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电子快门类型#

快门类型决定了捕获和处理图像数据的方式。根据成像传感器的设计,您的相机型号具有不止一种快门类型。

如果您的相机型号具有多种快门类型,请参阅传感器Shutter Mode主题以了解有关如何更改快门类型的信息。

优点和缺点#

传感器快门类型 优点 缺点
全局快门 非常适合拍摄快速移动的对象 较高的环境噪声
卷帘快门 较低的环境噪声 如果拍摄的是快速移动的对象,可能会发生图像失真。
全局重置释放快门 较低的环境噪声
非常适合拍摄快速移动的对象
必须使用闪光灯。

可用的快门类型#

全局快门#

在图像采集过程中,所有传感器像素同时开始曝光,也同时停止曝光。曝光结束后,立即开始读取像素数据,并逐行处理,直到读取完所有像素数据为止。如果要捕获快速移动的对象,或者在捕获图像时相机快速移动,则此功能特别有用。

传感器读出时间是所有行读出时间的总和。因此,传感器的读取时间受图像 ROI 高度的影响。您可以通过检查相机的 SensorReadoutTime 参数的值来确定读出时间。

在部分相机机型上,Sensor Readout Mode 功能可用。此功能使您可以缩短传感器读出时间。

全局快门

卷帘快门#

在图像采集过程中,相机逐行曝光像素行,行间具有时间偏移 (tRow)。与使用全局快门方法相比,使用此方法通常具有明显更低的环境噪声。

触发帧开始时,相机将重置第一行并开始对其进行曝光。对于大多数相机,此行是图像 ROI 的第一行。

不久之后 (= 1 x tRow),相机将重置第二行并开始曝光该行。再过一小段时间后 (= 1 x tRow),相机将重置第三行并开始曝光该行。

这一直持续到最后一个像素行为止。对于大多数相机,此行是图像 ROI 的最后一行。

tRow 的长度因相机型号而异

卷帘快门

每一行的曝光时间结束时,系统都会读出各行的像素值。所有行的曝光时间都相同。因为每行的读出时间也是 tRow,所以读出结束时的时间偏移量与曝光开始时的时间偏移量相同。

传感器读出时间是所有行读出时间的总和:tRow x 图像 ROI 高度

因此,传感器的读出时间还取决于图像 ROI 的高度。要确定读出时间,请检查相机的 SensorReadoutTime 参数的值。

影响帧周期的其他因素#

除了曝光时间和传感器读出时间以外,还有其他一些因素会影响帧周期,例如,为下一次采集准备传感器所需的时间。

这些其他因素因相机型号和配置而异。因此,Basler 建议计算帧周期。为此,请检查相机的 ResultingFrameRate 参数值并取其倒数:

1/最终帧速率

这考虑了所有影响因素。

可能的图像失真(滚动快门效应)#

在卷帘快门相机上,如果在图像捕获期间对象或相机移动得非常快,则可能会发生图像失真。这也称为卷帘快门效应

其原因在于各行开始曝光之间的时间偏移量。

为防止滚动快门效应,Basler 建议使用闪光灯。大多数相机都可以提供闪烁窗口输出信号,以方便使用闪光灯。

曝光激活信号#

在卷帘快门相机上,如果您的相机提供了“曝光激活”输出信号,则当第一行的曝光时间开始时,“曝光激活”信号变高,而最后一行的曝光时间结束时,“曝光激活”信号变低。这意味着信号宽度大于曝光时间。

全局重置释放快门#

全局重置释放 (GRR) 快门是卷帘快门的一种变型。它结合了全局快门和卷帘快门的优点

在 GRR 快门相机上,传感器中的所有像素同时开始曝光。但是,在曝光结束时,行间存在时间偏移 (tRow)。

tRow 值与卷帘快门相机上的值相同,并且因相机型号而异

全局重置释放快门

对于 GRR 快门类型,您必须使用闪光灯。否则,由于各行的曝光时间不同,所采集图像中的亮度从上到下会显着变化。另外,当您捕获快速移动对象的图像时,由于各行的曝光结束时间不同而导致的时间偏移,图像可能会失真。

大多数相机都可以提供闪烁窗口输出信号,以方便使用闪光灯。

影响帧周期的其他因素#

→参见上文

详情#

显示所有相机型号

相机型号 时间偏移量 tRow [µs]
a2A1920-51gcBAS -
a2A1920-51gcPRO -
a2A1920-51gmBAS -
a2A1920-51gmPRO -
a2A1920-160ucBAS -
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a2A1920-160umBAS -
a2A1920-160umPRO -
a2A2590-22gcBAS 7a
a2A2590-22gcPRO 7a
a2A2590-22gmBAS 7a
a2A2590-22gmPRO 7a
a2A2590-60ucBAS 7a
a2A2590-60ucPRO 7a
a2A2590-60umBAS 7a
a2A2590-60umPRO 7a
a2A3840-13gcBAS 9a
a2A3840-13gcPRO 9a
a2A3840-13gmBAS 9a
a2A3840-13gmPRO 9a
a2A3840-45ucBAS 9a
a2A3840-45ucPRO 9a
a2A3840-45umBAS 9a
a2A3840-45umPRO 9a
a2A4504-5gcBAS -
a2A4504-5gcPRO -
a2A4504-5gmBAS -
a2A4504-5gmPRO -
a2A4504-18ucBAS -
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a2A4504-18umBAS -
a2A4504-18umPRO -
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a2A5320-7gmBAS -
a2A5320-7gmPRO -
a2A5320-23ucBAS -
a2A5320-23ucPRO -
a2A5320-23umBAS -
a2A5320-23umPRO -
a2A5328-4gcBAS -
a2A5328-4gcPRO -
a2A5328-4gmBAS -
a2A5328-4gmPRO -
a2A5328-15ucBAS -
a2A5328-15ucPRO -
a2A5328-15umBAS -
a2A5328-15umPRO -
acA640-90gc -
acA640-90gm -
acA640-90uc -
acA640-90um -
acA640-120gc -
acA640-120gm -
acA640-120uc -
acA640-120um -
acA640-121gm -
acA640-300gc -
acA640-300gm -
acA640-750uc -
acA640-750um -
acA720-290gc -
acA720-290gm -
acA720-520uc -
acA720-520um -
acA780-75gc -
acA780-75gm -
acA800-200gc -
acA800-200gm -
acA800-510uc -
acA800-510um -
acA1280-60gc 14
acA1280-60gm 14
acA1300-22gc -
acA1300-22gm -
acA1300-30gc -
acA1300-30gm -
acA1300-30uc -
acA1300-30um -
acA1300-60gc 14
acA1300-60gm 14
acA1300-60gmNIR 14
acA1300-75gc -
acA1300-75gm -
acA1300-200uc -
acA1300-200um -
acA1440-73gc -
acA1440-73gm -
acA1440-220uc -
acA1440-220um -
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acA1600-20gm -
acA1600-20uc -
acA1600-20um -
acA1600-60gc 8 位像素格式:13
12 位和 12 位组合像素格式:17
acA1600-60gm 8 位像素格式:13
12 位和 12 位组合像素格式:17
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acA1920-40gm -
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acA1920-40ucMED -
acA1920-40um -
acA1920-40umMED -
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acA1920-48gm -
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acA2000-50gc -
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acA2000-50gmNIR -
acA2000-165uc -
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acA2000-165umNIR -
acA2040-25gc -
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acA2040-25gmNIR -
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acA2040-35gm -
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acA2040-55um -
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acA2040-90umNIR -
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acA2040-120um -
acA2440-20gc -
acA2440-20gm -
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acA2440-35umMED -
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acA2440-75um -
acA2440-75umMED -
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acA2500-60uc -
acA2500-60um -
acA3088-16gc 25
acA3088-16gm 25
acA3088-57uc 8
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acA3088-57umMED 8
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acA4024-8gc 35a
acA4024-8gm 35a
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12 位和 12 位组合像素格式:12a
acA4096-11gc -
acA4096-11gm -
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acA4096-40um -
acA4096-40umMED -
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12 位和 12 位组合像素格式:55a
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acA5472-17umMED 8 位像素格式:13a
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boA4096-93cc -
boA4096-93cm -
boA4112-68cc -
boA4112-68cm -
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boA4500-45cm -
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boA6500-36cm -
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daA1280-54lc -
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puA1920-30uc -
puA1920-30um -
puA2500-14uc -
puA2500-14um -

  1. 无论图像 ROI 设置如何,曝光的第一行始终是传感器的第一行。这可能会导致图像 ROI 曝光开始延迟。而且,无论图像 ROI 设置如何,曝光的最后一行始终是传感器的最后一行。