Введение
Вы когда-нибудь фотографировали вращающийся вентилятор или мчащуюся машину и замечали, что изображение выглядит искаженным:-вертикальные линии наклонены, объекты растянуты? Это эффект рольставни. Это характерно для большинства потребительских камер и многих модулей камер. Но что является причиной этого и когда это имеет значение? Для таких приложений, как промышленный контроль, медицинская визуализация и машинное зрение, важно понимать роль роллетного затвора-и его альтернативы, глобального затвора-. В компании Sure мы производим модули камер уже более 30 лет, помогая клиентам выбрать правильную сенсорную технологию. В этой статье объясняется, как рольставни работают и когда это важно.
Что такое рольставни?
Рольставни — это метод захвата изображения, используемый большинствомкамера с модулем cmosдатчики. Вместо захвата всего изображения сразу датчик считывает изображение построчно,-обычно сверху вниз. Каждая строка пикселей экспонируется и считывается последовательно. Различные части изображения захватываются в разное время.
Если сцена или камера перемещаются во время считывания, возникают искажения:
- Перекос:Вертикальные линии наклоняются
- Колебание:Предметы сгибаются или деформируются
- Частичное воздействие:Мигающие огни появляются лишь частично
Рольставни являются стандартными для большинства датчиков, поскольку они-экономичны и позволяют использовать пиксели меньшего размера.
Как работают рольставни
Представьте себе датчик как сетку пикселей. Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора:
- Перезагрузить:Первая строка очищена
- Контакт:Свет накапливается в течение заданного времени
- Зачитать:Заряд Роу переведен в цифровой формат
- Повторить:Процесс переходит к следующей строке
Это требует времени. Для датчика 1080p со скоростью 30 кадров в секунду общее время считывания может составлять около 30 мс. Если что-то движется в течение этого времени, разные строки фиксируют это в разных положениях.
Роллинг против глобального затвора
| Особенность | Рольставни | Глобальный затвор |
|---|---|---|
| Метод захвата | Последовательные строки | Весь кадр сразу |
| Искажение движения | Подарок | Никто |
| Расходы | Ниже | Выше |
| Сложность | Проще | Более сложный |
| Чувствительность | В целом лучше | Чуть ниже |
| Лучшее для | Общая визуализация | Быстрое движение, осмотр |
Глобальный затвор захватывает все пиксели одновременно, устраняя искажения, но стоит дороже и может иметь немного меньшую чувствительность.
Когда рольставни имеют значение
Высокоскоростные-приложения
Осматриваете быстро-движущиеся объекты на производственной линии? Рольставни могут вызвать искажения. Амодуль камеры 4k mipiс рольставнями детали могут отображаться перекошенными.
Вибрация или движение
Если камера движется-на дроне, роботе или портативном телескопе-, поворотный затвор создает колебание. Для стабильных приложений это нормально.
Мигающие огни
Светодиодные индикаторы, которые пульсируют, могут выглядеть как полосы. Обычное дело в службах безопасности и инспекции.
Автомобильная промышленность
Камеры должны точно фиксировать движущиеся объекты. Во многих автомобильных приложениях используется глобальный затвор или быстрый роллетный затвор.
Где допустимы рольставни
Медицинская эндоскопия
Движения медленные и контролируемые. Амодуль камеры медицинского эндоскопас рольставнями работает хорошо.
Промышленная инспекция (статическая)
Если объекты неподвижны и камера устойчива, рольставни работают идеально. АUSB-модуль камерыявляется общим для контроля качества.
Бытовые USB-камеры
Веб-камеры и видеоконференции используют рольставни. АUSB-модуль камерыдля потребительского использования редко требуется глобальный затвор.
Наблюдение
Фиксированные камеры, отслеживающие медленные сцены, прекрасно справляются с рольставнями.
Ключевые характеристики
Скорость считывания
Более быстрое считывание уменьшает искажения. Высококлассные-датчики для рольставен имеют время считывания менее 10 мс.
Частота кадров
Более высокая частота кадров означает более быстрое считывание. АUSB-модуль 4k-камерыпри 60 кадрах в секунду эффект скользящего затвора меньше, чем при 30 кадрах в секунду.
Интерфейс
Интерфейс влияет на скорость передачи данных.Модули камеры Mipi(MIPI CSI-2) предназначены для высокоскоростной передачи. Амодуль камеры csi 2с быстрым считыванием минимизирует эффекты.
Выбор типа затвора
| Приложение | Рекомендуется |
|---|---|
| Медленные или неподвижные объекты | Рольставни |
| Быстро-движущиеся объекты | Глобальный затвор |
| Ручная/подвижная камера | Глобальный затвор |
| Мигающие огни | Глобальный затвор |
| Медицинская эндоскопия | Рольставни приемлемы |
| Промышленная автоматизация | Глобальный затвор для движения |
| Дроны/БПЛА | Глобальный затвор |
Модули камеры искренности
В компании Sure мы предлагаем как роллетные, так и глобальные модули жалюзи:
- USB-модуль камеры:Прокат для общего осмотра; доступен по всему миру
- Модули камеры Mipi:Высокая-скорость для встроенных систем
- Модуль USB-камеры 4k:Ultra-HD с прокаткой; для стационарного контроля
- Модуль камеры 4k mipi:Высокое-разрешение, высокая-скорость для встроенных систем машинного зрения
- Модуль камеры Csi 2:Стандарт для Raspberry Pi, Jetson
- Камера модуля Cmos:Доступны оба типа жалюзи.
Наше производство включает в себя оборудование класса 10/100, защищенное от пыли-и систему Active Alignment (AA) для идеальной фокусировки.
Минимизация эффектов роллетного затвора
- Увеличьте частоту кадров:Более быстрое считывание
- Уменьшите время воздействия:Меньше времени на движение
- Стабилизация камеры:Уменьшите движение камеры
- Используйте постоянное освещение:Избегайте импульсных светодиодов
- Пост-обработка:Доступна программная коррекция
Будущее
Каккамера с модулем cmosтехнологические достижения:
- Более быстрые рольставни:Время считывания сокращается
- Сложенные датчики:Быстрое считывание с высокой чувствительностью
- Стоимость глобальных затворов:Уменьшается, делая его более доступным
Краткое содержание
При поворотном затворе изображения снимаются ряд за рядом, что может привести к искажениям в-быстро движущихся сценах. Это экономически-эффективное решение, которое хорошо подходит для:
- Стационарные объекты
- Медленное движение
- Медицинская эндоскопия
- Наблюдение
Для быстрого движения предпочтительнее использовать глобальный затвор.
Ключевые моменты:
- Рольставни:последовательное считывание; возможно искажение движения
- Глобальный затвор:Одновременный захват; без искажений
- Интерфейсы: USB-модуль камеры, модули камеры мипи, модуль камеры csi 2
- Резолюции:HD доUSB-модуль 4k-камерыимодуль камеры 4k mipi
В искренних, мы производимкамера с модулем cmosрешения для обоих типов жалюзи. Нужна ли ваммодуль камеры csi 2для встроенного проекта илимодуль камеры 4k mipiдля высокоскоростного-контроля мы можем помочь вам выбрать подходящую заслонку. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.
