Jak mohou globální kamery s závěrkou vylepšit systémy robotického vidění

Globální závěrka s ultraširokoúhlým záběrem

V jakémkoli robotickém systému vidění je senzor obvykle srdcem kamery. Obecně se jedná o dva typy senzorů: CCD (Charged Coupled Device) a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Pokud jde o rychlost, CMOS senzory...Globální závěrkové kamerydokáže číst dokonce 100x rychleji než CCD!

Každý z těchto senzorů se dodává ve dvou variantách – s rolovací závěrkou nebo s globální závěrkou. To vyvolává otázky typu: „Jaký je rozdíl mezi obrazovými senzory s rolovací závěrkou a globální závěrkou v systémech vidění?“ nebo „Který z nich je lepší pro robotické systémy vidění?“

Než dojdeme k jakýmkoli závěrům, pojďme si nejprve podrobně probrat rozdíly mezi rolovací závěrkou a globální závěrkou.

Rozdíl mezi rotující závěrkou a globální závěrkou

Rolovací závěrka:Obrazový snímač s rolovací závěrkou exponuje různé řádky pole v různých časech – jak „čtecí“ vlna prochází snímačem.

Globální závěrka:Obrazový snímač s globální závěrkou umožňuje všem pixelům akumulovat náboj během expozice – a to na začátku i na konci expozice současně. Na konci expoziční doby se náboj odečte současně.

Nejvhodnější pro robotické vidění: Rolling Shutter nebo Global Shutter?

Mnoho moderních robotických aplikací je pro své úkoly závislých na technologii vidění. Technologie vidění například pomáhá při vybírání a umisťování různých objektů, manipulaci s více objekty přicházejícími na pracoviště v různých orientacích nebo při rychlém přepínání mezi objekty.

Je tedy zřejmé, že globální závěrkový senzor je lepší, protože zachycuje snímky v jediném časovém okamžiku. Není třeba rolování ani skenování, jako by tomu bylo při snímání snímků s rolovací závěrkou. S globálním závěrkovým senzorem tedy nevzniká prostor pro rozmazání, zkreslení a prostorové vnímání pořízených snímků.

Je také důležité poznamenat, že senzory s globální závěrkou budou mít větší formát obrazu, což povede ke složitějším návrhům obvodů. To zvýší celkové náklady na kameru. Globální závěrka však vylepšuje systém vidění robotů tím, že poskytuje vyšší snímkovou frekvenci, rozlišení atd.

Vlivné faktory globálních závěrkových kamer v robotickém vidění

Pojďme se podívat na některé faktory, které ovlivňujíGlobální závěrkové kameryk vylepšení robotických systémů vidění.

• Vyšší snímková frekvence – Kamery s globální závěrkou zachycují snímky s vysokou snímkovou frekvencí, což pomáhá minimalizovat zkreslení mezi jednotlivými snímky a redukovat rozmazání pohybem při zachycení rychle se pohybujících objektů. A dokáží snadno extrahovat jasné detaily scény.

• Vyšší rozlišení – Kamery s globální závěrkou poskytují velké zorné pole (FOV) a malé pixely. To jim pomáhá udržovat obraz ve vysokém rozlišení.

• Zvýšená efektivita – Globální kamery s clonou zachycují přesné informace o pohybujících se objektech vysokou rychlostí. Umožňují výrobním linkám pohybovat se rychleji a pracovat se zvýšenou efektivitou.

• Snížená spotřeba energie – Kamery s globální závěrkou eliminují pohybové artefakty a problémy s rozmazáním. Poskytují vysokou kvantovou účinnost a vynikající citlivost v blízké infračervené oblasti (NIR), což snižuje spotřebu energie a prodlužuje životnost baterie.

Aplikace globálních závěrkových kamer v robotickém vidění

Implementace globálních závěrek ve fotoaparátech může chvíli trvat, ale poskytuje vyšší rozlišení s vysokou snímkovou frekvencí. Globální závěrky jsou ideální pro aplikace, kde mírně vyšší úrovně šumu při čtení neovlivní přesnost nebo spolehlivost snímkování, protože současná expozice a „čtení“ nevytváří zkreslení obrazu při snímání rychle se pohybujících objektů.

Vysoká snímková frekvence, rozlišení a výkon globálních senzorů závěrky je činí ideálními pro aplikace, jako je špičkové strojové vidění, letecké aplikace, průmyslová automatizace, skladové roboty atd. Pojďme se podívat na hlavní aplikace globálních kamer závěrky v robotickém vidění.

• Letecké snímkování – Použití senzoru s rolovací závěrkou u dronů způsobuje zkreslení obrazu. Děje se to proto, že při pořizování snímků se poloha závěrky během doby expozice mění. Toto zkreslení ovlivňuje úroveň přesnosti. Zatímco u globální závěrky všechny pixely spouštějí a zastavují expozici současně, což tento problém zcela řeší. Dron tak bude méně omezen rychlostí a pohybem a zároveň bude produkovat snímky bez zkreslení.

• Špičkové strojové vidění – Využití řešení CMOS s globální závěrkou je ideální pro špičkové aplikace strojového vidění. Mezi jeho konkurenční výhody patří vysoké rozlišení, globální závěrka a vysoká snímková frekvence. Vysoké rozlišení kamer s globální závěrkou umožňuje buď zvětšit celkovou oblast inspekce, nebo vybrat více viditelných detailů. Ve srovnání s jinými senzory poskytuje globální závěrka až 12násobné zvětšení plochy nebo detailů!

• Skladové roboty – Globální senzor závěrky usnadňuje přesné čtení čárových kódů. Detekce objektů je díky němu jednoduchá a přesná. Díky 3D měření objemu mohou roboti rychle zachytit přesné snímky rychle se pohybujících nebo vzdálených objektů s velmi nízkou spotřebou energie – a to bez rozmazání pohybem.

Výrobce kamerových modulů z Číny, nabízí OEM/ODM

Dongguan Hampo Electronic Technology Co., Ltd,je profesionální výrobce všech druhů audio a video elektronických produktů s vlastní podporou OEM a ODM. Předpokládejme, že naše běžně dostupné produkty téměř splňují vaše očekávání a potřebujete je lépe přizpůsobit vašim potřebám. V tom případě nás můžete kontaktovat.

Pokud naše standardní produkty téměř splňují vaše očekávání a potřebujete je lépe přizpůsobit svým potřebám, můžete nás kontaktovat ohledně úprav pouhým vyplněním formuláře s vašimi požadavky.