Mitä on GRR-sulku? Mikä ovat yleisiä ongelmia ja ratkaisuja?

Sovelluksissa, kuten retinaskannauksessa, käytetään liukusuljettimen kameroiden avulla kuvaajankohdassa pienillä altistumisviiveillä, jotta voidaan maksimoida ihmisen silmän approksimaatio. Tässä tapauksessa kamera tarvitsee altistaa koko silmän tai reteen yhdellä suljetinraja-amputalla välttääkseen liukusuljetin-häiriöt. Niinpä, miten tämä saavutetaan, kun otetaan huomioon, että liukusuljettimen kamerat altistavat kukin kehys rivittäin?
 
Tämä on se, mitä meidän täytyy tietää tässä artikkelissa. Jotkut liukusuljettimen kamerat varustettu Global Reset Release (GRR) -ominaisuudella, joka ratkaisee tämän ongelman hyvin. Katsotaan tarkemmin alla.

Yleiset suljetintyypit

Aiemmin olemme tarkastelleet kahta yleistä kameroiden suljetintyyppiä: globaali suljetin ja liukusuljetin. lisätietoja eroista , katso tämä artikkeli.
 
Mitä on globaali sulkku? Globaali sulkku -tekniikka mahdollistaa kaikkien kameran aistin pikselien samanaikaisen altistamisen, ja se on erityisen tehokas nopeasti liikkuvien objektien kiinnittämiseen tai kuvaamiseen kun kamera itsessään liikkuu, koska se vähentää liikemärkkyys ja kuvan vääristymistä. Kuitenkin se on yleensä kalliimpi.
 
Mikä on vieritysulku? Vieritussulku -tekniikka puolestaan altistaa pikseleitä yksi kerrallaan, mikä voi myös johtaa niin sanottuun “vieritussulkuvaikutukseen”, joka voi aiheuttaa kuvan vääristymisen nopeasti liikkuvien objektien kiinnittämisessä. Silti vieritussulkupohjaiset kamerat ovat suosittuja monissa sovelluksissa takia niiden taloudellisuutta ja alhaisempia melutasoja.
 
Joten ratkaistaan ongelmat, jotka liittyvät sekä globaaliin sulkuun että vieritissulkuun, samalla säilyttäen molempien edut, kehitettiin Globaali Nollausvapaa Sulkku (GRR).

 
Mitä tarkoittaa GRR-tila?

Mitä on globaali resetointi? Globaali Resetointi Release Laitos (GRR) on variantti Globaalista ja Rullattavasta Laitoksista, joka yhdistää molempien Globaalilaitoksen ja Rullattavan Laitoksen ominaisuudet ja on suunniteltu vähentämään tai poistamaan rullattavan laitoksen vaikutusta samalla kun pidetään alhaiset kustannukset ja melu tasossa. GRR-laitos imii globaalilaitoksen käyttäytymistä altistusvaiheessa, jossa kaikki pikselit alkavat altistaa samanaikaisesti, mutta muistuttaa rullattavaa laitosta lukuvaiheessa, jossa pikselidatat luetaan rivittäin.
 
Tämä ainutlaatuinen toimintamekanismi tekee GRR-laitosta erityisen sopivaksi sovellusskenaarioille, joissa nopeasti liikkuvia objekteja tulee kiinnittää samalla kun pidetään kustannukset hallinnassa. Esimerkkejä ovat teollinen visio-tarkastus, robottien navigointi ja korkean nopeuden kuvaussovellukset. GRR-laitos tarjoaa terävämpiä kuvia kuin perinteiset rullattavat laitokset ja välttää kuvaviistoitumisen, joka aiheutuu rivittäisestä altistuksesta.

 
Miten GRR-tila toimii?

Global Reset Release Shutter (GRR) -tilan työkalujohto koostuu kolmesta päävaiheesta: nollausvaiheesta, integrointivaiheesta ja lukuvaiheesta.
 
Nollausvaiheessa kaikki pikselirivit GRR-tilassa nollataan samanaikaisesti, mikä takaa johdonmukaisen kalttisuuden. Tämä vähentää liiketumetta ja kuvan vääristymistä nopeasti liikkuvien objektien kuvauksessa.

 
Integrointivaiheessa kaikki pikselirivit alkavat altistua samanaikaisesti, kiinnittäen valon kentän. Tässä vaiheessa GRR-tila on vastaava globaali sulkilaitteen kanssa, tarjoamalla kameralle mahdollisuuden kiinnittää dynaaminen kuva ilman, että se vaikuttaa rullaus-sulkilaitteen vaikutuksesta. Lukuvaihe palauttaa kuitenkin rullaus-sulkilaitteen ominaisuuksiin, joissa pikselirivit luetaan rivittäin, mikä voi johtaa epätasaiseen kirkkauteen, erityisesti kuvan ylä- ja alaosassa.
 
GRR-tilan tehokasta hallintaa varten johdonmukainen valaistus voidaan tarjota integrointivaiheessa käyttämällä salamaa tai ulkoista valosyötettä, mikä varmistaa, että kaikki pikselirivit altistetaan saman verran aikaa. Tätä hallintaa voidaan saavuttaa GPIO-pineillä tai I2C-viestinnän kautta, aktivoimalla GRR-jono ja synkronoiden valaistusta. Esimerkiksi Basler-kamerat tarjoavat ReadoutTimeAbs-parametrin, joka auttaa käyttäjää määrittämään sensorin lukemisaika, kun taas Sinoseen Camera Module tarjoavat mukautettua GRR-tilan tukea.

 
GRR-tilassa voi kohtata ongelmia ja niiden ratkaisuja

Vaikka Global Reset Release Shutter (GRR)-tila tarjoaa merkittäviä etuja vähentämällä rullausaukion vaikutuksia, siinä on joitakin haittoja, erityisesti kuvan kirkkauden tasapainon ja altistuksen hallinnan osalta. Nämä ongelmat voidaan ratkaista seuraavien tekniikoiden ja strategioiden avulla  

Ulkoisen mekaanisen aukeaman käyttö

Koska GRR-tilassa pikselirivejä luetaan eri altistusaikoilla, tämä johtaa kuvan epätasaiseen kirkkauteen, erityisesti kuvan ylä- ja alaosien välillä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi voidaan käyttää ulkoista mekaanista suodatinta, joka sulkeutuu integrointivaiheen lopussa, estäen sensorin lisäaltistumisen ympäristövaloisuudelta ensimmäisten rivien lukemisen aikana. Tämä menetelmä varmistaa, ettei sensori altistu ylimääräiselle valolle lukuvaiheessa, säilyttäen näin tasaisen kuvan kirkkuuden.

 
Ympäristövalon suppoaminen

Käyttämällä valosähkötä altistuksen aikana ja varmistamalla, että se sammutetaan välittömästi altistuksen päätyttyä, on mahdollista simuloida globaalin suodattimen vaikutusta ja vähentää rivejenvälisiä altistusaikojen eroja aiheuttamaa epätasaisuutta. Tämä menetelmä edellyttää tarkkaa valosähkön päälle- ja pois-vaihdetoiminnon ohjaamista, jotta se vastaa GRR-tilan altistusaikaa.
 
Lisäksi kuvan esittymisen johdonmukaisuutta voidaan parantaa käyttämällä korkean nopeuden synkronoituja valopilkkejä. Tämä tekniikka mahdollistaa valopilkkeiden synkronoinnin kameran kalttiajan kanssa, varmistamalla, että kaikki pikselirivit altistetaan saman pitkään aikaan, mikä vähentää kuvan kirkkauseroja.

 
Ohjelmistokorjaus

GRR-tilassa aiheutuvaa epätasaisuutta kirkkaudessa voidaan korjata jossain määrin ohjelmistomuunnoksella. Kuvaajan analysoimalla voidaan tunnistaa ja korjata kirkkauserot, mikä parantaa kuvan yleistä laatua.

 
Miten pääsen valitsemaan oikean tyyppisen sulkun?

Ensinnäkin otathan huomioon sovelluksen liikerajapinnat. Jos sovelluksessasi on nopeita liikkuvia objekteja tai kameria, globaali sulkku saattaa olla paras valinta, koska se altistaa kaikki pikselit samanaikaisesti, tehden tehokkaasti välttyvät ero liikeliian ja kuvavirheen välillä . Jos sovelluksesi on kustannusherkkä ja liiketumeminen ei ole suuri huolenaihe, kävelykupla voi olla taloudellinen vaihtoehto.
 
Sovelluksissa, joissa kustannukset ja kuvanlaatu täytyy tasapainottaa, GRR-kupla tarjoaa kompromissin. GRR-kupla imitoi globaalin kuplan käyttäytymistä altistuksen aikana, vähentää kävelykuplan vaikutusta samalla kun säilyttää osan kävelykuplan edut. Tämä tekee GRR-kuplasta sopivan teollisen näkötarkastuksen, robottien navigoinnin ja korkean nopeuden kuvantamisen sovelluksiin, erityisesti tilanteissa, joissa tarkka valaistuksen hallinta on tarpeen kuvaartefaktien minimointia varten.
 
Lisäksi järjestelmän muihin tekijöihin, kuten kehyssäätynnyttä, aistereiden herkkyysaste, valaistusolosuhteet ja jälkikäsittelymahdollisuudet tulisi ottaa huomioon. Tee laaja-alainen päätös.
 
Lopuksi toivon, että tämä artikkeli auttoi sinua ymmärtämään Globaalin Resetin Jäsenen Sulkimen. Jos tarvitset mukautettuja globaalirenkaan jälkeistä sulkimikameramodulia, ota meihin yhteyttä, Sinoseenilla on monia vuosia kokemusta alalla ja laaja tuotearvo, olemme varmoja siitä, että voimme tarjota sinulle sopivan kameramoduulin ratkaisun .

Usein kysytyt kysymykset

K: Miten sulkintyyppi vaikuttaa kuvaqualityyn?

V: Globaalit sulkimet antavat vääristymättömiä kuvia, rullasulkimet voivat aiheuttaa kuvan vääristymisen, ja GRR-sulkimet vähentävät vääristymiä samalla pysytellen taloudellisina.
 
K: Kuinka GRR-sulkimet vähentävät rullasulkimen vaikutusta?

V: GRR-sulkimet vähentävät rivittäin altistumisen aiheuttamaa kuvan vääristymistä tarkasti valaistuksen hallinnalla, sillä kaikki pikselit altistetaan samanaikaisesti ja luku suoritetaan rivittäin.