Čo je rolovacia uzávierka v module kamery?

Úvod

Odfotili ste niekedy otáčajúci sa ventilátor alebo idúce auto a všimli ste si, že obrázok vyzerá zdeformovane-, zvislé čiary sa nakláňajú, predmety sú natiahnuté? To je efekt rolovania. Je to bežné vo väčšine spotrebiteľských fotoaparátov a mnohých moduloch fotoaparátov. Čo to však spôsobuje a kedy na tom záleží? Pre aplikácie, ako je priemyselná inšpekcia, lekárske zobrazovanie a strojové videnie, je pochopenie rolovacej brány-a jej alternatívy, globálnej clony- nevyhnutné. V Sincere vyrábame kamerové moduly už viac ako 30 rokov a pomáhame klientom pri výbere správnej technológie snímačov. Tento článok vysvetľuje, ako rolovacia brána funguje a kedy je dôležitá.

Čo je rolovacia uzávierka?

Rolling shutter je spôsob snímania obrazu, ktorý používa väčšinakamera s modulom cmossenzory. Namiesto snímania celého obrázka naraz snímač načíta obrázok riadok po riadku-zvyčajne zhora nadol. Každý rad pixelov je exponovaný a načítaný postupne. Rôzne časti obrazu sú zachytené v mierne odlišných časoch.

Ak sa scéna alebo kamera počas odčítania pohne, dôjde k skresleniu:

• Skosiť:Vertikálne čiary sa nakláňajú
• kolísanie:Objekty sa ohýbajú alebo deformujú
• Čiastočná expozícia:Blikajúce svetlá sa zobrazujú len čiastočne

Rolovacia uzávierka je štandardom pre väčšinu senzorov, pretože je nákladovo-efektívna a umožňuje menšie pixely.

Ako funguje roleta

Predstavte si snímač ako mriežku pixelov. Keď stlačíte spúšť:

• Resetovať:Prvý riadok je vyčistený
• Vystavenie:Svetlo sa hromadí počas nastaveného času
• Čítanie:Riadkový náboj prevedený na digitálny
• Opakujte:Proces sa presunie na ďalší riadok

To si vyžaduje čas. Pre snímač 1080p pri 30 snímkach za sekundu môže byť celkové odčítanie približne 30 ms. Ak sa za ten čas niečo pohne, rôzne riadky to zachytia v rôznych polohách.

Rolling vs. Global Shutter

Globálna uzávierka zachytáva všetky pixely súčasne, čím sa eliminuje skreslenie, ale stojí viac a môže mať o niečo nižšiu citlivosť.

Keď je rolovacia uzávierka dôležitá

Vysoko{0}}rýchlostné aplikácie

Kontrolujete rýchlo{0}}pohybujúce sa predmety na výrobnej linke? Roleta môže spôsobiť skreslenie. AModul 4k mipi kamerys rolovacou uzávierkou môžu vykazovať časti ako zošikmené.

Vibrácie alebo pohyb

Ak sa kamera pohybuje-na drone, robote alebo ručnom ďalekohľade{1}}vytvára rolovacia uzávierka chvenie. Pre stabilné aplikácie je to v poriadku.

Blikajúce svetlá

LED svetlá, ktoré pulzujú, sa môžu objaviť ako pásy. Bežné v oblasti bezpečnosti a kontroly.

Automobilový priemysel

Fotoaparáty musia presne zachytiť pohybujúce sa objekty. Mnoho automobilových aplikácií používa globálnu uzávierku alebo rýchlu rolovaciu uzávierku.

Tam, kde je rolovacia uzávierka prijateľná

Lekárska endoskopia

Pohyb je pomalý a kontrolovaný. Amodul lekárskej kamery endoskopus roletou funguje dobre.

Priemyselná inšpekcia (statická)

Ak sú objekty nehybné a fotoaparát stabilný, rolovacia uzávierka funguje perfektne. AUSB modul fotoaparátuje bežné pre kontrolu kvality.

Spotrebiteľské USB kamery

Webové kamery a videokonferencie používajú rolovaciu uzávierku. AUSB modul fotoaparátupre spotrebiteľské použitie zriedka potrebuje globálnu uzávierku.

Dohľad

Pevné kamery monitorujúce pomalé scény sú v poriadku s rolovacou uzávierkou.

Kľúčové špecifikácie

Rýchlosť čítania
Rýchlejšie odčítanie znižuje skreslenie. Špičkové-senzory roliet majú hodnotu pod 10 ms.

Frame Rate
Vyššia snímková frekvencia znamená rýchlejšie čítanie. AModul 4k usb kamerypri 60fps má menší efekt rolovania ako pri 30fps.

Rozhranie
Rozhranie ovplyvňuje rýchlosť prenosu dát.Moduly kamery Mipi(MIPI CSI-2) sú navrhnuté pre vysokorýchlostný prenos. Amodul kamery csi 2s rýchlym čítaním minimalizuje účinky.

Výber typu uzávierky

Úprimné kamerové moduly

V Sincere ponúkame rolovacie aj globálne okenné moduly:

• USB modul fotoaparátu:Valcovanie na všeobecnú kontrolu; globálne dostupné
• Moduly kamery Mipi:Vysoká-rýchlosť pre vstavané systémy
• Modul 4k usb kamery:Ultra{0}}HD s rolovaním; na stacionárnu kontrolu
• Modul 4k mipi kamery:Vysoké{0}}rozlíšenie, vysoká{1}}rýchlosť pre integrované videnie
• Modul kamery Csi 2:Štandard pre Raspberry Pi, Jetson
• Kamera s modulom Cmos:Dostupné v oboch typoch uzáverov

Naša výroba zahŕňa bezprašné-zariadenia triedy 10/100 a aktívne zarovnanie (AA) pre dokonalé zaostrenie.

Minimalizácia efektov rolovacej uzávierky

• Zvýšiť snímkovú frekvenciu:Rýchlejšie odčítanie
• Znížte čas expozície:Menej času na pohyb
• Stabilizácia fotoaparátu:Znížte pohyb fotoaparátu
• Používajte konzistentné osvetlenie:Vyhnite sa pulzným LED diódam
• Post{0}}spracovanie:K dispozícii softvérová korekcia

Budúcnosť

Akokamera s modulom cmostechnologický pokrok:

• Rýchlejšie rolovacie brány:Časy odčítania sa znižujú
• Naskladané senzory:Rýchle čítanie s vysokou citlivosťou
• Globálne náklady na uzávierku:Zmenšuje sa, čím sa stáva dostupnejším

Zhrnutie

Rolovacia uzávierka zachytáva obrázky riadok po riadku, čo môže spôsobiť skreslenie rýchlo{0}}pohybujúcich sa scén. Je to nákladovo-efektívne a funguje dobre pre:

• Stacionárne predmety
• Pomalý pohyb
• Lekárska endoskopia
• Dohľad

Pre rýchly pohyb je preferovaná globálna uzávierka.

Kľúčové body:

• Roleta:Sekvenčné odčítanie; možné skreslenie pohybu
• Globálna uzávierka:Simultánne zachytenie; žiadne skreslenie
• Rozhrania: USB modul fotoaparátu, moduly kamery mipi, modul kamery csi 2
• Rozlíšenia:HD doModul 4k usb kameryaModul 4k mipi kamery

V spoločnosti Sincere vyrábamekamera s modulom cmosriešenia v oboch typoch uzáverov. Či už potrebujete amodul kamery csi 2pre vložený projekt alebo aModul 4k mipi kamerypri vysokorýchlostnej kontrole{0} vám môžeme pomôcť vybrať správnu uzávierku. Kontaktujte nás, aby sme prediskutovali vaše požiadavky.