Global Shutter為AI 點睛

關(guān)鍵詞： SmartSens , CMOS傳感器 , 快門

來源：思特威SmartSens Technology

前言：

AI（人工智能），是目前科技行業(yè)最火的話題。從Alpha Go戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍柯潔，到德勤與Kira Systems 聯(lián)手，將AI引入會計、稅務(wù)、審計等財務(wù)工作領(lǐng)域，可以看出，AI離我們的生活越來越近了。

AI到底能做什么，每個人都有自己的看法，大家對AI有著非常多的期待，期待AI能夠解放人類雙手，提高人類的工作效率。但不管怎么樣，大家都希望AI可以讓機器像人一樣思考學(xué)習(xí)，像人一樣聽懂語音識別，像人一樣控制運動，像人一樣進行視覺識別，用機器實現(xiàn)目前所有必須借助人類智慧才能實現(xiàn)的任務(wù)。

在AI技術(shù)里，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非常關(guān)鍵。在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，其結(jié)構(gòu)分為輸入層，隱藏層和輸出層。（如下圖）

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而做為AI的輸入，目前主要是通過視覺輸入和語音輸入。為了讓機器像人一樣進行視覺識別，目前最重要的器件就是Camera sensor。Camera sensor就像機器的眼睛，為機器感知周圍的世界。Camera sensor的拍照效果，跟很多參數(shù)有關(guān)，曝光時間是圖像傳感器其中一個重要的參數(shù)，而快門速度則會影響到Camera sensor的曝光時間。

那什么是快門呢？

快門主要用來控制攝像頭傳感器的有效曝光時間。一般而言快門的時間范圍越大越好。若想抓到急速移動的物體，就需要快門速度越快越好。而若需要看到夜晚的車水馬龍，就需要快門時間越長越好。

目前主要由兩種曝光Shutter技術(shù)： Rolling Shutter 和 Global Shutter

Rolling Shutter：

Rolling Shutter的sensor 的曝光是按照逐行曝光的方式實現(xiàn)。在曝光開始的時候，Sensor逐行掃描逐行進行曝光，直至所有像素點都被曝光。當(dāng)然，所有的動作在極短的時間內(nèi)完成。不同行像元的曝光時間不同。

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（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

Global Shutter：

與RollingShutter不同，是整幅畫面同一時間曝光實現(xiàn)。攝像頭傳感器sensor的所有像素點同一時間感應(yīng)光線，同時曝光。Sensor讀出的是同一時間的同一畫面。

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（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

下面有兩張圖可以介紹這兩種技術(shù)：

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(圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

左邊的圖是Rolling shutter的曝光方式，逐行掃描。而右面的圖則是Global Shutter的曝光方式，所有像素點一起曝光。
在拍照的時候，Rolling Shutter成像過程如下圖：

左邊，是一個常見的場景（上面風(fēng)扇，下面小汽車），Rolling Shutter對它進行逐行掃描，成像結(jié)果如右圖。面對一個運動中的物體，Rolling Shutter是一行一行曝光，采集畫面，所以形變非常嚴(yán)重。而Global Shutter是所有像素同時曝光，所以不會產(chǎn)生此形變。

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