بعض مزايا الغالق الدوار. هذا يجعل مصراع GRR مناسبا لفحص الرؤية الصناعية والملاحة الروبوتية وتطبيقات التصوير عالي السرعة ، خاصة في السيناريوهات التي تتطلب تحكما دقيقا في الإضاءة لتقليل القطع الأثرية للصور.
 
بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة عوامل أخرى للنظام مثل معدل الإطارات وحساسية المستشعر وظروف الإضاءة وقدرات المعالجة اللاحقة. اتخذ قرارا شاملا.
 
في الختام ، آمل أن تكون هذه المقالة قد ساعدتك في فهم مصراع إصدار إعادة الضبط العالمي. إذا كان لديك أي حاجة إلى وحدة كاميرا مصراع إصدار إعادة تعيين عالمية مخصصة ، فلا تتردد في الاتصال بنا ، تتمتع Sinoseen بسنوات عديدة من الخبرة في الصناعة ومجموعة واسعة من المنتجات ، ونحن على يقين من أننا نستطيع ذلكنوفر لك الحل الأنسب لوحدة الكاميرا.

أسئلة مكررة

س: كيف يؤثر نوع الغالق على جودة الصورة؟

ج: توفر المصاريع العالمية صورا خالية من التشويه ، ويمكن أن تتسبب مصاريع الدوران في تشويه الصورة ، وتقلل مصاريع GRR من التشوه مع الحفاظ على فعاليتها من حيث التكلفة.
 
س: كيف يقلل مصراع GRR من تأثير الغالق المتداول؟

ج: يقلل غالق GRR من تشوه الصورة بسبب التعريض الضوئي سطرا بسطر عن طريق التحكم الدقيق في الإضاءة حيث يتم تعريض جميع وحدات البكسل في نفس الوقت ويتم قراءتها سطرا بسطر.