Como as cámaras de obturador global poden mellorar os sistemas de visión robótica

Cámara de obturador global con ultra gran angular

En calquera sistema de visión robótica, o sensor tende a ser o corazón da cámara. Xeralmente, os dous tipos de sensores son os dispositivos de carga acoplada (CCD) e os semicondutores de óxido metálico complementarios (CMOS). No que respecta á velocidade, os sensores habilitados para CMOScámaras de obturador globalpode ler incluso 100 veces máis rápido que un CCD!

Cada un destes sensores vén en dúas variantes: obturador rodante ou obturador global. Isto xera preguntas como "Cal é a diferenza entre os sensores de imaxe de obturador rodante e os de obturador global nun sistema de visión?" ou "Cal deles é mellor para os sistemas de visión robótica?".

Antes de sacar conclusións precipitadas, imos primeiro analizar en detalle as diferenzas entre o sensor de imaxe de obturador rodante e o de obturador global.

Diferenza entre o sensor de imaxe de obturador rodante e o de obturador global

Obturador rodante:Un sensor de imaxe cun obturador rodante expón diferentes liñas da matriz en diferentes momentos, a medida que a onda de "lectura" percorre o sensor.

Obturador global:Un sensor de imaxe cun obturador global permite que todos os píxeles acumulen unha carga coa exposición, comezando e rematando ao mesmo tempo. Ao final do tempo de exposición, a carga lese simultaneamente.

Máis axeitado para a visión robótica: obturador rodante ou obturador global?

Moitas aplicacións robóticas de nova xeración dependen da tecnoloxía de visión para realizar as tarefas. Por exemplo, a tecnoloxía de visión axuda a escoller e colocar diferentes obxectos, a manexar varios obxectos que chegan ao lugar de traballo en diferentes orientacións ou a realizar cambios rápidos ao alternar entre obxectos.

Polo tanto, é evidente que o sensor de obturación global é mellor xa que captura as imaxes nun só instante de tempo. Non hai necesidade de rodar nin escanear, como sería o caso ao capturar imaxes co obturador rodante. Polo tanto, co sensor de obturación global, non hai espazo para o desenfoque, a distorsión e a espacialidade nas imaxes capturadas.

Tamén é importante ter en conta que os sensores co obturador global terán un formato de imaxe máis grande, o que levará a deseños de circuítos complicados. Polo tanto, isto aumentará os custos xerais da cámara. Non obstante, o obturador global mellora o sistema de visión dos robots ao proporcionar unha maior taxa de fotogramas, resolución, etc.

Factores influentes das cámaras de obturador global na visión robótica

Vexamos algúns dos factores que inflúencámaras de obturador globalpara mellorar os sistemas de visión robótica.

• Maiores taxas de fotogramas: as cámaras de obturador global capturan imaxes a unha alta taxa de fotogramas, o que axuda a minimizar a distorsión entre fotogramas e a reducir o desenfoque de movemento mentres se capturan obxectos en movemento rápido. E poden extraer facilmente detalles nítidos da escena.

• Maior resolución: as cámaras de obturador global proporcionan un campo de visión (FOV) amplo e píxeles pequenos. Isto axúdalles a manter imaxes de alta resolución.

• Maior eficiencia: as cámaras de obturador global capturan información precisa de obxectos en movemento a alta velocidade. Permiten que as liñas de produción se movan máis rápido e funcionen con maior eficiencia.

• Consumo de enerxía reducido: as cámaras de obturador global eliminan os artefactos de movemento e os problemas de desenfoque. Ofrecen unha alta eficiencia cuántica e unha excelente sensibilidade no infravermello próximo (NIR), o que reduce o consumo de enerxía e prolonga a duración da batería.

Aplicación de cámaras de obturador global na visión robótica

A implementación de obturadores globais nas cámaras pode levar tempo, pero proporciona unha maior resolución con velocidades de fotogramas rápidas. Os obturadores globais son perfectos para aplicacións onde niveis lixeiramente máis altos de ruído de lectura non afectarán á precisión ou fiabilidade das imaxes, xa que a exposición e a "lectura" simultáneas non crean distorsión da imaxe ao capturar obxectos en movemento rápido.

As altas taxas de fotogramas, a resolución e o rendemento dos sensores de obturador global fan que sexan ideais para aplicacións como a visión artificial de alta gama, as aplicacións aéreas, a automatización industrial, os robots de almacén, etc. Vexamos as principais aplicacións das cámaras de obturador global na visión robótica.

• Imaxe aérea: o uso dun sensor de obturador rodante nos drons provoca distorsión da imaxe. Isto ocorre porque, ao capturar imaxes, a posición do obturador móvese durante o tempo de exposición. Esta distorsión influirá no nivel de precisión. Mentres que no obturador global, todos os píxeles comezan e deteñen a exposición ao mesmo tempo, o que resolve completamente este problema. Polo tanto, o dron terá menos restricións en velocidade e movementos, á vez que producirá imaxes sen distorsións.

• Visión artificial de alta gama: aproveitar as solucións de obturador global CMOS é ideal para aplicacións de visión artificial de alta gama. Algunhas das súas vantaxes competitivas inclúen alta resolución, obturador global e altas velocidades de fotogramas. A capacidade de alta resolución das cámaras de obturador global permite aumentar a área de inspección total ou escoller detalles máis visibles. En comparación con outros sensores, o obturador global proporciona unha ganancia de ata 12 veces en área ou detalle!

• Robots de almacén: o sensor de obturador global facilita a lectura de códigos de barras con precisión. Fai que a detección de obxectos sexa sinxela e precisa. Ao permitir medicións de volume en 3D, poden capturar rapidamente imaxes precisas de obxectos en movemento rápido ou afastados cun consumo de enerxía moi baixo e sen desenfoque de movemento.

Fabricante de módulos de cámara de China, ofrecendo OEM/ODM

Dongguan Hampo Electronic Technology Co., Ltd,é unha empresa profesional que fabrica todo tipo de produtos electrónicos de audio e vídeo, e conta co noso propio servizo de soporte OEM e ODM. Supoñamos que os nosos produtos estándar case cumpren as súas expectativas e precisa que se adapten mellor ás súas necesidades. Nese caso, pode contactar connosco.

Se os nosos produtos estándar case cumpren as súas expectativas e precisa que se adapten mellor ás súas necesidades, pode contactar connosco para a súa personalización simplemente enchendo un formulario cos seus requisitos.