Τι είναι GRR φράγμα; Τι είναι τα συνηθισμένα προβλήματα και λύσεις;

Σε εφαρμογές όπως οι σκάννινγκ του μυελοειδούς, χρησιμοποιούνται κάμερες με κυλιόμενο παραλογιστή για να καταγράψουν εικόνες με χαμηλές καθυστέρησεις εκκίνησης για να μεγιστοποιηθεί η προσέγγιση του ανθρώπινου μάτια. Σε αυτή την περίπτωση, η κάμερα πρέπει να εκκινηθεί στο ολόκληρο το μάτι ή το μυελοειδές με μια μόνη εκκίνηση για να αποφευχθούν τα αρτηματά του κυλιόμενου παραλογιστή. Έτσι, πώς μπορούμε να το επιτύχουμε αυτό, λαμβάνοντας υπόψη ότι οι κάμερες με κυλιόμενο παραλογιστή εκκινούν κάθε πλαίσιο γραμμή με γραμμή;
 
Αυτό πρέπει να το μάθουμε σε αυτή τη δημοσίευση. Ορισμένες κάμερες με κυλιόμενο παραλογιστή εξοπλίζονται με την λειτουργία Global Reset Release (GRR) που λύνει αυτό το πρόβλημα με εξαιρετικό τρόπο. Ας το δούμε πιο αναλυτικά παρακάτω.

Κοινοί τύποι παραλογιστή

Προηγουμένως, έχουμε εξετάσει δύο κοινούς τύπους παραλογιστή κάμερας: παγκόσμιος παραλογιστής και κυλιόμενος παραλογιστής. Γιαπερισσότερες πληροφορίες, δείτε αυτό το άρθρο.
 
Τι είναι παγκόσμιο έξοδο; Η τεχνολογία παγκόσμιου έξοδου επιτρέπει σε όλα τα pixel ενός αισθητήρα κάμερας να εκτίθενται ταυτόχρονα, και είναι ειδικά αποτελεσματική για την καταγραφή αντικειμένων μεγάλης ταχύτητας ή για τη λήψη εικόνας ενώ η κάμερα κινείται, καθώς μειώνει το κίνηση blur και την διαστροφή εικόνας. Ωστόσο, συνήθως είναι πιο δαπανηρή.
 
Τι είναι κυλικό έξοδο; Η τεχνολογία κυλικού έξοδου, από την άλλη πλευρά, εκτίθει τα pixel ένα ένα, πράγμα που μπορεί επίσης να οδηγήσει στο γνωστό ως 'εφε από κυλικό έξοδο', το οποίο μπορεί να προκαλέσει διαστροφή εικόνας κατά την καταγραφή αντικειμένων μεγάλης ταχύτητας. Ωστόσο, οι κάμερες με κυλικό έξοδο είναι προτιμώμενες σε πολλές εφαρμογές λόγω της κοστολογικότητάς τους και των χαμηλών επιπέδων θόρυβου.
 
Έτσι, για να λύσουμε τα προβλήματα που σχετίζονται με το παγκόσμιο έξοδο και το κυλικό έξοδο, ενώ διατηρούμε τις πλεονεκτίες και των δύο, δημιουργήθηκε το Global Reset Release Shutter (GRR).

 
Τι είναι λειτουργία GRR;

Τι είναι ένας παγκόσμιος επανέναρξης; Το Global Reset Release Shutter (GRR) είναι μια παραλλαγή των Global και Rolling Shutters που συνδυάζει τις λειτουργίες και των δύο και σχεδιάστηκε για να μειώσει ή να αφαιρέσει το φαινόμενο του rolling shutter ενώ διατηρεί χαμηλά κόστη και χαμηλά βρομιά. Το GRR φράγμα μιμείται τη συμπεριφορά του global shutter κατά τη φάση εκκίνησης, όπου όλα τα πιксελ κάνουν εκκίνηση την ίδια στιγμή, αλλά μοιάζει με το Rolling Shutter κατά τη φάση ανάγνωσης, όπου τα δεδομένα των πιξελ διαβάζονται γραμμή με γραμμή.
 
Αυτό το μοναδικό μηχανισμός λειτουργίας κάνει το GRR φράγμα ειδικά προσαρμοσμένο για εφαρμογές σε σενάρια όπου χρειάζεται να αποκτηθούν εικόνες γρήγορων κινούμενων αντικειμένων ενώ διατηρούνται υπό ελιγμό τα κόστη. Παραδείγματα περιλαμβάνουν επαλήθευση βιώσιμης βιομηχανικής ανασκόπησης, πλοήγηση ρομπότ και εφαρμογές υψηλής ταχύτητας σε εικόνες. Το GRR φράγμα παρέχει ακριβέστερες εικόνες από τα παραδοσιακά rolling shutters ενώ αποφεύγει την διαστροφή των εικόνων που προκαλείται από την εκκίνηση γραμμή με γραμμή.

 
Πώς λειτουργεί ο τρόπος GRR;

Ο ρυθμός εργασίας της λειτουργίας Global Reset Release Shutter (GRR) περιλαμβάνει τρεις κύριες φάσεις: τη φάση επαναφοράς, τη φάση ολοκλήρωσης και τη φάση ανάγνωσης.
 
Κατά τη φάση επαναφοράς, όλες οι γραμμές των πιクσελών στη λειτουργία GRR επαναφέρονται ταυτόχρονα, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη εκτέλεση. Αυτό μειώνει το κίνητρο μαύρωμα και τη διαστροφή της εικόνας κατά την καταγραφή γρήγορα κινούμενων αντικειμένων.

 
Στη φάση ολοκλήρωσης, όλες οι γραμμές πικσελών ξεκινούν να εκτέλουν την εκτίμηση ταυτόχρονα, καταγράφοντας το φως της σκηνής. Σε αυτή τη φάση, η λειτουργία GRR μοιάζει με τον παγκόσμιο φερμπερ, παρέχοντας στον κάμερα την ικανότητα να καταγράφει μια δυναμική σκηνή χωρίς να επηρεάζεται από τον εφενδορολόγιο επίδραση του φερμπερ. Η φάση ανάγνωσης, ωστόσο, επιστρέφει στα χαρακτηριστικά ενός εφενδορολόγιου φερμπερ, όπου οι γραμμές πικσελών διαβάζονται γραμμή με γραμμή, πράγμα που μπορεί να οδηγήσει σε μη ομοιόμορφη φωτεινότητα, ειδικά μεταξύ της κορυφής και του πάτου της εικόνας.
 
Για να ελεγχθεί αποτελεσματικά ο τρόπος GRR, μπορεί να παρέχεται συνεχής ενέργεια φωτισμού κατά τη διάρκεια της φάσης ολοκλήρωσης μέσω της χρήσης βληματισμού ή εξωτερικής πηγής φωτισμού, εξασφαλίζοντας έτσι ότι όλες οι γραμμές των πιксελών εκτίθενται για τον ίδιο χρόνο. Αυτός ο έλεγχος μπορεί να επιτευχθεί μέσω πινάκων GPIO ή επικοινωνίας I2C, ενεργοποιώντας την ακολουθία GRR και συγχρονίζοντας το φωτισμό. Για παράδειγμα, οι κάμερες Basler παρέχουν τον παράμετρο ReadoutTimeAbs για να βοηθήσουν τον χρήστη να καθορίσει τον χρόνο ανάγνωσης του αισθητήρα, ενώSinoseen camera moduleπαρέχουν ενδιαφερόμενη υποστήριξη για τον τρόπο GRR.

 
Προβλήματα που μπορεί να αντιμετωπιστούν κατά τη χρήση του τρόπου GRR και οι λύσεις τους

Αν και ο τρόπος Συνολικής Επαναφοράς Έναρξης (GRR) προσφέρει σημαντικές πλεονεκτήματα ως προς τη μείωση του εφεδρικού φαινομένου κυλιστικού φακέλου, υπάρχουν κάποιες ανεπάρκειες, ειδικά ως προς την ομοιομορφία της φωτεινότητας της εικόνας και τον έλεγχο της εκτίθεσης. Για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ακόλουθες τεχνικές και στρατηγικές 

Χρήση μηχανικού εξωτερικού φακέλου

Επειδή οι γραμμές των πιксελών στην λειτουργία GRR διαβάζονται με διαφορετικές διαρκείες εκκίνησης, αυτό οδηγεί σε μη ομοιόμορφη φωτεινότητα της εικόνας, ειδικά μεταξύ της κορυφής και του πάτου της εικόνας. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εξωτερικό μηχανικό φερμά, το οποίο κλείνει στο τέλος της φάσης ολοκλήρωσης, εμποδίζοντας περαιτέρω εκκίνηση του αισθητήρα από το φως του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια της ανάγνωσης των αρχικών γραμμών. Αυτή η μέθοδος εξασφαλίζει ότι ο αισθητήρας δεν εκκινείται με επιπλέον φως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάγνωσης, διατηρώντας έτσι σταθερή φωτεινότητα της εικόνας.

 
Συππίεση Φωτός Περιβάλλοντος

Με τη χρήση φωτιστικού κατά τη διάρκεια της εκκίνησης και εξασφαλίζοντας ότι απενεργοποιείται άμεσα μετά την ολοκλήρωση της εκκίνησης, είναι δυνατόν να μιμηθείτε τον αποτέλειο ενός παγκόσμιου φερμά και να μειώσετε τη μη ομοιόμορφη φωτεινότητα που προκαλείται από διαφορές στις διαρκείες εκκίνησης μεταξύ των γραμμών. Αυτή η μέθοδος απαιτεί ακριβή ελεγχό της ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του φωτιστικού για να ταιριάζει με τη διάρκεια εκκίνησης της λειτουργίας GRR.
 
Επιπλέον, η συνεπότητα εκτίμησης μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω με τη χρήση τεχνολογίας υψηλής ταχύτητας συγχρονισμένου φωτισμού. Αυτή η τεχνική επιτρέπει τις δεξαμενές φωτισμού να συγχρονίζονται με το χρόνο εκτίμησης της κάμερας, εξασφαλίζοντας ότι όλες οι γραμμές των πιксελών εκτίθενται για τον ίδιο χρόνο, μειώνοντας έτσι τις διαφορές λάμψης στην εικόνα.

 
Ρύθμιση λογισμικού

Η μη ομοιόμορφη λάμψη λόγω της λειτουργίας GRR μπορεί επίσης να αποτιμηθεί μερικώς με τη ρύθμιση λογισμικού. Με την ανάλυση των δεδομένων της εικόνας, οι διαφορές λάμψης μπορούν να ανιχνευθούν και να τροποποιηθούν για να βελτιωθεί η συνολική ποιότητα της εικόνας.

 
Πώς να προχωρήσω για να επιλέξω τον κατάλληλο τύπο στερεμνίου;

Πρώτα, λάβετε υπόψη τις χαρακτηριστικές κίνησης της εφαρμογής. Εάν η εφαρμογή σας περιλαμβάνει αντικείμενα ή κάμερες με υψηλή ταχύτητα κίνησης, ένας παγκόσμιος στερεμνιάς μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή, καθώς εκτίθει όλους τους πιξελες αμέσως, αποφεύγοντας αποτελεσματικάδιαφορά μεταξύ κινητικής ασαφήνειας και διαστροφής εικόνας. Εάν η εφαρμογή σας είναι ευαίσθητη στο κόστος και η κίνηση μπλερ δεν είναι μεγάλη ανησυχία, το rolling shutter μπορεί να είναι μια οικονομική επιλογή.
 
Για εφαρμογές όπου το κόστος και η ποιότητα εικόνας πρέπει να ισορροπηθούν, το GRR shutter προσφέρει μια συμβιβαστική λύση. Το GRR shutter μιμείται τη συμπεριφορά ενός global shutter κατά τη διάρκεια της εκκίνησης, μειώνοντας το φαινόμενο του rolling shutter ενώ διατηρεί μερικές από τις πλεονεκτίες του rolling shutter. Αυτό κάνει το GRR shutter κατάλληλο για εφαρμογές βιώσιμης εξέτασης, πλοήγησης ρομπότ και εικονικής ταχείας φωτογράφησης, ειδικά σε σενάρια όπου απαιτείται ακριβής ελεγχός της ενεργοποίησης για να ελαχιστοποιηθούν οι αρθρώσεις της εικόνας.
 
Επιπλέον, άλλοι παράγοντες του συστήματος όπως η συχνότητα πλαισίων, η αισθητικότητα αισθητήρα, οι συνθήκες ενεργοποίησης και οι δυνατότητες μεταεργασίας πρέπει να ληφθούν υπόψη. Πάρε μια συνολική απόφαση.
 
Συνοπτικά, ελπίζω ότι αυτό το άρθρο σας βοήθησε να κατανοήσετε το Global Reset Release Shutter. Εάν έχετε κάποια ανάγκη για μια προσαρμοσμένη μονάδα κάμερας με global reset release shutter, δεν διστάσετε να μας επικοινωνήσετε, η Sinoseen έχει πολλά χρόνια εμπειρίας στον τομέα και ευρύ φάσμα προϊόντων, είμαστε βέβαιοι ότι μπορούμενα σας προσφέρουμε την πιο κατάλληλη λύση μονάδας κάμερας.

Συχνές Ερωτήσεις

Σ: Πώς επηρεάζει το τύπο φράγματος την ποιότητα της εικόνας;

Α: Τα φράγματα global παρέχουν εικόνες χωρίς διαστροφή, τα φράγματα rolling μπορεί να προκαλέσουν διαστροφή στις εικόνες, και τα φράγματα GRR ελαχιστοποιούν τη διαστροφή ενώ παραμένουν οικονομικά εφικτά.
 
Σ: Πώς μειώνει το φράγμα GRR το φαινόμενο του rolling shutter;

Α: Το φράγμα GRR μειώνει τη διαστροφή της εικόνας λόγω της εκκίνησης γραμμή-με-γραμμή με την ακριβή ελέγχου της ενόρασης, καθώς όλα τα πιクσελ εκκινούνται την ίδια στιγμή και η ανάγνωση γίνεται γραμμή-με-γραμμή.