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最近做一个使用图像检测快速移动物体的项目，当使用现有的某个摄像头时，发现一个奇怪的现象：当被检测物体从画面中快速经过时，物体发生了明显的变形！ 这种现象就是所谓的“果冻效应”。 首先，要了解相机成像的原理，对于普通数码相机来说，光线通过镜头进入相机，按下快门按钮后，一个位于镜头和图像传感器之间的、名为快门的器件打开一定时间（即快门时间，如1/60秒），在这段时间内，光线在图像传感器上成像，然后快门再次关闭，相机读取图像传感器的数据，即获得一帧图像。对于摄像机来说，每秒数十帧图像的采集，即可获得流畅的视频。 然而，为了某些目的——如更高的、机械结构无法达成的快门速度，或者静音，或者简化结构考虑等，电子快门被广泛使用。所谓电子快门，是基于现代的图像传感器（CCD或CMOS）而言的，只要通过一定手段控制传感器上像素点的工作时间，即可控制曝光量，也就获得了传统机械快门相同效果。常见的电子快门有卷帘快门（Rolling Shutter）和全局快门（Global Shutter）两种，这两种电子快门的区别一图便知： 卷帘快门读取像素点采用逐行的方式，而全局快门则是整块传感器上的像素点并行读取。一般而言，卷帘快门对应的是CMOS传感器，全局快门对应CCD传感器。之所以CCD可以采用全局快门，是因为CCD自带“寄存器”，每个像素点读取后先存入“寄存器”再读出，这样就可以以“全局并行读取”的方式进行图像获取。 如果拍摄物体为静态，这两种电子快门方式并无多大区别，但是拍摄物体移动时情况就发生了变化，请看下图： 很明显就能理解为什么采用卷帘快门的CMOS传感器相机拍摄动态物体时会发生变形（果冻效应）了。 总结一下，如果被采集图像的物体是较高速移动的，起码有两种方式减轻或避免果冻效应： 1. 如果使用卷帘快门（Rolling Shutter）的摄像机，尽量提高摄像机的拍摄帧率，实际上是减少形成一帧画面所使用的扫描时间，这样在短时间内物体移动并不明显，能缓解果冻效应； 2. 换用全局快门（Global Shutter）的相机，彻底解决果冻效应。 |
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