視頻監(jiān)控領(lǐng)域的快門模式發(fā)展
來源:慧聰 編輯:ann 2011-12-29 00:00:00 加入收藏 咨詢

所在單位: | * |
姓名: | * |
手機: | * |
職位: | |
郵箱: | * |
其他聯(lián)系方式: | |
咨詢內(nèi)容: | |
驗證碼: |
|
在某些特殊視頻監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域(如高清抓拍),用戶抱怨所采用CMOS圖像傳感器的攝像機不能滿足要求。CMOS傳感器的工作方式,并不是通過一個信號線就可以控制曝光的開始和結(jié)束。傳感器的感光二極管不停的在捕獲入射光子并轉(zhuǎn)換成電子存儲在電荷井中,控制部分可以將其讀出或清零,但不能停止曝光。在這個過程中,并沒有實際意義上的快門存在,這也叫電子快門。那么電子快門是如何實現(xiàn)的呢?
一種是RollingShutter(卷簾式快門)。對任一像素,在曝光開始時現(xiàn)將其清零,然后等待曝光時間過后,將信號值讀出。數(shù)據(jù)讀出采用串行方式,所以清零/曝光/讀出也只能逐行順序進行,通常是從上至下。RollingShutter可以達到更高的像素和幀率,但由于掃描速度和數(shù)據(jù)讀出速度的差異,無法實現(xiàn)和現(xiàn)有的閃光燈同步。但當曝光不當或物體移動較快時,會出現(xiàn)部分曝光、傾斜、抖動等現(xiàn)象。這一特性催生了長延時閃光燈的誕生,以解決現(xiàn)有RollingShutter模式下的閃光同步問題。
另外一種是GlobalShutter(全局快門)。在每個像素處增加了采樣保持單元,在指定時間達到后對數(shù)據(jù)進行采樣然后順序讀出,這樣雖然后讀出的像素仍然在進行曝光,但存儲在采樣保持單元中的數(shù)據(jù)卻并未改變。相當于是整體統(tǒng)一進行一次性曝光。GlobalShutter曝光時間更短,適合抓拍場合應(yīng)用。但由于增加了每個像素的元件數(shù)目,使得填充系數(shù)降低,所以很難設(shè)計出高像素數(shù)的傳感器,另外采樣保持單元還引入了新的噪音源,增加了RMS讀出噪聲。
通常情況下,曝光時間短的應(yīng)用(如小于500μs)適合GlobalShutter;曝光時間長(如大于500μs)時,選擇RollingShutter可以實現(xiàn)更低的噪聲和更高的幀率。目前,很多圖像傳感器廠商也在將GlobalShutter技術(shù)引入安防監(jiān)控用的芯片中,相信很快就會有配合傳統(tǒng)閃光燈高清抓拍應(yīng)用的高性價比產(chǎn)品面市。
評論comment