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(huì)計(jì)、稅務(wù)、審計(jì)等財(cái)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(gè)人都有自己的看法，大家對(duì)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(jī)器像人一樣思考學(xué)習(xí)，像人一樣聽懂語音識(shí)別，像人一樣控制運(yùn)動(dòng)，像人一樣進(jìn)行視覺識(shí)別，用機(jī)器實(shí)現(xiàn)目前所有必須借助人類智慧才能實(shí)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(jī)器像人一樣進(jìn)行視覺識(shí)別，目前最重要的器件就是Camera sensor。Camera sensor就像機(jī)器的眼睛，為機(jī)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(shí)間是圖像傳感器其中一個(gè)重要的參數(shù)，而快門速度則會(huì)影響到Camera sensor的曝光時(shí)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(shí)間。一般而言快門的時(shí)間范圍越大越好。若想抓到急速移動(dòng)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(shí)間越長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)。在曝光開始的時(shí)候，Sensor逐行掃描逐行進(jìn)行曝光，直至所有像素點(diǎn)都被曝光。當(dāng)然，所有的動(dòng)作在極短的時(shí)間內(nèi)完成。不同行像元的曝光時(shí)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(shí)間曝光實(shí)現(xiàn)。攝像頭傳感器sensor的所有像素點(diǎn)同一時(shí)間感應(yīng)光線，同時(shí)曝光。Sensor讀出的是同一時(shí)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(diǎn)一起曝光。
在拍照的時(shí)候，Rolling Shutter成像過程如下圖：

左邊，是一個(gè)常見的場(chǎng)景（上面風(fēng)扇，下面小汽車），Rolling Shutter對(duì)它進(jìn)行逐行掃描，成像結(jié)果如右圖。面對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)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(shí)曝光，所以不會(huì)產(chǎn)生此形變。

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