国内有什么使用了全局快门摄像机的双目摄像头推荐？能比较稳定捕捉图像的那种。

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-08-15 15:32 标签： 卷帘快门和全局快门
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微型摄像头的全局快门曝光
微型摄像头的全局快门曝光
CMOS微型摄像头的传感器用电子快门控制曝光，相同结构阵列的不同工作方式和时序，可以产生不同的电子快门方式。今天我们的工程师和大家讨论下微型摄像头的全局快门曝光方式。
微型摄像头的滚动快门曝光在拍摄物体运动图像和有闪光图像时，会产生被摄图像的运动失真和闪光失真，尤其在静止图像摄影中，快门失真会令人难以容忍。在滚动快门曝光的图像上，每一行都是在不同时间点开始和结束曝光的。如果被摄物体在曝光过程中高速运动，整幅图像在完成曝光的过程中，目标物体已经发生位移。先曝光的画面部分与后曝光的同一画面部分在不同的相对空间位置上了，使成像的物体形状产生失真。在拍摄有闪光画面时，如果闪光发生的时间与一幅图像的曝光时间可比，可能在一帧图像曝光过程中，闪光发生了从发生、增强、达到最高、降低和消失的过程。这样一来，不同时间曝光的画面部分，被光照射的强度也不相同，造成画面的闪光失真。实际上在古典的胶片时代照相机中，帘幕式快门的机械运动时间也
会产生类似的困扰。CMOS微型摄像头传感器的电子快门，可以使用微型摄像头的全局快门（Global Shutter）曝光的方法，解决运动和闪光失真的问题。
在CMOS微型摄像头传感器上实现全局快门曝光，可以充分利用APS 像素传感器阵列的有源电路特点。4T- APS 和5T- APS 像素，都可以用全局快门时序来控制曝光。微型摄像头的全局快门的曝光过程，就是将整个阵列的像素同时开始曝光，然后同时结束曝光；曝光完成后把每个像素捕获的光电信号同时存储在各自的悬浮扩散区FD 中，然后用类似滚动快门的读出方法滚动选择读出。这里所讨论的微型摄像头全局快门曝光方法，是建立在像素信息存储在悬浮扩散区FD 中的基础上，保证全阵列像素相同的曝光开始和结束时间。
参考图3. 6 所示的4T- APS 电路原理图，在微型摄像头全局快门曝光的时序中，阵列中所有像素的重置同时开启，开始阵列像素的曝光操作；经过曝光时间Texp 后，全阵列像素的传输门同时第二次开启使曝光结束，所有光电二极管中的光生电荷传输到各自像素的悬浮扩散区FD，然后滚动逐行开启每一行像素的选择开关Select‘，依次读出每一行的信号电压。在滚动读出的过程中，尚未读出的信号存储在各自像素的CFD 中，等待滚动选择读出。因为读出时所有传输门都已经关闭，光电二极管上的电荷变化不会再影
响输出结果。4T- APS 像素阵列路的全局快门曝光时序示意如图4. 7 所示。
微型摄像头的全局快门曝光
图4. 7 　4T- APS 像素阵列的全局快门曝光时序
微型摄像头的全局快门与滚动快门曝光相比，4T- APS 像素阵列的全局快门曝光必须在阵列全部像素都完成读出后，才能全局同时开启传输门TX 开始下一次曝光，否则存储在FD 中尚未读出的信号将会被重置。在特别要求全局快门曝光的高速摄影和摄像应用中，要求极高的曝光速度，即极短的曝光时间，结果滚动读出往往会比全局曝光占据更长的时间。两种快门曝光方式的另外一个不同之处在于：滚动快门的曝光- 读出操作是按行执行的，因此曝光时间也是以行时间Trow 的整数倍计算的，且最小曝光时间为一倍的Trow。而全局快门曝光因为是阵列上所有的像素同时开始和结束曝光，Trow 时间只会限制滚动读出的速度，曝光时间则可以几乎完全自由设定。
5T- APS 像素阵列也可以用于全局快门曝光，并且能得到比4T- APS 更加优越的性能。用5T- APS 像素阵列实现全局快门曝光的像素电路如图4. 8 所示，图中T5 开关管为光电二极管PD 重置，作为全局快门控制，而重置开关Trst 只对悬浮扩散区FD 重置。其他电路结构：源极跟随器、选择开关、悬浮扩散区FD、光电二极管和传输门的功能都与4T- APS 像素的一样。
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图4. 8 　5T- APS 像素实现全局快门曝光电原理图
5T- APS 像素阵列全局快门曝光时序如图4. 9 所示，在这里GS 信号控制全局快门T5 管重置光电二极管PD，开始阵列所有像素的全局同时曝光；重置信号Reset 只控制FD 的重置，只需要在TX 传输之前把FD 电容重置到电压Vrst 上；然后传输信号TX 控制阵列所有像素上传输门TX 开启，将PD 上的电荷传输到各自FD 电容CFD 上；最后选择Select 控制阵列的像素滚动输出图像信号。因为5T- APS 像素阵列的光电二极管PD 和悬浮扩散区FD 是分别单独重置的，传输门TX 传输后需要被读出的信号存储在FD 中，被传输门TX 与PD 隔离开等待着输出，所以光电二极管PD 完全可以通过全局快门T5 重置开始下一次曝光。5T- APS 像素阵列的这一特点，可以被用来获取高速和高刷新率全局快门曝光图像。
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图4. 9 　5T- APS 像素阵列全局快门的曝光时序
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推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor，推出AR0135全局快门 CMOS图像，展示其图像传感技术的又一重大进步。该1/3英寸格式、120万像素成像器件设计用于解决具挑战性的汽车影像和高速条码扫描，以及新兴应用如虚拟现实和三维深度传感的要求。这新的全局快门传感器令摄像机能“冻结”快速移动的场景数据，并确保与脉冲光源有效的同步。AR0135传感器结合了新的创新的全局快门像素设计和较前代产品低10倍的暗电流和高4倍的快门效能。这些改进令传感器能在微光和明亮的场景和高温环境下都能产生清晰、低噪声的图像。这性能为下一代汽车车舱系统提供所需的眼睛跟踪和手势检测功能，并提高了条码扫描系统的检测速度。这1280 x 960 分辨率器件提供54帧/秒(fps)的全分辨率和60 fps的720p。AR0135包含一系列广泛的特性以改善整体系统控制，包括专用FLASH和触发引脚以简化外部LED光源的控制，和更多易于同步的多个传感器用于立体摄像机。片上温度传感器和统计引擎进一步增强摄像机系统的诊断和控制能力。AR0135还提供并行和串行(通过4通道HiSPi接口)输出的灵活性。安森美半导体汽车和扫描成像分部副总裁Ross Jatou说：“全局快门技术是使挑战性的应用如汽车驾驶员监控和高速条码扫描成为可能的关键。这些市场明确需要结合高性能全局快门像素和能于严苛环境可靠工作的成像方案。AR0135让我们完全有能力满足这些需求。我们先进的全局快门像素技术为下一代摄像头设计提供新的性能水平。”AR0135AT通过AEC-Q100 2级温度范围-40至105℃的测试和认证，而AR0135CS支持标准温度范围-30至70℃。两款器件均采用BGA-64封装或提供裸片。公司现提供工程样品，将于2016年第3季度量产。
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什么是CMOS图像传感器？
CMOS：互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带-电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。
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