Wat is een GRR-sluiter? Wat zijn de meest voorkomende problemen en oplossingen?

In toepassingen zoals het scannen van het netvlies worden rolluikcamera's gebruikt om beelden vast te leggen met lage belichtingsvertragingen om de benadering van het menselijk oog te maximaliseren. In dit geval moet de camera zichzelf in één sluiter blootstellen aan het hele oog of netvlies om rolling shutter-artefacten te voorkomen. Dus, hoe gaan we dit bereiken, gezien het feit dat rolling shutter-camera's elk frame regel voor regel belichten?
 
Dat is wat we in dit bericht moeten weten. Sommige rolling shutter camera's zijn uitgerust met een Global Reset Release (GRR) functie die dit probleem mooi oplost. Laten we dat hieronder eens nader bekijken.

Veelvoorkomende soorten sluiters

Eerder hebben we gekeken naar twee veelgebruikte typen camerasluiters: globale sluiter en rollende sluiter. VoorMeer over het verschil, zie dit artikel.
 
Wat is een globale sluiter? Global shutter-technologie zorgt ervoor dat alle pixels op de sensor van een camera tegelijkertijd worden belicht, en is vooral effectief voor het vastleggen van snel bewegende objecten of het maken van opnamen terwijl de camera beweegt, omdat het bewegingsonscherpte en beeldvervorming vermindert. Het is echter meestal duurder.
 
Wat is rollend rolluik? Rolling shutter-technologie daarentegen legt pixels één voor één bloot, wat ook kan leiden tot wat bekend staat als het 'rolling shutter-effect', wat kan leiden tot beeldvervorming bij het vastleggen van snel bewegende objecten. Desalniettemin hebben rolling shutter-camera's in veel toepassingen de voorkeur vanwege hun kosteneffectiviteit en lage geluidseigenschappen.
 
Dus om de problemen in verband met global open en rolling shutter op te lossen, met behoud van de voordelen van beide, is Global Reset Release Shutter (GRR) in het leven geroepen.

 
Wat is de GRR-modus?

Wat is een wereldwijde reset? De Global Reset Release Shutter (GRR) is een variant van de Global en Rolling Shutters die de kenmerken van zowel de Global als de Rolling Shutters combineert en is ontworpen om het rolling shutter-effect te verminderen of te elimineren met behoud van kosteneffectieve en lage geluidsniveaus. De GRR-sluiter bootst het gedrag van de globale sluiter na tijdens de belichtingsfase, waarbij alle pixels tegelijkertijd beginnen te belichten, maar lijkt op de rollende sluiter tijdens de leesfase, waarbij de pixelgegevens regel voor regel worden uitgelezen.
 
Dit unieke bedieningsmechanisme maakt de GRR-sluiter bijzonder geschikt voor toepassingsscenario's waarbij snel bewegende objecten moeten worden vastgelegd terwijl de kosten onder controle moeten worden gehouden. Voorbeelden hiervan zijn industriële vision-inspectie, robotnavigatie en high-speed imaging-toepassingen. De GRR-sluiter zorgt voor scherpere beelden dan traditionele rolluiken en vermijdt beeldvervorming veroorzaakt door lijn-voor-lijn belichting.

 
Hoe werkt de GRR-modus?

De workflow van de Global Reset Release Shutter (GRR)-modus omvat drie hoofdfasen: de resetfase, de integratiefase en de uitleesfase.
 
Tijdens de resetfase worden alle rijen pixels in de GRR-modus tegelijkertijd gereset, wat zorgt voor een consistente belichting. Dit vermindert bewegingsonscherpte en beeldvervorming bij het vastleggen van snel bewegende objecten.

 
In de integratiefase worden alle pixelrijen tegelijkertijd belicht, waardoor het licht in de scène wordt vastgelegd. In deze fase is de GRR-modus vergelijkbaar met de globale sluiter, waardoor de camera een dynamische scène kan vastleggen zonder te worden beïnvloed door het rolling shutter-effect. De uitleesfase keert echter terug naar de kenmerken van een rolling shutter, waarbij rijen pixels regel voor regel worden gelezen, wat kan leiden tot een ongelijkmatige helderheid, vooral tussen de boven- en onderkant van het beeld.
 
Om de GRR-modus effectief te regelen, kan tijdens de integratiefase een consistente verlichting worden geboden door het gebruik van een flitser of een externe lichtbron, waardoor ervoor wordt gezorgd dat alle pixelrijen gedurende dezelfde tijd worden belicht. Deze controle kan worden bereikt door middel van GPIO-pinnen of I2C-communicatie, het activeren van de GRR-sequentie en het synchroniseren van de verlichting. Basler-camera's bieden bijvoorbeeld de parameter ReadoutTimeAbs om de gebruiker te helpen bij het bepalen van de uitleestijd van de sensor, terwijlDe cameramodule van Sinoseenbieden aangepaste ondersteuning voor de GRR-modus.

 
Problemen die zich kunnen voordoen bij het gebruik van de GRR-modus en hun oplossingen

Hoewel de Global Reset Release Shutter (GRR)-modus aanzienlijke voordelen biedt op het gebied van het minimaliseren van het rolling shutter-effect, zijn er enkele nadelen, vooral op het gebied van de uniformiteit van de beeldhelderheid en de belichtingsregeling. Om deze problemen op te lossen, kunnen de volgende technieken en strategieën worden gebruikt 

Gebruik van een externe mechanische sluiter

Aangezien de rijen pixels in de GRR-modus met verschillende belichtingstijden worden gelezen, resulteert dit in een ongelijkmatige helderheid van het beeld, vooral tussen de boven- en onderkant van het beeld. Om dit probleem op te lossen, kan een externe mechanische sluiter worden gebruikt, die aan het einde van de integratiefase sluit, waardoor verdere blootstelling van de sensor door omgevingslicht tijdens het lezen van de eerste rijen wordt voorkomen. Deze methode zorgt ervoor dat de sensor tijdens het leesproces niet wordt blootgesteld aan extra licht, waardoor een consistente beeldhelderheid behouden blijft.

 
Onderdrukking van omgevingslicht

Door de flitser tijdens de belichting te gebruiken en ervoor te zorgen dat deze onmiddellijk na voltooiing van de belichting wordt uitgeschakeld, is het mogelijk om het effect van een globale sluiter na te bootsen en ongelijkmatige helderheid als gevolg van verschillen in belichtingstijden tussen rijen te verminderen. Deze methode vereist een nauwkeurige regeling van het in- en uitschakelen van de flitser om overeen te komen met de belichtingstijd van de GRR-modus.
 
Bovendien kan de consistentie van de belichting verder worden verbeterd door gebruik te maken van high-speed gesynchroniseerde flitstechnologie. Met deze techniek kunnen de flitspulsen worden gesynchroniseerd met de belichtingstijd van de camera, zodat alle rijen pixels even lang worden belicht, waardoor helderheidsverschillen in het beeld worden verkleind.

 
Software-aanpassing

Ongelijkmatige helderheid als gevolg van de GRR-modus kan ook tot op zekere hoogte worden gecompenseerd door softwarematige aanpassingen. Door de beeldgegevens te analyseren, kunnen helderheidsvariaties worden geïdentificeerd en gecorrigeerd om de algehele kwaliteit van het beeld te verbeteren.

 
Hoe kies ik het juiste type rolluik?

Overweeg eerst de bewegingskenmerken van de toepassing. Als uw toepassing betrekking heeft op bewegende objecten of camera's met hoge snelheid, kan een globale sluiter de beste keuze zijn, omdat alle pixels tegelijkertijd worden blootgesteld, waardoor effectief wordt vermedenVerschil tussen bewegingsonscherpte en beeldvervorming. Als uw toepassing kostengevoelig is en bewegingsonscherpte geen groot probleem is, kan rolling shutter een kosteneffectieve optie zijn.
 
Voor toepassingen waarbij kosten en beeldkwaliteit in evenwicht moeten zijn, biedt de GRR-sluiter een compromis. de GRR-sluiter bootst het gedrag van een globale sluiter na tijdens de belichting, waardoor het rolling shutter-effect wordt verminderd terwijl enkele van de voordelen van een rolling shutter behouden blijven. Dit maakt de GRR-sluiter geschikt voor industriële zichtinspectie, robotnavigatie en high-speed beeldvormingstoepassingen, vooral in scenario's waarin nauwkeurige regeling van de verlichting vereist is om beeldartefacten te minimaliseren.
 
Daarnaast moet rekening worden gehouden met andere factoren van het systeem, zoals framesnelheid, sensorgevoeligheid, verlichtingsomstandigheden en nabewerkingsmogelijkheden. Neem een alomvattende beslissing.
 
Tot slot hoop ik dat dit artikel je heeft geholpen de Global Reset Release Shutter te begrijpen. Als u behoefte heeft aan een op maat gemaakte cameramodule voor het resetten van de ontspanknopsluiter, neem dan gerust contact met ons op, Sinoseen heeft vele jaren ervaring in de branche en een breed scala aan producten, we zijn er zeker van dat we dat kunnenu de meest geschikte oplossing voor cameramodules te bieden.

Veelgestelde Vragen/FAQ

V: Welke invloed heeft het type sluiter op de beeldkwaliteit?

A: Globale sluiters zorgen voor vervormingsvrije beelden, rolluiken kunnen beeldvervorming veroorzaken en GRR-sluiters minimaliseren vervorming terwijl ze kosteneffectief blijven.
 
V: Hoe vermindert een GRR-sluiter het rolling shutter-effect?

A: De GRR-sluiter vermindert beeldvervorming als gevolg van lijn-voor-lijn belichting door de belichting nauwkeurig te regelen, aangezien alle pixels tegelijkertijd worden belicht en het uitlezen regel voor regel gebeurt.