Šta je GRR očvrstnica? Šta su česte probleme i rešenja?

U primenama kao što su skeniranje retine, koriste se takoči zatvarači kako bi se snimile slike sa niskim ekspozitivnim kašnjenjima radi maksimalnog približavanja ljudskom oku. U ovom slučaju, kamera mora da se ekspozira celoj oci ili retini jednim zatvaranjem kako bi se izbeglo pojava artefakata od takočeg zatvarača. Dakle, kako postići ovo, uz to da takoči zatvarači ekspoziraju svaki frejm red po red?
 
To je ono što moramo da znamo u ovom članku. Neke kamere sa rolling shutter (povremeno zatvarač) imaju Globalni Reset Release (GRR) mogućnost koja lepo rešava ovaj problem. Pogledajmo detaljnije ispod.

Uobičajeni tipovi zatvorača

Ranije, razmatrali smo dva uobičajena tipa zatvarača na kamerama: globalni zatvarač i povremeni zatvarač. Zaviše o razlikama, pogledajte ovaj članak.
 
Šta je globalni zatvarač? Globalna tehnologija zatvarača omogućava da svi pikseli na senzoru kamere budu izloženi istovremeno, i posebno je efikasna za snimanje brzo kretajućih objekata ili snimanje dok je kamera u pokretu, jer smanjuje motorno smećenje i deformaciju slike. Međutim, obično je skuplja.
 
Šta je to pomični zatvarač? Pomična tehnologija zatvarača, s druge strane, izložava piksele jedan po jedan, što takođe može dovesti do poznatog 'efekta pomičnog zatvarača', što može rezultirati deformacijom slike prilikom snimanja brzo kretajućih objekata. Ipak, kamere sa pomičnim zatvaračem koriste se u mnogim primenama zbog svoje ekonomičnosti i niske emisije šuma.
 
Da bi se rešili problemi povezani sa globalnim otvaranjem i pomičnim zatvaračem, a istovremeno su čuvane prednosti oba sistema, izumljen je Globalni Reset Release Zatvarač (GRR).

 
Šta je GRR režim?

Šta je globalni reset? Globalni Reset Release Shutter (GRR) je varijanta Globalnog i Rolning Shuttera koja kombinuјe osobine oba vrste zatvarača i dizajnirana je da smanji ili eliminuje efekat rolning zatvarača dok istovremeno održava niske troškove i nivo šuma. GRR zatvarač simulira ponašanje globalnog zatvarača tijekom faze ekspozicije, gdje svi pikseli počinju sa ekspozicijom u isto vrijeme, ali se ponasanjem prilika na rolning zatvarač tijekom faze čitanja, gdje se podaci piksela čitaju redak po redu.
 
Ovaj jedinstveni način rada čini GRR zatvarač posebno prikladnim za primjenske scenarije gdje je potrebno uhvatiti brzo kretanje objekata dok se kontroliraju troškovi. Primjeri uključuju industrijsku vizionsku inspekcijsku tehniku, robota navigaciju i aplikacije visoke brzine snimanja. GRR zatvarač pruža oštrije slike od tradicionalnih rolning zatvarača dok izbjegava distorziju slike uzrokanu redak po redu ekspozicijom.

 
Kako radi GRR režim?

Radni tok režima Global Reset Release Shutter (GRR) uključuje tri glavna faza: fazu resetovanja, fazu integracije i fazu čitanja.
 
Tijekom faze resetovanja, svi redovi piksela u GRR režimu se resetuju istovremeno, osiguravajući konzistentnu ekspoziciju. To smanjuje motorna mazanja i deformaciju slike prilikom snimanja brzo kretajućih objekata.

 
U fazi integracije, svi redovi piksela počinju da se ekspoziraju istovremeno, hvatajući svetlost sa scene. U ovoj fazi, GRR režim je sličan globalnom zatvaraču, pružajući kameri mogućnost da snima dinamičnu scenu bez uticaja efekta valnog zatvarača. Faza čitanja, međutim, vraća se na karakteristike valnog zatvarača, gde se redovi piksela čitaju linija po liniju, što može dovesti do nejednolikosti sjajnosti, posebno između vrha i dna slike.
 
Da bi se učinkovito upravljao režim GRR, konzistentna osvetljenja mogu biti obezbedjena tijekom faze integracije korištenjem blice ili vanjskog izvora svetlosti, čime se osigurava da su svi redovi piksela izloženi istom vremenskom periodu. Ovo upravljanje može biti ostvareno putem GPIO pinova ili I2C komunikacija, pokrećući niz GRR i sinkronizujući osvetljenje. Na primer, kamere Basler pružaju parametar ReadoutTimeAbs kako bi pomogli korisniku da odredi vrijeme čitanja senzora, dokSinoseen modul kamerepružaju prilagođenu podršku za režim GRR.

 
Problemi koji se mogu susresti pri korištenju režima GRR i njihova rješenja

Iako režim Globalni Reset Release Shutter (GRR) nudi značajne prednosti u smislu minimiziranja efekta valnog zatvarača, postoje neki nedostaci, posebno u pogledu uniformnosti sjaja slike i kontrole izloženosti. Da bi se prevazišla ova pitanja, mogu se primijeniti sledeće tehnike i strategije 

Korištenje vanjskog mehaničkog zatvarača

Pošto se retci piksela u GRR režimu čitaju sa različitim vremenima ekspozicije, to dovodi do nejednolikog osvetljenja slike, posebno između gornjeg i donjeg dela slike. Za rešavanje ovog problema može se koristiti vanjska mehanička zatvarača, koja se zatvara na kraju faze integracije, sprečavajući dalju ekspoziciju senzora ambijentalnim svetлом tijekom čitanja početnih redova. Ova metoda osigurava da senzor nije izložen dodatnom svjetlu tijekom procesa čitanja, čime se održava konstantna jačina sjaja slike.

 
Potisnuće ambijentalnog svetla

Koristeći blesk tijekom ekspozicije i osiguravajući da se isključi odmah nakon što je ekspozicija završena, moguće je simulirati efekat globalnog zatvarača i smanjiti nejednoliko osvetljenje zbog razlika u vremenu ekspozicije između redova. Ova metoda zahteva preciznu kontrolu uključivanja i isključivanja bleska kako bi se podudarala sa vremenom ekspozicije u GRR režimu.
 
Pored toga, konzistentnost ekspozicije može se dalje poboljšati korišćenjem tehnologije visoke-brzine sinhronizovanog bleska. Ova tehnika omogućava da se impuls bleska sinhronizuje sa vremenom ekspozicije kamere, osiguravajući da su svi redovi piksela ekspozirani isto dugo, time smanjujući razlike u jasnoći na slici.

 
Prilagođavanje softverom

Neravnomerna jasnoća izazvana GRR režimom takođe može biti delimično kompenzovana prilagođavanjem softverom. Analizom podataka slike, moguće je identifikovati i ispraviti promene u jasnoći kako bi se poboljšala ukupna kvaliteta slike.

 
Kako odabrati odgovarajući vrstu zatvarača?

Prvo, uzmite u obzir karakteristike pokreta aplikacije. Ako vaša aplikacija uključuje objekte ili kamere koji se brzo kreću, globalni zatvarač može biti najbolji izbor jer ekspozira sve piksele istovremeno, efikasno izbegavajućirazliku između motornog neočitosti i deformacije slike. Ako je vaša aplikacija osetljiva na cenu i ako vam ne treba da bude veliki briga od pokretne sive, rolling shutter (povremeno zatvaranje) može biti ekonomičnija opcija.
 
Za aplikacije gde je potrebno uravnotežiti cenu i kvalitet slike, GRR zatvarač nudi kompromis. GRR zatvarač imitira ponašanje globalnog zatvarača tijekom ekspozicije, smanjujući efekat povremenog zatvaranja dok istovremeno održava neke prednosti povremenog zatvaranja. To čini GRR zatvarač prikladnim za industrijsku vizuelnu inspekciju, roboto navigaciju i visokobrzu snimanje, posebno u scenarijima gde je precizna kontrola osvetljenja neophodna kako bi se minimizirale artefakti slike.
 
Takođe, treba uzeti u obzir i druge faktore sistema, kao što su frekvencija snimanja, osjetljivost senzora, uslovi osvetljenja i mogućnosti posleobrade. Donesite kompleksno odluke.
 
Na kraju, nadam se da vas ovaj članak pomogao da razumete Globalni Reset Shutter. Ako imate bilo kakvu potrebu za prilagođenim modulom kamere sa globalnim resetom, slobodno nas kontaktirajte, Sinoseen ima mnoge godine iskustva u ovom sektoru i širok asortiman proizvoda, verujemo da vam možemopružiti najpogodnije rešenje za kameru.

Često postavljana pitanja

P: Kako vrsta zatvarača utiče na kvalitet slike?

O: Globalni zatvarači pružaju slike bez izoblika, rulanski zatvarači mogu uzrokovati izoblike, a GRR zatvarači minimizuju izoblike istovremeno što su ekonomični.
 
P: Kako GRR zatvarač smanjuje efekat rulanskog zatvarača?

O: GRR zatvarač smanjuje izoblike slika zbog linija po liniju ekspozicije preciznom kontrolom osvetljenja, jer su svi pikseli ekspozirani istovremeno, dok je čitanje podataka urađeno linija po liniji.