【转】：卷帘快门（Rolling Shutter）与全局快门（Global Shutter）

Global Shutter

通过整幅场景在同一时间曝光实现的。Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光。即在曝光开始的时候，Sensor开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断。CCD就是Global shutter工作方式。所有像元同时曝光

Rolling Shutter

与Global shutter不同，它是通过Sensor逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。

对比优缺点:

Global shutter： 曝光时间更短，但会增加读出噪声；

Rolling shutter：可以达到更高的帧速，噪声小，但是运动场景会产生果冻效应。

果冻效应：

适用性：

之所以Global Shutter能够做到全局曝光，跟Rolling Shutter相比，主要是Global Shutter在每一个像素上都增加了一个存储单元，才使得所有的像素能够同时曝光。

同Rolling shutter相比，Global shutter的sensor可以很好的解决以下问题：

1. 高速物体变形（左图是采用Global shutter技术的SmartSens SC132GS拍摄的图片，右图是Rolling shutter sensor拍摄的图片）。

可以明显看出用Rolling shutter sensor拍摄高速运动的风扇，物体会变形。

（图片来源于SmartSens）

2. 明暗现象（左图是采用Global shutter技术的SC132GS拍摄的图片，右图是没有采用HDR技术拍摄的图片）

在光线有明暗变化的时候，左图Global shutter sensor不会有明暗瑕疵，可以做到单帧HDR。

（图片来源于SmartSens）

成像技术不停的演进，促进了AI的发展。通过AI，大数据和互联网技术，带动了智慧城市的建设。智能安防，智慧交通，智慧工厂，智慧商业，智能家居，都能看到Camera的身影。一般情况下，Rolling shutter技术就足够了，但若要捕捉高速运动物体，或在环境光条件不理想的情况下获取清晰图像的时候，使用Global Shutter技术，无疑会带来更好的效果。

1. 智慧安防

目前来看，AI最容易落地的就是安防领域。通过AI技术，将监控中的人准确无误的抓拍下来，可以最大化的实现监控目的。一般情况下，安防Camera主要抓拍的都是行人，都是慢速运动的物体，Rolling shutter sensor就可以胜任。但若通过Global shutter sensor，则可以在高速移动的拍摄场景中有效降低图像畸变，避免了抓拍时，人物或物体运动带来的斜坡晃动现象，以及人脸模糊的问题，从而提供更清晰的图像。因此在高速违章查处，卡口ETC等需要道路监控的地方，Global Shutter比Rolling Shutter更加胜任。

2. 智慧交通

为了让城市交通更加便利，疏导公共交通，智慧交通系统是解决交通发展瓶颈的有效手段之一。高速违章查处，卡口ETC，十字路口的道路监控，停车场的智能管理，道路流量监测，电子警察等都离不开成像技术。只有准确的成像信息，才能更加准确地判断当前的路况以及车辆的情况，才能更好地实现智慧交通。这个时候，Global shutter可以更好的助力智慧交通。

为了实现智慧交通，从汽车角度来看，新型汽车都在从ADAS辅助驾驶向自动驾驶的方向演进。无论是辅助驾驶还是自动驾驶，汽车的中控芯片对sensor接收下来的图像信息要求越来越高。中控芯片需要sensor在车辆高速运动中，不仅提供没有变形的清晰图片，还需要提供周边物体与车辆的距离。而Global shutter sensor一方面可以避免车辆高速运动时，Rolling shutter sensor拍摄变形的问题，另外一方面，结合结构光技术（接收sensor是Global shutter的）或者双目摄像头（两个摄像头若都是Global shutter最好）技术，就可以提供更清晰的图像，以便于中控更加精准的计算出周边物体与车体的距离，判断当前的路况，判断交通灯的状况，才能使车辆行驶更加安全。

（图片来源于网络）

3. 智慧工厂

由于Global shutter sensor可以清楚的还原高速运动中的物体的形态，有效避免Rolling shutter sensor担心图像质量而降低自动流水线的速度问题。所以大型工厂在检测，质量管控，机械臂操作，物流，测量等自动化生产时，使用Global shutter可以提高生产效率。

4. 智慧商业

随着支付宝，微信支付的发展，国内二维码支付变得非常流行。而对于店家来讲，扫码设备的需求也在增长。对于扫码设备来讲，若用Global shutter sensor可以使扫码设备的可识别区域变长，使用户拥有更优的体验感。

（图片来源于SmartSens）

5. 智能家居

家用设备若要智能化，也需要Camera的帮忙。比如，扫地机器人。扫地机器人若想将屋内的空间测量出来或者识别前方是否有障碍物，都离不开Camera这只眼睛。同样，Global shutter则可以帮助扫地机器人更加精准的获得距离信息，使得扫地机器人更加智能化。

虽然说Global Shutter有很多优势，但是也无法完全替代Rolling Shutter。Global shutter sensor适用于拍摄高速运动物体，或AI应用中基于机器视觉算法的智能感知技术（vSLAM/手势跟踪识别/光流等算法），Rolling Shutter sensor则适用于拍摄运动速度相对较慢的物体或场景，可获得更高的成像信噪比。而且由于Global shutter需要对每个像素都要增加一个存储单元，这样增加了sensor的生产难度以及成本。

最后

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