Cómo las cámaras de obturador global pueden mejorar los sistemas de visión robótica

Cámara con obturador global y ultra gran angular

En cualquier sistema de visión robótico, el sensor tiende a ser el corazón de la cámara.Generalmente, los dos tipos de sensores son dispositivo acoplado cargado (CCD) y semiconductor complementario de óxido metálico (CMOS).En lo que respecta a la velocidad, compatible con CMOScámaras con obturador global¡Puede leer incluso 100 veces más rápido que el CCD!

Cada uno de estos sensores está disponible en dos variantes: persiana enrollable o persiana global.Ahora bien, esto genera preguntas como "¿Cuál es la diferencia entre los sensores de imagen de obturador enrollable y obturador global en el sistema de visión?"o "¿Cuál de ellos es mejor para los sistemas de visión robóticos?"

Antes de sacar conclusiones precipitadas, primero analicemos en detalle las diferencias entre la persiana enrollable y el sensor de imagen de obturación global.

Diferencia entre el sensor de imagen de obturador enrollable y el obturador global

Persiana:Un sensor de imagen con una persiana enrollable expone diferentes líneas del conjunto en diferentes momentos, a medida que la onda de "lectura" recorre el sensor.

Obturador global:Un sensor de imagen con obturador global permite que todos los píxeles acumulen carga con la exposición, comenzando y finalizando al mismo tiempo.Al final del tiempo de exposición, la carga se lee simultáneamente.

La más adecuada para la visión robótica: ¿obturador enrollable o obturador global?

Muchas aplicaciones robóticas de la nueva era dependen de la tecnología de la visión para realizar las cosas.Por ejemplo, la tecnología de visión ayuda a seleccionar y colocar diferentes objetos, a manipular múltiples objetos que llegan al lugar de trabajo en diferentes orientaciones o a realizar cambios rápidos al cambiar de objeto.

Por tanto, es evidente que el sensor de obturador global es mejor ya que captura las imágenes en un solo momento de tiempo.No es necesario rodar ni escanear, como sería el caso al capturar imágenes con la persiana enrollable.Por lo tanto, con el sensor de obturador global, no hay lugar para imágenes borrosas, sesgadas y espaciales en las imágenes capturadas.

También es importante tener en cuenta que los sensores con obturador global tendrán un formato de imagen más grande, lo que dará lugar a diseños de circuitos complicados.Por lo tanto, aumentará los costos generales de la cámara.Sin embargo, el obturador global mejora el sistema de visión de los robots al proporcionar una mayor velocidad de fotogramas, resolución, etc.

Factores influyentes de las cámaras de obturador globales en la visión robótica

Veamos algunos de los factores que influyencámaras con obturador globalpara mejorar los sistemas de visión robótica.

• Mayores velocidades de cuadros: las cámaras con obturador global capturan imágenes a una alta velocidad de cuadros, lo que ayuda a minimizar la distorsión cuadro a cuadro y reducir el desenfoque de movimiento al capturar objetos que se mueven rápidamente.Y pueden extraer fácilmente detalles claros de la escena.

• Mayor resolución: las cámaras con obturador global proporcionan un gran campo de visión (FOV) y píxeles pequeños.Les ayuda a mantener imágenes de alta resolución.

• Mayor eficiencia: las cámaras con obturador global capturan información precisa de objetos en movimiento a alta velocidad.Permiten que las líneas de producción se muevan más rápido y funcionen con mayor eficiencia.

• Consumo de energía reducido: las cámaras con obturador global eliminan los artefactos de movimiento y los problemas de borrosidad.Proporcionan una alta eficiencia cuántica y una excelente sensibilidad al infrarrojo cercano (NIR), lo que reduce el consumo de energía y prolonga la vida útil de la batería.

Aplicación de cámaras de obturador global en visión robótica

La implementación de obturadores globales en las cámaras puede llevar tiempo, pero proporciona una resolución más alta con velocidades de cuadro rápidas.Los obturadores globales son perfectos para aplicaciones donde niveles ligeramente más altos de ruido de lectura no afectarán la precisión o confiabilidad de las imágenes, ya que la exposición y la "lectura" simultáneas no crean distorsión de la imagen al capturar objetos que se mueven rápidamente.

Las altas velocidades de fotogramas, la resolución y el rendimiento de los sensores de obturador globales los hacen ideales para aplicaciones como visión artificial de alta gama, aplicaciones aéreas, automatización industrial, robots de almacén, etc.Veamos las principales aplicaciones de las cámaras con obturador global en visión robótica.

• Imágenes aéreas: el uso de un sensor de persiana enrollable en drones provoca distorsión de la imagen.Ocurre porque al capturar imágenes, la posición del obturador se mueve durante el tiempo de exposición.Esta distorsión influirá en el nivel de precisión.Mientras que en el obturador global, todos los píxeles inician y detienen la exposición al mismo tiempo, lo que resuelve completamente este problema.Por lo tanto, el dron tendrá menos restricciones en velocidad y movimientos y al mismo tiempo producirá imágenes sin distorsiones.

• Visión artificial de alta gama: aprovechar las soluciones de obturador global CMOS es ideal para aplicaciones de visión artificial de alta gama.Algunas de sus ventajas competitivas incluyen alta resolución, obturador global y velocidades de cuadro rápidas.La capacidad de alta resolución de las cámaras con obturador global permite aumentar el área total de inspección o elegir detalles más visibles.En comparación con otros sensores, el obturador global proporciona una ganancia de hasta 12 veces en área o detalle.

• Robots de almacén: el sensor de obturador global facilita la lectura de códigos de barras con precisión.Hace que la detección de objetos sea simple y precisa.Al permitir mediciones de volumen en 3D, pueden capturar rápidamente imágenes precisas de objetos que se mueven rápidamente o que están lejos, consumiendo muy poca energía y sin desenfoque de movimiento.

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