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sensor开窗的不同模式对比介绍——ROI、BIN、SKIP模式介绍
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时间:2017-03-10 14:26:41

        随着工业相机的普及,大家对芯片AOI技术的认识也越来越深刻,可是仍然有很多人弄不清楚,更有很多厂家,出于提高自己产品销量的目的,把一些技术术语乱用,提高神秘度,混淆用户的视听。本文即旨在帮助大家彻底弄清楚ROI、BIN、SKIP 这几种sensor开窗的不同模式。

        首先,工业相机常用的开窗方法当属ROI模式(Region of interest),ROI是在成像应用中,在相机传感器分辨范围内定义一个或多个感兴趣的窗口区域,仅对这些窗口内的图像信息进行读出,只获取该局部区域的图像。设定较小的ROI区域可以减少相机传送及计算机需要处理的图像信息量,并提高相机的采集帧率。这一技术无疑是非常有用的,因为工业相机一般提供4:3的分辨率窗口,然而在实际检测中,常常只用到纵向分辨率的一部分,如果相机具备ROI功能,那么我们就可以去掉自己不感兴趣的数据部分,从而大大提高传输和处理的效率。我们代理的工业相机都使用了这种开窗模式,可方便使用者对图像的灵活应用和后期处理。

        当然,ROI模式也存在其自身的局限性。首先,这种技术只能由CMOS芯片提供,CCD不存在ROI技术实施的条件,因为CMOS图像传感器的类似计算机内存DRAM的简单X-Y寻址的信号读出方式,允许CMOS从整个排列、部分甚至单个像元中读出信号。其次,由于ROI模式是直接截取原芯片上的一部分,所以视野范围和感光性都会对应的减小。

        接下来我们要介绍的是SKIP(Skipping mode),这种模式就是按照一定的规律,把想要的数据采集上来,把其余的数据扔掉。如下所示,column skip 2 row skip 2 留下的就是白色的像素,把黑色的像素丢掉。

        从图中可以看出,这种模式会改变原有像元之间的相邻关系,所以对Bayer彩色的相机来说,会造成一定的颜色失真,所以它最常见的应用就是预览,在工业实际中应用并不多。

        第三种BIN(binning mode),就是把相邻的像素合成一个像素,然后再输出。如下所示,2 bin to 1 所有的像素都参与了新像素的生成。

        Binning是一种图像读出模式,将相邻像元感应的电荷加在一起,以一个像素的模式读出。Binning分为水平方向Binning和垂直方向Binning,水平方向Binning是将相邻行的电荷加在一起读出,而垂直方向Binning是将相邻列的电荷加在一起读出。Binning这一技术的优点是能将几个像素联合起来作为一个像素使用,提高灵敏度和输出速度,降低分辨率,当行和列同时采用Binning时,图像的纵横比并不改变,当采用2:2Binning,图像的解析度将减少75%。

        这种模式与ROI相比最大的好处就是不会降低参与成像的像元数量,因此不会降低感光度,所以,在低照度条件下,选择binning模式图像效果会更佳。

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