Mikä on GRR-suljin? Mitkä ovat yleiset ongelmat ja ratkaisut?

Verkkokalvon skannauksen kaltaisissa sovelluksissa rullasuljinkameroita käytetään kuvien ottamiseen alhaisilla valotusviiveillä ihmissilmän lähentämisen maksimoimiseksi. Tässä tapauksessa kameran on paljastettava itsensä koko silmälle tai verkkokalvolle yhdellä sulkimella, jotta vältetään sulkimen artefaktit. Joten miten saavutamme tämän, kun otetaan huomioon, että rullasuljinkamerat paljastavat jokaisen kuvan rivi riviltä?
 
Se meidän on tiedettävä tässä viestissä. Jotkut rullasuljinkamerat on varustettu Global Reset Release (GRR) -ominaisuudella, joka ratkaisee tämän ongelman hienosti. Katsotaanpa tarkemmin alla.

Yleiset suljintyypit

Aiemmin olemme tarkastelleet kahta yleistä kameran suljintyyppiä: yleistä suljinta ja rullasuljinta. VartenLisää eroista, katso tämä artikkeli.
 
Mikä on globaali suljin? Maailmanlaajuinen suljintekniikka mahdollistaa kameran kennon kaikkien pikselien valottamisen samanaikaisesti, ja se on erityisen tehokas nopeasti liikkuvien kohteiden tallentamiseen tai kuvaamiseen kameran liikkuessa, koska se vähentää liikkeen epäterävyyttä ja kuvan vääristymistä. Se on kuitenkin yleensä kalliimpaa.
 
Mitä rullasuljin? Rullasuljintekniikka puolestaan paljastaa pikselit yksitellen, mikä voi myös johtaa niin kutsuttuun "rullasuljinefektiin", joka voi johtaa kuvan vääristymiseen nopeasti liikkuvia kohteita kaapattaessa. Siitä huolimatta rullasuljinkameroita suositaan monissa sovelluksissa niiden kustannustehokkuuden ja alhaisen kohinan vuoksi.
 
Joten globaaliin avoimeen ja rullaavaavaan sulkimeen liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi säilyttäen samalla molempien edut luotiin Global Reset Release Shutter (GRR).

 
Mikä on GRR-tila?

Mikä on maailmanlaajuinen nollaus? Global Reset Release Shutter (GRR) on globaalien ja rullakaihtimien muunnelma, jossa yhdistyvät sekä globaalin että rullakaihtimen ominaisuudet ja joka on suunniteltu vähentämään tai poistamaan rullasulkimen vaikutus säilyttäen samalla kustannustehokkaan ja alhaisen melutason. GRR-suljin jäljittelee globaalin sulkimen käyttäytymistä valotusvaiheessa, jossa kaikki pikselit alkavat valottua samanaikaisesti, mutta muistuttaa rullasuljinta lukuvaiheessa, jossa pikselitiedot luetaan rivi riviltä.
 
Tämä ainutlaatuinen käyttömekanismi tekee GRR-sulkimesta erityisen sopivan sovellustilanteisiin, joissa nopeasti liikkuvat kohteet on kuvattava pitäen kustannukset hallinnassa. Esimerkkejä ovat teollisen näön tarkastus, robottinavigointi ja nopeat kuvantamissovellukset. GRR-suljin tuottaa terävämpiä kuvia kuin perinteiset rullakaihtimet välttäen rivi riviltä valotuksen aiheuttaman kuvan vääristymisen.

 
Miten GRR-tila toimii?

Global Reset Release Shutter (GRR) -tilan työnkulku sisältää kolme päävaihetta: nollausvaiheen, integrointivaiheen ja lukuvaiheen.
 
Nollausvaiheen aikana kaikki GRR-tilassa olevat pikselirivit nollataan samanaikaisesti, mikä varmistaa tasaisen valotuksen. Tämä vähentää liikkeen epäterävyyttä ja kuvan vääristymistä nopeasti liikkuvia kohteita kuvattaessa.

 
Integrointivaiheessa kaikki pikselirivit alkavat valottua samanaikaisesti, mikä vangitsee näkymän valon. Tässä vaiheessa GRR-tila on samanlainen kuin globaali suljin, joka tarjoaa kameralle mahdollisuuden kaapata dynaaminen näkymä ilman, että rullasuljintehoste vaikuttaa siihen. Lukuvaihe palaa kuitenkin rullasulkimen ominaisuuksiin, joissa pikselirivit luetaan rivi riviltä, mikä voi johtaa epätasaiseen kirkkauteen erityisesti kuvan ylä- ja alaosan välillä.
 
GRR-tilan tehokkaaksi ohjaamiseksi integrointivaiheen aikana voidaan tarjota johdonmukainen valaistus käyttämällä salamaa tai ulkoista valonlähdettä, mikä varmistaa, että kaikki pikselirivit ovat valotettuina saman ajan. Tämä ohjaus voidaan saavuttaa GPIO-nastoilla tai I2C-viestinnällä, laukaisemalla GRR-sekvenssi ja synkronoimalla valaistus. Esimerkiksi Basler-kamerat tarjoavat ReadoutTimeAbs-parametrin, joka auttaa käyttäjää määrittämään anturin lukuajan, kun taasSinoseen-kameramoduulitarjota mukautettu GRR-tilan tuki.

 
Ongelmat, joita voi esiintyä GRR-tilassa ja niiden ratkaisuissa

Vaikka Global Reset Release Shutter (GRR) -tila tarjoaa merkittäviä etuja rullasulkimen vaikutuksen minimoinnissa, sillä on joitain haittoja, erityisesti kuvan kirkkauden tasaisuuden ja valotuksen hallinnan suhteen. Näiden ongelmien voittamiseksi voidaan käyttää seuraavia tekniikoita ja strategioita 

Ulkoisen mekaanisen sulkimen käyttö

Koska GRR-tilassa olevat pikselirivit luetaan eri valotusajoilla, tämä johtaa kuvan epätasaiseen kirkkauteen, erityisesti kuvan ylä- ja alareunan välillä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi voidaan käyttää ulkoista mekaanista suljinta, joka sulkeutuu integrointivaiheen lopussa estäen anturin altistumisen ympäristön valolle ensimmäisten rivien lukemisen aikana. Tämä menetelmä varmistaa, että kenno ei altistu lisävalolle lukuprosessin aikana, mikä säilyttää tasaisen kuvan kirkkauden.

 
Ympäristön valon vaimennus

Käyttämällä salamaa valotuksen aikana ja varmistamalla, että se sammuu heti valotuksen päätyttyä, on mahdollista jäljitellä globaalin sulkimen vaikutusta ja vähentää epätasaista kirkkautta rivien välisten valotusaikojen erojen vuoksi. Tämä menetelmä vaatii salaman kytkemisen ja sammuttamisen tarkkaa hallintaa, jotta se vastaa GRR-tilan valotusaikaa.
 
Lisäksi valotuksen yhdenmukaisuutta voidaan parantaa entisestään käyttämällä nopeaa synkronoitua salamatekniikkaa. Tämän tekniikan avulla salamapulssit voidaan synkronoida kameran valotusajan kanssa, mikä varmistaa, että kaikki pikselirivit valotetaan saman ajan, mikä vähentää kuvan kirkkauseroja.

 
Ohjelmiston säätö

GRR-tilasta johtuvaa epätasaista kirkkautta voidaan kompensoida myös jossain määrin ohjelmistosäädöllä. Kuvadataa analysoimalla voidaan tunnistaa ja korjata kirkkausvaihteluita kuvan yleisen laadun parantamiseksi.

 
Miten valitsen oikean suljintyypin?

Harkitse ensin sovelluksen liikeominaisuuksia. Jos sovellukseesi liittyy nopeasti liikkuvia kohteita tai kameroita, yleinen suljin voi olla paras valinta, koska se valottaa kaikki pikselit samanaikaisesti ja välttää tehokkaastiErilainen liikkeen epäterävyyden ja kuvan vääristymisen välillä. Jos sovelluksesi on kustannusherkkä ja liikkeen epäterävyys ei ole suuri huolenaihe, rullasuljin voi olla kustannustehokas vaihtoehto.
 
Sovelluksissa, joissa kustannukset ja kuvanlaatu on tasapainotettava, GRR-suljin tarjoaa kompromissin. GRR-suljin jäljittelee globaalin sulkimen käyttäytymistä valotuksen aikana, mikä vähentää rullasulkimen vaikutusta säilyttäen samalla joitain rullakaihtimen etuja. Tämä tekee GRR-sulkimesta sopivan teolliseen näkötarkastukseen, robottinavigointiin ja nopeisiin kuvantamissovelluksiin, erityisesti tilanteissa, joissa tarvitaan tarkkaa valaistuksen hallintaa kuvaartefaktien minimoimiseksi.
 
Lisäksi on otettava huomioon järjestelmän muut tekijät, kuten kehysnopeus, anturin herkkyys, valaistusolosuhteet ja jälkikäsittelyominaisuudet. Tee kattava päätös.
 
Lopuksi toivon, että tämä artikkeli on auttanut sinua ymmärtämään Global Reset Release -suljinta. Jos tarvitset räätälöityä globaalia nollaussuljinkameramoduulia, ota rohkeasti yhteyttä, Sinoseenilla on monen vuoden kokemus alalta ja laaja valikoima tuotteita, olemme varmoja, että voimmetarjota sinulle sopivin kameramoduuliratkaisu.

Usein Kysytyt Kysymykset

K: Miten suljintyyppi vaikuttaa kuvanlaatuun?

V: Yleiset sulkimet tarjoavat vääristymättömiä kuvia, rullakaihtimet voivat aiheuttaa kuvan vääristymiä ja GRR-sulkimet minimoivat vääristymät ja pysyvät kustannustehokkaina.
 
K: Miten GRR-suljin vähentää rullasulkimen vaikutusta?

V: GRR-suljin vähentää rivi riviltä valotuksesta johtuvaa kuvan vääristymää säätämällä tarkasti valaistusta, koska kaikki pikselit valotetaan samanaikaisesti ja lukeminen tapahtuu rivi riviltä.