Hoe camera's met een globale sluiter robotvisiesystemen kunnen verbeteren

Global Shutter camera met ultragroothoeklens

In elk robotisch vision-systeem vormt de sensor doorgaans het hart van de camera. Over het algemeen zijn er twee soorten sensoren: Charged Coupled Device (CCD) en Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS). Wat snelheid betreft, bieden CMOS-sensoren de beste prestaties.camera's met globale sluiterKan tot wel 100 keer sneller uitlezen dan een CCD-sensor!

Elk van deze sensoren is verkrijgbaar in twee varianten: met een rolling shutter of met een global shutter. Dit roept vragen op zoals: "Wat is het verschil tussen rolling shutter- en global shutter-beeldsensoren in een vision-systeem?" of "Welke van de twee is beter geschikt voor robotische vision-systemen?"

Voordat we conclusies trekken, laten we eerst de verschillen tussen een rolling shutter en een global shutter beeldsensor eens in detail bespreken.

Verschil tussen een rolling shutter en een global shutter beeldsensor

Rolluik:Een beeldsensor met een rolling shutter belicht verschillende lijnen van de array op verschillende tijdstippen – naarmate de uitleesgolf door de sensor beweegt.

Wereldwijde sluiter:Een beeldsensor met een globale sluiter zorgt ervoor dat alle pixels tijdens de belichting een lading opbouwen – het proces begint en eindigt op hetzelfde moment. Aan het einde van de belichtingstijd wordt de lading gelijktijdig uitgelezen.

Het meest geschikt voor robotvisie: rolling shutter of global shutter?

Veel moderne robottoepassingen zijn afhankelijk van vision-technologie om taken uit te voeren. Vision-technologie helpt bijvoorbeeld bij het oppakken en plaatsen van verschillende objecten, het verwerken van meerdere objecten die in verschillende richtingen op de werkplek aankomen, of bij snelle omschakelingen tussen objecten.

Het is dus duidelijk dat de sensor met globale sluiter beter is, omdat deze de beelden op één enkel moment vastlegt. Er is geen sprake van rollen of scannen, zoals bij een rolling shutter. Daardoor is er met een sensor met globale sluiter geen ruimte voor onscherpte, vertekening en ruimtelijke artefacten in de vastgelegde beelden.

Het is ook belangrijk om te weten dat sensoren met een globale sluiter een groter beeldformaat hebben, wat leidt tot complexere circuitontwerpen. Dit zal de totale kosten van de camera verhogen. De globale sluiter verbetert echter het visiesysteem van robots door een hogere framesnelheid, resolutie, enzovoort te bieden.

Invloedrijke factoren van camera's met globale sluiter in robotvisie

Laten we eens kijken naar enkele factoren die van invloed zijn.camera's met globale sluiterom robotvisiesystemen te verbeteren.

• Hogere framesnelheden – Camera's met een globale sluiter leggen beelden vast met een hoge framesnelheid, wat helpt om vervorming tussen frames te minimaliseren en bewegingsonscherpte te verminderen bij het vastleggen van snel bewegende objecten. Bovendien kunnen ze gemakkelijk scherpe details van de scène vastleggen.

• Hogere resolutie – Camera's met een globale sluiter bieden een groot gezichtsveld (FOV) en kleine pixels. Dit helpt hen om beelden met een hoge resolutie te behouden.

• Verhoogde efficiëntie – Camera's met een globale sluiter leggen nauwkeurige informatie vast van bewegende objecten met hoge snelheid. Ze zorgen ervoor dat productielijnen sneller en efficiënter kunnen werken.

• Lager energieverbruik – Camera's met een globale sluiter elimineren bewegingsartefacten en onscherpte. Ze bieden een hoge kwantumefficiëntie en uitstekende gevoeligheid voor nabij-infrarood (NIR), wat het energieverbruik verlaagt en de batterijduur verlengt.

Toepassing van camera's met globale sluiter in robotvisie

De implementatie van globale sluiters in camera's kan tijd kosten, maar het biedt een hogere resolutie met snelle framesnelheden. Globale sluiters zijn perfect voor toepassingen waarbij een iets hoger uitleesruisniveau de nauwkeurigheid of betrouwbaarheid van de beeldvorming niet beïnvloedt, omdat de gelijktijdige belichting en uitlezing geen beeldvervorming veroorzaakt bij het vastleggen van snel bewegende objecten.

De hoge framesnelheden, resolutie en prestaties van de global shutter-sensoren maken ze ideaal voor toepassingen zoals geavanceerde machinevisie, luchtfotografie, industriële automatisering, magazijnrobots, enzovoort. Laten we eens kijken naar de belangrijkste toepassingen van global shutter-camera's in robotvisie.

• Luchtfotografie – Het gebruik van een rolling shutter-sensor op drones veroorzaakt beeldvervorming. Dit komt doordat de sluiterpositie tijdens de belichtingstijd verschuift. Deze vervorming beïnvloedt de nauwkeurigheid. Bij een global shutter beginnen en stoppen alle pixels tegelijkertijd met de belichting, waardoor dit probleem volledig wordt opgelost. De drone is daardoor minder beperkt in snelheid en beweging, terwijl er toch vervormingsvrije beelden worden geproduceerd.

• Geavanceerde machinevisie – CMOS-oplossingen met globale sluiter zijn ideaal voor geavanceerde machinevisietoepassingen. Enkele concurrentievoordelen zijn de hoge resolutie, de globale sluiter en de snelle framesnelheden. De hoge resolutie van camera's met globale sluiter maakt het mogelijk om het totale inspectiegebied te vergroten of juist meer zichtbare details te selecteren. In vergelijking met andere sensoren biedt de globale sluiter een winst tot wel 12 keer in oppervlakte of detail!

• Magazijnrobots – De global shutter-sensor maakt het mogelijk om barcodes nauwkeurig te lezen. Hierdoor is objectdetectie eenvoudig en accuraat. Dankzij 3D-volumemetingen kunnen ze snel en nauwkeurig beelden vastleggen van snel bewegende of verafgelegen objecten, met een zeer laag energieverbruik en zonder bewegingsonscherpte.

Fabrikant van cameramodules uit China, biedt OEM/ODM-services aan.

Dongguan Hampo elektronische technologie Co., Ltd,Wij zijn een professionele fabrikant van allerlei audio- en video-elektronica en bieden eigen OEM- en ODM-services aan. Stel dat onze standaardproducten bijna aan uw verwachtingen voldoen, maar u wilt ze beter afgestemd op uw specifieke behoeften, neem dan gerust contact met ons op.

Voldoen onze standaardproducten bijna aan uw verwachtingen en heeft u ze liever beter afgestemd op uw behoeften? Neem dan contact met ons op voor maatwerk door simpelweg een formulier met uw wensen in te vullen.