Ako môžu globálne uzávierkové kamery vylepšiť robotické systémy videnia

Globálna uzávierka fotoaparátu s ultraširokouhlým záberom

V každom robotickom systéme videnia je senzor zvyčajne srdcom kamery. Vo všeobecnosti existujú dva typy senzorov: CCD (Charged Coupled Device) a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Pokiaľ ide o rýchlosť, CMOS senzory...globálne kamery s uzávierkoudokáže čítať dokonca 100-krát rýchlejšie ako CCD!

Každý z týchto senzorov sa dodáva v dvoch variantoch – rolovacia uzávierka alebo globálna uzávierka. To teraz vyvoláva otázky typu „Aký je rozdiel medzi obrazovými senzormi s rolovacou uzávierkou a globálnou uzávierkou v systéme videnia?“ alebo „Ktorý z nich je lepší pre robotické systémy videnia?“.

Predtým, ako dospejeme k akýmkoľvek záverom, si najprv podrobne rozoberme rozdiely medzi obrazovým snímačom s rolovacou uzávierkou a globálnou uzávierkou.

Rozdiel medzi snímačom rolovacej uzávierky a snímačom globálnej uzávierky

Rolovacia uzávierka:Obrazový snímač s rolovacou uzávierkou exponuje rôzne riadky poľa v rôznych časoch – keď „čítacia“ vlna prechádza snímačom.

Globálna uzávierka:Obrazový snímač s globálnou uzávierkou umožňuje všetkým pixelom akumulovať náboj počas expozície – začínajúc aj končiac súčasne. Na konci expozičného času sa náboj odčíta súčasne.

Najvhodnejšie pre robotické videnie: Rolling Shutter alebo Global Shutter?

Mnohé moderné robotické aplikácie sú pri vykonávaní úloh závislé od technológie videnia. Technológia videnia napríklad pomáha pri vyberaní a umiestňovaní rôznych objektov, manipulácii s viacerými objektmi prichádzajúcimi na pracovisko v rôznych orientáciách alebo pri rýchlom prepínaní medzi objektmi.

Je teda zrejmé, že globálny senzor uzávierky je lepší, pretože zachytáva snímky v jednom časovom okamihu. Nie je potrebné ich posúvanie ani skenovanie, ako by to bolo v prípade snímania snímok v režime rolovacej uzávierky. Vďaka globálnemu senzoru uzávierky teda nevzniká priestor pre rozmazanie, skreslenie a priestorové zmeny v zachytených snímkach.

Je tiež dôležité poznamenať, že senzory s globálnou uzávierkou budú mať väčší formát obrazu, čo povedie ku komplikovaným návrhom obvodov. Zvýši sa tým celkové náklady na kameru. Globálna uzávierka však zlepšuje systém videnia robotov tým, že poskytuje vyššiu snímkovú frekvenciu, rozlíšenie atď.

Vplyvné faktory globálnych uzávierkových kamier v robotickom videní

Pozrime sa na niektoré faktory, ktoré ovplyvňujúglobálne kamery s uzávierkouna vylepšenie robotických systémov videnia.

• Vyššia snímková frekvencia – Kamery s globálnou uzávierkou zachytávajú snímky s vysokou snímkovou frekvenciou, čo pomáha minimalizovať skreslenie medzi jednotlivými snímkami a znižuje rozmazanie pohybu pri zachytávaní rýchlo sa pohybujúcich objektov. A dokážu ľahko extrahovať jasné detaily scény.

• Vyššie rozlíšenie – Kamery s globálnou uzávierkou poskytujú veľké zorné pole (FOV) a malé pixely. To im pomáha udržiavať obraz vo vysokom rozlíšení.

• Zvýšená efektivita – Globálne kamery s uzávierkou zachytávajú presné informácie o pohybujúcich sa objektoch pri vysokej rýchlosti. Umožňujú výrobným linkám pohybovať sa rýchlejšie a pracovať so zvýšenou efektivitou.

• Znížená spotreba energie – Kamery s globálnou uzávierkou eliminujú pohybové artefakty a problémy s rozmazaním. Poskytujú vysokú kvantovú účinnosť a vynikajúcu citlivosť v blízkej infračervenej oblasti (NIR), čo znižuje spotrebu energie a predlžuje výdrž batérie.

Aplikácia globálnych uzávierkových kamier v robotickom videní

Implementácia globálnych uzávierok vo fotoaparátoch môže chvíľu trvať, ale poskytuje vyššie rozlíšenie s vysokou snímkovou frekvenciou. Globálne uzávierky sú ideálne pre aplikácie, kde mierne vyššia úroveň šumu pri čítaní neovplyvní presnosť alebo spoľahlivosť snímania, pretože súčasná expozícia a „čítanie“ nespôsobuje skreslenie obrazu pri snímaní rýchlo sa pohybujúcich objektov.

Vysoká snímková frekvencia, rozlíšenie a výkon globálnych uzávierkových senzorov ich robia ideálnymi pre aplikácie, ako sú špičkové strojové videnie, letecké aplikácie, priemyselná automatizácia, skladové roboty atď. Pozrime sa na hlavné aplikácie globálnych uzávierkových kamier v robotickom videní.

• Letecké snímkovanie – Používanie rolovacieho senzora uzávierky na dronoch spôsobuje skreslenie obrazu. Stáva sa to preto, lebo pri snímaní sa poloha uzávierky počas expozičného času mení. Toto skreslenie ovplyvní úroveň presnosti. Zatiaľ čo pri globálnej uzávierke všetky pixely spúšťajú a zastavujú expozíciu súčasne, čo tento problém úplne rieši. Dron tak bude menej obmedzený v rýchlosti a pohybe a zároveň bude produkovať snímky bez skreslenia.

• Špičkové strojové videnie – Využitie riešení globálnej uzávierky CMOS je ideálne pre špičkové aplikácie strojového videnia. Medzi jeho konkurenčné výhody patrí vysoké rozlíšenie, globálna uzávierka a vysoká snímková frekvencia. Vysoké rozlíšenie kamier s globálnou uzávierkou umožňuje buď zväčšiť celkovú oblasť kontroly, alebo vybrať viac viditeľných detailov. V porovnaní s inými senzormi poskytuje globálna uzávierka až 12-násobné zvýšenie plochy alebo detailov!

• Skladové roboty – Globálny senzor uzávierky umožňuje presné čítanie čiarových kódov. Detekcia objektov je vďaka nemu jednoduchá a presná. Vďaka 3D meraniu objemu dokážu rýchlo zachytiť presné snímky rýchlo sa pohybujúcich alebo vzdialených objektov s veľmi nízkou spotrebou energie – a to bez rozmazania pohybom.

Výrobca kamerových modulov z Číny, ponúkajúci OEM/ODM

Dongguan Hampo Electronic Technology Co., Ltd,je profesionálna spoločnosť zaoberajúca sa výrobou všetkých druhov audio a video elektronických produktov s vlastnou podporou OEM a ODM. Predpokladajme, že naše bežne dostupné produkty takmer spĺňajú vaše očakávania a potrebujete ich lepšie prispôsobiť vašim potrebám. V takom prípade nás môžete kontaktovať.

Ak naše bežne dostupné produkty takmer spĺňajú vaše očakávania a potrebujete ich lepšie prispôsobiť svojim potrebám, môžete nás kontaktovať so žiadosťou o prispôsobenie jednoduchým vyplnením formulára s vašimi požiadavkami.