Apakah pengatup GRR? Apakah masalah dan penyelesaian biasa?

Dalam aplikasi seperti pengimbasan retina, kamera pengatup bergolek digunakan untuk menangkap imej dengan kelewatan pendedahan yang rendah untuk memaksimumkan anggaran mata manusia. Dalam kes ini, kamera perlu mendedahkan dirinya kepada seluruh mata atau retina dalam satu pengatup untuk mengelakkan artifak pengatup bergolek. Jadi, bagaimana kita boleh mencapai ini, memandangkan kamera pengatup bergolek mendedahkan setiap bingkai baris demi baris?
 
Itulah yang perlu kita ketahui dalam siaran ini. Sesetengah kamera pengatup bergolek dilengkapi dengan ciri Global Reset Release (GRR) yang menyelesaikan masalah ini dengan baik. Mari kita lihat dengan lebih dekat di bawah.

Jenis Pengatup Biasa

Sebelum ini, kami telah melihat dua jenis pengatup kamera biasa: pengatup global dan pengatup bergolek. BagiLebih lanjut mengenai perbezaannya, lihat artikel ini.
 
Apakah pengatup global? Teknologi pengatup global membolehkan semua piksel pada penderia kamera terdedah pada masa yang sama, dan amat berkesan untuk menangkap objek yang bergerak pantas atau merakam semasa kamera bergerak, kerana ia mengurangkan kekaburan gerakan dan herotan imej. Walau bagaimanapun, ia biasanya lebih mahal.
 
Apa pengatup bergolek? Teknologi pengatup bergolek, sebaliknya, mendedahkan piksel satu demi satu, yang juga boleh membawa kepada apa yang dikenali sebagai "kesan pengatup bergolek", yang boleh mengakibatkan herotan imej apabila menangkap objek yang bergerak pantas. Namun begitu, kamera pengatup bergolek digemari dalam banyak aplikasi kerana keberkesanan kos dan ciri bunyi yang rendah.
 
Oleh itu, untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan pengatup terbuka dan bergolek global, sambil mengekalkan kelebihan kedua-duanya, Global Reset Release Shutter (GRR) telah dicipta.

 
Apakah mod GRR?

Apakah tetapan semula global? Global Reset Release Shutter (GRR) ialah varian Global dan Rolling Shutters yang menggabungkan ciri-ciri kedua-dua Global dan Rolling Shutters dan direka untuk mengurangkan atau menghapuskan kesan pengatup bergolek sambil mengekalkan tahap hingar yang kos efektif dan rendah. Pengatup GRR meniru tingkah laku pengatup global semasa fasa pendedahan, di mana semua piksel mula mendedahkan pada masa yang sama, tetapi menyerupai Pengatup Bergolek semasa fasa membaca, di mana data piksel dibaca baris demi baris.
 
Mekanisme operasi yang unik ini menjadikan pengatup GRR amat sesuai untuk senario aplikasi di mana objek yang bergerak pantas perlu ditangkap sambil mengekalkan kos terkawal. Contohnya termasuk pemeriksaan penglihatan industri, navigasi robot dan aplikasi pengimejan berkelajuan tinggi. Pengatup GRR memberikan imej yang lebih tajam daripada bidai bergolek tradisional sambil mengelakkan herotan imej yang disebabkan oleh pendedahan baris demi baris.

 
Bagaimanakah mod GRR berfungsi?

Aliran kerja mod Global Reset Release Shutter (GRR) melibatkan tiga peringkat utama: peringkat tetapan semula, peringkat penyepaduan dan peringkat bacaan.
 
Semasa fasa penetapan semula, semua baris piksel dalam mod GRR ditetapkan semula pada masa yang sama, memastikan pendedahan yang konsisten. Ini mengurangkan kekaburan gerakan dan herotan imej apabila menangkap objek yang bergerak pantas.

 
Dalam peringkat Penyepaduan, semua baris piksel mula terdedah secara serentak, menangkap cahaya dalam adegan. Pada peringkat ini, mod GRR adalah serupa dengan pengatup global, memberikan kamera keupayaan untuk menangkap pemandangan dinamik tanpa terjejas oleh kesan pengatup bergolek. Fasa bacaan, bagaimanapun, kembali kepada ciri-ciri pengatup bergolek, di mana barisan piksel dibaca baris demi baris, yang boleh menyebabkan kecerahan yang tidak sekata, terutamanya antara bahagian atas dan bawah imej.
 
Untuk mengawal mod GRR dengan berkesan, pencahayaan yang konsisten boleh disediakan semasa fasa penyepaduan melalui penggunaan denyar atau sumber cahaya luaran, sekali gus memastikan semua baris piksel terdedah untuk jumlah masa yang sama. Kawalan ini boleh dicapai melalui pin GPIO atau komunikasi I2C, mencetuskan jujukan GRR dan menyegerakkan pencahayaan. Sebagai contoh, kamera Basler menyediakan parameter ReadoutTimeAbs untuk membantu pengguna menentukan masa bacaan sensor, manakalaModul kamera Sinoseenmenyediakan sokongan mod GRR yang disesuaikan.

 
Masalah yang mungkin dihadapi menggunakan mod GRR dan penyelesaiannya

Walaupun mod Global Reset Release Shutter (GRR) menawarkan kelebihan yang ketara dari segi meminimumkan kesan pengatup bergolek, terdapat beberapa kelemahan, terutamanya dari segi keseragaman kecerahan imej dan kawalan pendedahan. Untuk mengatasi masalah ini, teknik dan strategi berikut boleh digunakan 

Penggunaan pengatup mekanikal luaran

Oleh kerana baris piksel dalam mod GRR dibaca dengan masa pendedahan yang berbeza, ini mengakibatkan kecerahan imej yang tidak sekata, terutamanya antara bahagian atas dan bawah imej. Untuk menyelesaikan masalah ini, pengatup mekanikal luaran boleh digunakan, yang ditutup pada akhir fasa penyepaduan, menghalang pendedahan selanjutnya sensor oleh cahaya ambien semasa membaca baris awal. Kaedah ini memastikan penderia tidak terdedah kepada cahaya tambahan semasa proses membaca, sekali gus mengekalkan kecerahan imej yang konsisten.

 
Penindasan Cahaya Ambien

Dengan menggunakan denyar semasa pendedahan dan memastikan ia dimatikan serta-merta selepas pendedahan selesai, adalah mungkin untuk meniru kesan pengatup global dan mengurangkan kecerahan yang tidak sekata disebabkan oleh perbezaan masa pendedahan antara baris. Kaedah ini memerlukan kawalan tepat nyala hidup dan mati untuk dipadankan dengan masa pendedahan mod GRR.
 
Di samping itu, konsistensi pendedahan boleh dipertingkatkan lagi dengan menggunakan teknologi denyar disegerakkan berkelajuan tinggi. Teknik ini membolehkan denyutan denyar disegerakkan dengan masa pendedahan kamera, memastikan semua baris piksel terdedah untuk jumlah masa yang sama, sekali gus mengurangkan perbezaan kecerahan dalam imej.

 
Pelarasan Perisian

Kecerahan yang tidak sekata disebabkan oleh mod GRR juga boleh diimbangi sedikit sebanyak dengan pelarasan perisian. Dengan menganalisis data imej, variasi kecerahan boleh dikenal pasti dan diperbetulkan untuk meningkatkan kualiti keseluruhan imej.

 
Bagaimanakah saya boleh memilih jenis pengatup yang betul?

Pertama, pertimbangkan ciri-ciri gerakan permohonan. Jika aplikasi anda melibatkan objek atau kamera bergerak berkelajuan tinggi, pengatup global mungkin merupakan pilihan terbaik kerana ia mendedahkan semua piksel secara serentak, dengan berkesan mengelakkanberbeza antara kabur gerakan dan herotan imej. Jika aplikasi anda sensitif terhadap kos dan kabur gerakan bukan kebimbangan utama, pengatup bergolek mungkin merupakan pilihan kos efektif.
 
Untuk aplikasi di mana kos dan kualiti imej perlu seimbang, pengatup GRR menawarkan kompromi. pengatup GRR meniru tingkah laku pengatup global semasa pendedahan, mengurangkan kesan pengatup bergolek sambil mengekalkan beberapa kelebihan pengatup bergolek. Ini menjadikan pengatup GRR sesuai untuk pemeriksaan penglihatan industri, navigasi robotik dan aplikasi pengimejan berkelajuan tinggi, terutamanya dalam senario di mana kawalan pencahayaan yang tepat diperlukan untuk meminimumkan artifak imej.
 
Di samping itu, faktor lain sistem seperti kadar bingkai, sensitiviti sensor, keadaan pencahayaan dan keupayaan pasca pemprosesan harus dipertimbangkan. Buat keputusan yang komprehensif.
 
Kesimpulannya, saya harap artikel ini telah membantu anda memahami Pengatup Keluaran Tetapan Semula Global. Jika anda mempunyai sebarang keperluan untuk modul kamera pengatup pelepas tetapan semula global yang disesuaikan, sila hubungi kami, Sinoseen mempunyai pengalaman bertahun-tahun dalam industri dan pelbagai jenis produk, kami pasti bahawa kami bolehmemberikan anda penyelesaian modul kamera yang paling sesuai.

Soalan-soalan yang kerap ditanya

S: Bagaimanakah jenis pengatup menjejaskan kualiti imej?

J: Bidai global menyediakan imej bebas herotan, bidai bergolek boleh menyebabkan herotan imej, dan bidai GRR meminimumkan herotan sambil kekal menjimatkan kos.
 
S: Bagaimanakah pengatup GRR mengurangkan kesan pengatup bergolek?

J: Pengatup GRR mengurangkan herotan imej akibat pendedahan baris demi baris dengan mengawal pencahayaan dengan tepat kerana semua piksel terdedah pada masa yang sama dan dibaca dilakukan baris demi baris.